히타치(Hitachi)가 석영 유리 내부에 블루레이 디스크 수준의 기록밀도로 100층의 디지털 데이터를 기록 재생하는데 성공했다.
히타치는 교토대학 대학원 공학연구과 미우라 키요타카 연구소와 공동으로 석영 유리 내부에 블루레이(Blu-ray) 디스크 수준의 기록밀도와 100층의 디지털 데이터를 기록 재생하는데 성공했다고 밝혔다.
석영 유리는 내열성, 내수성이 우수해 섭씨 1,000도에서 2시간 동안 가열해도 저장된 데이터의 열화가 없으며, 석영 유리를 이용한 아카이브는 3억년이 넘는 기간의 데이터 저장에도 견딜 수 있어 향후 역사상 중요한 데이터의 새로운 장기 저장 기술로 활용이 기대되고 있다.
히타치는 2009년에 디지털 데이터의 장기 보존을 목적으로 석영 유리에 펨토 초펄스 레이저로 각인된 디지털 데이터를 광 단층 촬영으로 읽는 방법을 고안해 석영 유리가 스토리지로 유용하다는 것을 확인했으며, 이 기술을 이용해 석영 유리 내부에 레이저의 초점 위치를 바꾸면서 굴절률이 다른 미소 영역(도트)를 형성해 다층 기록이 가능하도록 했다.
2012년에는 교토 대학과 공동으로 재생 광학 현미경을 이용하는 방법을 개발하고 4층 기록으로 CD 수준의 기록 밀도를 구현했으며, 작년에는 26층 기록으로 DVD 수준의 기록 밀도를 달성한 바 있다.
그러나 블루레이 디스크와 동등한 수준의 기록 밀도를 얻을 수 있는 100층 클래스가 되면 석용 유리 깊숙히 기록층이 존재하게 되어 도트의 품질 저하, 재생시 다른 층에 기록된 데이터의 반사에 의한 재생 오류 등의 문제가 있었다.
히타치와 교토 대학은 구면 수차 보정 렌즈를 적용하여 레이저의 강도를 높이지 않고도 품질 열화를 억제하면서 기록층에 도트를 형성할 수 있는지와 재생에 이용하는 광학 현미경으로도 수차 보정 렌즈를 적용하여 고품질의 촬영 이미지를 얻을 수 있는지 확인했다고 설명했다.
또한 석영 유리 내부 깊은 곳의 기록층을 촬영할 때 다른 층에 기록된 도트의 반사로 인한 노이즈에 대한 대책으로 도트 및 노이즈 식별에 해당 면적 정보를 이용하는 화상 처리 알고리즘을 적용해 일정한 크기에 맞지 않는 이미지 신호는 노이즈로 간주해 제거하여 재생 신호의 에러율을 실용화의 지표가 될 수 있는지 확인했다.
히타치는 이번 층간 거리 60μm에서 석영 유리의 양면에서 50 층씩 총 100 층의 기록 및 재생을 할 수있는 것을 확인했으며, 이것은 석영 유리를 사용해 블루레이 디스크와 동등한 밀도 1.5GB/inch2가 가능해질 것으로 보이는 성과로 앞으로 더욱 기록 밀도의 향상으로 실용화를 목표로 실험을 진행할 것이라고 밝혔다.
이번 성과는 2014년 10월 20일부터 대만에서 개최되는 광학 저장에 관한 국제 심포지엄 'International Symposium on Optical Memory (ISOM2014)'에서 발표될 예정이다.
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