2㎜ 두께 유리에 데이터 저장…"1만년 이상 보존 가능"

마이크로소프트(MS) 리서치가 유리에 데이터를 고밀도로 저장하고 읽고 쓸 수 있는 레이저 기반 저장 기술 '프로젝트 실리카' 최신 연구 성과를 공개했다고 기즈모도 등 외신이 최근 보도했다. 해당 연구 결과는 국제 학술지 '네이처'에 게재됐다. MS는 이번 논문을 통해 두께 2㎜의 작은 유리 조각 안에 기가바이트(GB) 규모의 데이터를 인코딩하는 기술을 선보였다. 특히 그 동안 사용하던 고품질 석영 유리 대신 가정용 주방용품에 널리 쓰이는 붕규산 유리를 활용했다는 점이 주목된다. 일반적인 하드디스크드라이브(HDD) 등 기존 아카이브 저장 매체는 수명이 제한적이어서 수십 년 이상 장기 보관에는 한계가 있다. 이에 MS 리서치는 유리 내부에 나노미터(㎚) 단위의 데이터 기록층을 형성해 수백 년 이상 데이터를 보존할 수 있는 차세대 아카이브 저장 매체를 개발하는 프로젝트 실리카를 추진해 왔다. 그 동안 프로젝트 실리카는 높은 광 투과성과 내열성을 갖춘 석영 유리를 사용해왔다. 석영 유리는 광섬유나 고급 광학 기기에 쓰이는 소재지만, 제조가 까다롭고 공급처가 제한적이며 비용이 높은 단점이 있었다. 이번 연구의 핵심은 상대적으로 저렴하고 대량 확보가 용이한 붕규산 유리에서도 데이터 보존이 가능함을 실증한 데 있다. MS는 이를 통해 저장 매체의 비용과 실용성 측면에서 중요한 장벽을 낮췄다고 설명했다. 외신들은 붕규산 유리가 이론적으로 최대 1만 년 이상 데이터를 유지할 수 있어 '궁극의 저장 매체'가 될 잠재력이 있다고 평가했다. 프로젝트 실리카는 펨토초(10의 -15승 초) 레이저를 이용해 유리 내부에 복셀(voxel) 단위로 데이터를 새긴다. 하나의 방식은 복굴절 특성을 활용해 타원형 구조의 방향 차이로 정보를 구분하고, 다른 방식은 레이저 에너지 강도를 조절해 굴절률 변화를 만들어 데이터를 기록한다. 이 기술은 단 한 번의 레이저 펄스로 데이터를 기록할 수 있어 쓰기 과정의 복잡성과 비용을 크게 줄였다. 데이터 판독 장치 역시 단순화돼 기존 3~4대의 카메라가 필요했던 시스템을 1대로 줄일 수 있게 됐으며, 이에 따라 장비의 소형화와 저비용화도 가능해졌다. 이번 실험에서는 가로•세로 12㎠, 두께 2㎜의 합성 석영 유리 플레이트 1장에 4.8테라바이트(TB)의 데이터를 저장하는 데 성공했다. 붕규산 유리에서도 2.02TB의 저장 용량을 달성해 실용성을 입증했다. 내구성 시험에서는 붕규산 유리에 위상 복셀 방식으로 기록된 데이터가 290℃의 고온 환경에서도 1만 년 이상 유지되는 것으로 확인됐다. 연구진은 “실온에서는 이보다 훨씬 더 장기간의 보존이 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다.