기본 콘텐츠로 건너뛰기

500TB의 정보를 기록할 수 있는 글래스 디스크 광학 저장 기술


 

(Researchers developed a new fast and energy-efficient laser-writing method for producing nanostructures in silica glass. They used the method to record 6 GB data in a one-inch silica glass sample. The four squares pictured each measure just 8.8 X 8.8 mm. They also used the laser-writing method to write the university logo and mark on the glass. Credit: Yuhao Lei and Peter G. Kazansky, University of Southampton)



 광학 디스크 저장 기술은 사실 블루레이에서 멈췄다고 해도 과언이 아닐 것입니다. 과거 CD 시절과 DVD 시절에는 전성기를 구가했지만, 블루레이 시대에 이르러 클라우드, 스트리밍, 대용량 HDD 등 다양한 데이터 저장 및 콘텐츠 구독 방식이 등장하면서 ODD는 거추장스럽고 불필요한 존재가 되고 있습니다. 



 하지만 한 번 기록하면 상당히 오랜 시간 데이터를 안정적으로 보존할 수 있다는 장점 때문에 여전히 광학 기록 방식에 주목하는 연구자들도 있습니다. 펨토초 레이저를 이용해서 5D 데이터 저장 시스템을 선보였던 사우스햄프턴 대학(University of Southampton)의 연구팀은 다시 레이저 기록 속도와 밀도를 높인 5D 데이터 저장 기술을 소개했습니다. 



 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/220629524330



 연구팀이 개발한 기술은 유리 디스크에 펨토초 레이저를 이용해 실리카 글래스 내부에 50-500나노미터 크기의 이방성 (anisotropic) 나노결정 구조를 만드는 방식입니다. 이렇게 만든 복셀 (voxel) 하나는 4비트의 데이터를 저장할 수 있습니다. 



 이 방식의 가장 큰 강점은 3차원적으로 유리 안에 기록을 새길 수 있다는 것입니다. 따라서 평면 방식인 HDD보다 밀도가 높지 않아도 데이터 저장량은 획기적으로 늘릴 수 있습니다. 더구나 자기 물질이 아닌 유리 구조 변화를 이용하는 만큼 데이터가 매우 안정적으로 오래 보존될 수 있습니다. 참고로 이와 비슷한 방식이 마이크로소프트가 개발 중인 프로젝트 살리카 입니다. 



 프로젝트 실리카 : https://blog.naver.com/jjy0501/221985441260



 유리 기반 광학 저장 시스템은 아직 초기 연구 단계이지만, 사우스햄프턴 대학의 연구팀은 좀 더 실용화에 가까운 기술을 공개했습니다. 연구팀이 공개한 1인치 프로토타입 유리 디스크는 8.8 X 8.8 mm 크기 블록 네 개에 6GB 데이터를 저장할 수 있습니다. 앞으로 기록 볼륨을 늘리면 500TB 데이터 디스크도 가능하다는 것이 연구팀의 설명입니다. 



 하지만 데이터 저장 장치에서 중요한 것은 기록량만이 아니라 정확도와 속도입니다. 연구팀은 속도를 초당 100만 복셀 혹은 225kB/s로 높이는 데 성공했습니다. 기록된 데이터는 모두 정확했습니다. 속도는 아직 많이 아쉽지만, 앞으로 점점 속도를 높이면 대용량 데이터의 영구 백업 목적으로 활용도가 높아질 것으로 기대됩니다. 



 참고 



https://phys.org/news/2021-10-high-speed-laser-method-terabytes-cd-sized.html


Yuhao Lei et al, High speed ultrafast laser anisotropic nanostructuring by energy deposition control via near-field enhancement, Optica (2021). DOI: 10.1364/OPTICA.433765




댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...