(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
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