간섭현상 이용 입체방식 차세대 저장장치
꿈의 저장장치로 불리는 `홀로그래픽 디지털 데이터 스토리지'(HDDS: Holographic Digital Data Storage)가 차세대 저장장치로 떠오르고 있다. 전문가들은 향후 10년 안에 문서ㆍ사진ㆍ음성ㆍ동영상 등의 데이터를 한꺼번에 저장ㆍ전송하는 `종합광대역 통신망'(BCN: Broadband Convergence Network)이 구현될 경우, 현재의 저장장치 기술로는 이같은 종합 멀티미디어 데이터를 감당할 수 없게 된다고 말한다. 이런 점에서 세계 각 국은 CD 크기의 디스크에 1TB(1024GB)의 데이터를 저장할 수 있으며, 초당 전송속도가 10억 비트에 이르는 HDDS를 대용량ㆍ초고속 차세대 저장장치 구현기술로 주목하고 있다.
◇HDDS란〓HDDS는 입체정보(3차원 정보)를 기록할 수 있는 `홀로그래피'(Holography)를 이용한 새로운 방식의 저장장치 기술이다. 홀로그래피는 레이저 등의 파동 간섭현상을 이용해 물체의 정보를 입체적으로 기록하는 기술로, 이를 통해 구현된 이미지를 `홀로그램'(Hologram)이라고 한다.
홀로그램은 두 개의 레이저 광선을 통해 쉽게 만들 수 있다. 우선 첫 번째 레이저를 홀로그램의 대상이 되는 피사체에 쏘고, 다른 하나는 피사체로부터 반사돼 나온 첫 번째 레이저에 쏘면 두 레이저가 간섭무늬를 만들게 된다. 이렇게 생긴 간섭무늬를 필름 위에 기록한 것이 바로 홀로그램이다.
이같은 홀로그래피가 차세대 저장장치의 기술로 주목받는 것은 바로 정보의 저장방식이 3차원이란 점 때문이다. 지금까지 나온 저장장치 기술은 평면(2차원)에 데이터를 기록하는 것으로 용량과 속도 향상에 한계가 있었지만, 홀로그래피는 3차원으로 정보를 기록해 이같은 문제를 해결할 수 있기 때문이다.
즉 HDDS는 디지털 정보를 페이지 단위로 홀로그램에 다중 기록함으로써, 5㎜두께의 홀로그램에 DVD보다 단위 면적 당 250배 이상 많은 데이터를 저장할 수 있다. 초기에 선보인 HDDS 시제품은 약 127GB의 데이터를 저장할 수 있었지만, 조만간 CD크기의 디스크에 1TB의 데이터를 저장할 수 있는 상용 HDDS 제품이 등장할 것으로 예상된다. 이는 현재의 DVD 용량(20GB 미만)보다 무려 500배나 많은 것이다.
HDDS의 또 다른 특징은 데이터의 전송 속도가 기존 저장장치와는 비교할 수 없을 정도로 빠르다는 데 있다. 이는 HDDS를 장착한 정보기기가 그만큼 빠르게 데이터를 읽고(read), 쓰고(write)할 수 있다는 것을 의미한다.
HDDS의 전송속도와 관련해서는 최근 초당 10억 비트까지 구현하는 원천기술이 개발됐으며, 5년 안에 초당 20억 비트 이상의 전송속도까지 구현할 수 있을 것으로 예상된다. 이렇게 되면 현재의 DVD 전송속도보다 150배나 빠른 저장매체가 등장하게 되는 것이다.
◇응용분야도 다양〓HDDS는 우선 저장 용량의 초대용량화란 특징을 살려 TB급 데이터 저장이 필요한 전자도서관ㆍ전자상거래ㆍ원격진료 분야에 활용할 수 있다. 또 정보가전ㆍ디지털방송ㆍPCㆍ홈네트워킹 서버 등에 장착되는 GB급 저장장치나, 디지털카메라ㆍ디지털캠코더ㆍ핸드헬드PC(HPC) 등 휴대용 정보기기의 소형 저장장치로도 제격이다.
우선 전자도서관의 경우 HDDS를 이용하면 수 십 만 권에 이르는 장서의 내용과 관련 정보를 손바닥 크기 만한 저장장치에 모두 담을 수 있다. 이같은 정보를 담은 HDDS를 개인용 정보단말기에 장착할 경우, 도서관에 가지 않고도 언제 어디서나 도서정보에 접근할 수 있는 `휴대용 도서관'을 구현할 수 있다.
또 HDDS가 디지털카메라나 디지털캠코더의 저장장치로 사용되면 현재의 사진이나 동영상 촬영 용량을 혁신적으로 개선할 수 있게 된다. 수 십 시간동안 중단 없이 동영상을 촬영하거나, 한번에 1만장 이상의 사진을 찍을 수 있는 디지털카메라와 디지털캠코더가 등장할 날도 머지 않은 것이다.
그 뿐만이 아니다. HDDS를 이용하면 공상 과학 영화에서나 볼 수 있는 손목시계형 영상저장장치도 구현할 수 있다. 즉 손목시계 내부에 수 십 장의 DVD를 저장할 수 있는 소형 HDDS를 장착, 홀로그램 등 다양한 영상정보를 걸어다니면서도 볼 수 있게 된다.
특히 의료분야에 HDDS가 적용되면, 환자의 의료 정보를 3차원으로 보여줌으로써 의료진이 원격지나 온라인에서도 환자를 정확하게 진단하고 처방할 수 있는 길이 열린다. 특히 병원간 의료정보 공유는 물론 전국 의료기관의 의료정보도 손쉽게 통합할 수도 있을 것으로 기대된다.
◇HDDS의 시장성〓특허청에 따르면 오는 2010년까지 HDDS의 세계시장 규모는 1000억 달러에 이를 것으로 예상된다. 이같은 시장 성장은 향후 10년 안에 다양한 멀티미디어 데이터에 대한 공급과 수요가 폭증하면서 대용량ㆍ고속화ㆍ소형화된 저장장치의 필요성이 더욱 커지기 때문이다.
특히 차세대PC나 포스트 정보단말기에 대한 기술개발이 급속도로 발전하면서 현재의 저장장치 기술로는 더 이상 저장용량과 전송속도의 문제를 동시에 해결하기 어렵다는 점도 HDDS에 주목하는 이유 중 하나다.
전문가들에 따르면 주문형 비디오(VOD)가 대중화되려면 최소한 비디오 서버의 용량은 103TB(DVD 약 20만장 분량)이상, 데이터 전송속도는 현재의 DVD 속도보다 50배 가량 빠른 약 1Gbps는 돼야 한다.
기존 저장장치는 데이터를 읽고 쓰는 속도를 향상시키기 위해 디스크의 회전속도를 높여야 하지만, 이럴 경우 디스크의 실제 전송률은 떨어지는 결과를 낳는다. 따라서 지금의 저장장치 기술은 속도와 용량을 동시에 증가시키는 데 한계를 지니고 있다.
이에 따라 기존 저장장치의 문제를 해결하면서 급증하는 멀티미디어 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 HDDS가 차세대 저장장치의 주류를 이룰 것으로 전문가들은 예상하고 있다.
◇국내도 기술개발 활기〓전문가들은 우리나라의 HDDS 원천기술은 세계적인 수준이라고 말하고 있다. 현재 HDDS관련 연구개발(R&D)을 진행하고 있는 국내 기업으로는 대우일렉트로닉스ㆍ삼성전자 등 대기업과 아이블포토닉스ㆍ맥스소프트 등 벤처기업 몇 곳이 대표적으로 꼽힌다.
특히 대우일렉트로닉스는 내년 중으로 미국의 한 업체와 공동으로 HDDS 상용제품을 출시하기로 했으며, 삼성전자 역시 상용제품 준비를 서두르고 있어 세계시장 선점에 대한 기대가 높아지고 있다.
이같은 분위기를 반영하듯 HDDS관련 특허출원도 지난 2002년부터 급증세를 보이고 있다. 특허청에 따르면 지난 1998년 8건에 불과했던 HDDS관련 특허출원 건수는 지난 2000년 14건, 2001년 16건에서 2002년에는 31건, 2003년에는 50건이 넘는 등 기술개발이 탄력을 받고 있다.
출원인별 출원건수는 대기업이 70%가량을 차지해 주도적인 역할을 하고 있으며, 그 뒤를 벤처기업(12%)과 외국기업(17%) 등이 따르고 있다. 그러나 우리 기업들의 HDDS 특허출원은 원천기술 부분에 있어서는 활발하지만, 상용제품을 만들 수 있는 응용기술 분야에서는 저조해 차세대 기술확보 차원에서 정책적인 지원이 필요하다는 지적도 나오고 있다.
꿈의 저장장치로 불리는 `홀로그래픽 디지털 데이터 스토리지'(HDDS: Holographic Digital Data Storage)가 차세대 저장장치로 떠오르고 있다. 전문가들은 향후 10년 안에 문서ㆍ사진ㆍ음성ㆍ동영상 등의 데이터를 한꺼번에 저장ㆍ전송하는 `종합광대역 통신망'(BCN: Broadband Convergence Network)이 구현될 경우, 현재의 저장장치 기술로는 이같은 종합 멀티미디어 데이터를 감당할 수 없게 된다고 말한다. 이런 점에서 세계 각 국은 CD 크기의 디스크에 1TB(1024GB)의 데이터를 저장할 수 있으며, 초당 전송속도가 10억 비트에 이르는 HDDS를 대용량ㆍ초고속 차세대 저장장치 구현기술로 주목하고 있다.
◇HDDS란〓HDDS는 입체정보(3차원 정보)를 기록할 수 있는 `홀로그래피'(Holography)를 이용한 새로운 방식의 저장장치 기술이다. 홀로그래피는 레이저 등의 파동 간섭현상을 이용해 물체의 정보를 입체적으로 기록하는 기술로, 이를 통해 구현된 이미지를 `홀로그램'(Hologram)이라고 한다.
홀로그램은 두 개의 레이저 광선을 통해 쉽게 만들 수 있다. 우선 첫 번째 레이저를 홀로그램의 대상이 되는 피사체에 쏘고, 다른 하나는 피사체로부터 반사돼 나온 첫 번째 레이저에 쏘면 두 레이저가 간섭무늬를 만들게 된다. 이렇게 생긴 간섭무늬를 필름 위에 기록한 것이 바로 홀로그램이다.
이같은 홀로그래피가 차세대 저장장치의 기술로 주목받는 것은 바로 정보의 저장방식이 3차원이란 점 때문이다. 지금까지 나온 저장장치 기술은 평면(2차원)에 데이터를 기록하는 것으로 용량과 속도 향상에 한계가 있었지만, 홀로그래피는 3차원으로 정보를 기록해 이같은 문제를 해결할 수 있기 때문이다.
즉 HDDS는 디지털 정보를 페이지 단위로 홀로그램에 다중 기록함으로써, 5㎜두께의 홀로그램에 DVD보다 단위 면적 당 250배 이상 많은 데이터를 저장할 수 있다. 초기에 선보인 HDDS 시제품은 약 127GB의 데이터를 저장할 수 있었지만, 조만간 CD크기의 디스크에 1TB의 데이터를 저장할 수 있는 상용 HDDS 제품이 등장할 것으로 예상된다. 이는 현재의 DVD 용량(20GB 미만)보다 무려 500배나 많은 것이다.
HDDS의 또 다른 특징은 데이터의 전송 속도가 기존 저장장치와는 비교할 수 없을 정도로 빠르다는 데 있다. 이는 HDDS를 장착한 정보기기가 그만큼 빠르게 데이터를 읽고(read), 쓰고(write)할 수 있다는 것을 의미한다.
HDDS의 전송속도와 관련해서는 최근 초당 10억 비트까지 구현하는 원천기술이 개발됐으며, 5년 안에 초당 20억 비트 이상의 전송속도까지 구현할 수 있을 것으로 예상된다. 이렇게 되면 현재의 DVD 전송속도보다 150배나 빠른 저장매체가 등장하게 되는 것이다.
◇응용분야도 다양〓HDDS는 우선 저장 용량의 초대용량화란 특징을 살려 TB급 데이터 저장이 필요한 전자도서관ㆍ전자상거래ㆍ원격진료 분야에 활용할 수 있다. 또 정보가전ㆍ디지털방송ㆍPCㆍ홈네트워킹 서버 등에 장착되는 GB급 저장장치나, 디지털카메라ㆍ디지털캠코더ㆍ핸드헬드PC(HPC) 등 휴대용 정보기기의 소형 저장장치로도 제격이다.
우선 전자도서관의 경우 HDDS를 이용하면 수 십 만 권에 이르는 장서의 내용과 관련 정보를 손바닥 크기 만한 저장장치에 모두 담을 수 있다. 이같은 정보를 담은 HDDS를 개인용 정보단말기에 장착할 경우, 도서관에 가지 않고도 언제 어디서나 도서정보에 접근할 수 있는 `휴대용 도서관'을 구현할 수 있다.
또 HDDS가 디지털카메라나 디지털캠코더의 저장장치로 사용되면 현재의 사진이나 동영상 촬영 용량을 혁신적으로 개선할 수 있게 된다. 수 십 시간동안 중단 없이 동영상을 촬영하거나, 한번에 1만장 이상의 사진을 찍을 수 있는 디지털카메라와 디지털캠코더가 등장할 날도 머지 않은 것이다.
그 뿐만이 아니다. HDDS를 이용하면 공상 과학 영화에서나 볼 수 있는 손목시계형 영상저장장치도 구현할 수 있다. 즉 손목시계 내부에 수 십 장의 DVD를 저장할 수 있는 소형 HDDS를 장착, 홀로그램 등 다양한 영상정보를 걸어다니면서도 볼 수 있게 된다.
특히 의료분야에 HDDS가 적용되면, 환자의 의료 정보를 3차원으로 보여줌으로써 의료진이 원격지나 온라인에서도 환자를 정확하게 진단하고 처방할 수 있는 길이 열린다. 특히 병원간 의료정보 공유는 물론 전국 의료기관의 의료정보도 손쉽게 통합할 수도 있을 것으로 기대된다.
◇HDDS의 시장성〓특허청에 따르면 오는 2010년까지 HDDS의 세계시장 규모는 1000억 달러에 이를 것으로 예상된다. 이같은 시장 성장은 향후 10년 안에 다양한 멀티미디어 데이터에 대한 공급과 수요가 폭증하면서 대용량ㆍ고속화ㆍ소형화된 저장장치의 필요성이 더욱 커지기 때문이다.
특히 차세대PC나 포스트 정보단말기에 대한 기술개발이 급속도로 발전하면서 현재의 저장장치 기술로는 더 이상 저장용량과 전송속도의 문제를 동시에 해결하기 어렵다는 점도 HDDS에 주목하는 이유 중 하나다.
전문가들에 따르면 주문형 비디오(VOD)가 대중화되려면 최소한 비디오 서버의 용량은 103TB(DVD 약 20만장 분량)이상, 데이터 전송속도는 현재의 DVD 속도보다 50배 가량 빠른 약 1Gbps는 돼야 한다.
기존 저장장치는 데이터를 읽고 쓰는 속도를 향상시키기 위해 디스크의 회전속도를 높여야 하지만, 이럴 경우 디스크의 실제 전송률은 떨어지는 결과를 낳는다. 따라서 지금의 저장장치 기술은 속도와 용량을 동시에 증가시키는 데 한계를 지니고 있다.
이에 따라 기존 저장장치의 문제를 해결하면서 급증하는 멀티미디어 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 HDDS가 차세대 저장장치의 주류를 이룰 것으로 전문가들은 예상하고 있다.
◇국내도 기술개발 활기〓전문가들은 우리나라의 HDDS 원천기술은 세계적인 수준이라고 말하고 있다. 현재 HDDS관련 연구개발(R&D)을 진행하고 있는 국내 기업으로는 대우일렉트로닉스ㆍ삼성전자 등 대기업과 아이블포토닉스ㆍ맥스소프트 등 벤처기업 몇 곳이 대표적으로 꼽힌다.
특히 대우일렉트로닉스는 내년 중으로 미국의 한 업체와 공동으로 HDDS 상용제품을 출시하기로 했으며, 삼성전자 역시 상용제품 준비를 서두르고 있어 세계시장 선점에 대한 기대가 높아지고 있다.
이같은 분위기를 반영하듯 HDDS관련 특허출원도 지난 2002년부터 급증세를 보이고 있다. 특허청에 따르면 지난 1998년 8건에 불과했던 HDDS관련 특허출원 건수는 지난 2000년 14건, 2001년 16건에서 2002년에는 31건, 2003년에는 50건이 넘는 등 기술개발이 탄력을 받고 있다.
출원인별 출원건수는 대기업이 70%가량을 차지해 주도적인 역할을 하고 있으며, 그 뒤를 벤처기업(12%)과 외국기업(17%) 등이 따르고 있다. 그러나 우리 기업들의 HDDS 특허출원은 원천기술 부분에 있어서는 활발하지만, 상용제품을 만들 수 있는 응용기술 분야에서는 저조해 차세대 기술확보 차원에서 정책적인 지원이 필요하다는 지적도 나오고 있다.
