“동전 크기에 DVD 250장 저장” 나노 스토리지 신기술 등장

Stephen Lawson | IDG News Service 2009.02.20

미국의 한 나노기술 연구팀이 DVD 250장 분량의 콘텐츠를 동전 크기 표면에 저장할 수 있는 획기적인 진전을 이루었다고 밝혔다. 이 기술은 디스플레이와 태양전지에도 적용할 수 있을 것으로 보인다.

 

UC 버클리와 암허스트 매사추세츠 주립대의 연구팀이 특정 분자열을 상대적으로 큰 영역에 완벽하게 배열하는 방법을 개발했다. UC 버클리의 보도자료에 따르면, 이번 연구 작업의 결과물은 사이언스지에 공개될 예정이다. 이번 연구에 참가한 한 연구원은 만약 업계에서 적극적으로 나선다면, 이번 기술은 10년 내에 상용화될 수 있다고 밝혔다.

 

토마스 러셀과 팅 수 교수는 분자의 집적도는 일정 영역에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다는 것을 의미하며, 고해상도 화면이나 더 효과적인 광전지도 구현할 수 있게 된다고 입을 모았다. 또한 이번 발견은 초소형 전자 업계나 스토리지 업체 자체를 변화시킬 수 있다고 강조했다. 토마스 러셀은 암허스트 대학의 소재공학센터(Materials Research Science and Engineering Center)의 책임자이자 버클리의 객원 교수이다. 팅 수는 현재 버클리에서 화학과 소재공학 조교수를 맡고 있다.

 

러셀과 수 교수는 자체적으로 결합하는 블록 공중합체나 화학적으로 상이한 중합체 사슬을 생성하는 새로운 방법을 발견했다. 중합체 사슬은 정확한 패턴으로 서로 간에 등거리 결합을 하지만, 지난 10년 간 이 분야의 연구가 밝혀낸 것은 과학자들이 패턴을 좀 더 넓은 영역으로 옮기려하면 패턴이 깨져버린다는 것이었다.

 

이들은 시중에서 구입할 수 있는 수제 사파이어 결정을 중합체 사슬을 정확한 패턴으로 유도하는 데 사용했다. 사파이어 결정을 1,300~1,500도 정도로 가열하면, 톱니 모양의 패턴이 생성되는데, 이 패턴이 블록 중합체의 조합을 유도한다. 이런 기법으로 블록 중합체 배열의 한계 크기는 사파이어의 크기가 된다는 것.

 

일단 사파이어가 가열되어 패턴이 생성되면, 이 템플릿은 재사용할 수 있다. 즉 결정과 중합체 사슬 모두 상용 기술로 얻을 수 있게 된 것이다. 수 교수는 “우리가 사용하는 모든 재료는 전혀 특별하지 않다”고 덧붙였다.

 

이번에 발견한 기술은 데이터 저장 밀도를 1인치당 125GB의 데이터 저장 밀도를 구현할 수 있으며, 이는 기존 기술의 15배에 달하는 집적도이다. 이는 DVD 250장 분량의 데이터를 직경 2.5cm인 25센트 동전 크기의 표면에 저장하는 것을 의미한다. 또한 고해상도 사진을 3나노미터 픽셀로 표현할 수 있으며, 밀도가 높은 태양전지를 만드는 데도 사용할 수 있다.

 

러셀과 수 교수의 접근법은 기존의 다른 연구에서 저장밀도를 높이려고 한 방법과는 차이가 크다. 대부분은 빛을 마스크를 통해 감광성 표면에 보내는 광 리소그래피 기술을 이용했다. 이 프로세스는 공중합체의 조합을 유도하는 패턴을 만들어낸다.

 

새로운 기술은 3나노 칩을 만들 수도 있다. 이는 45나노 정도인 현재의 마이크로 프로세서 생산 기술을 한참 앞지르는 것이다. 광 리소그래피는 집적도를 일정 수준 이상 높이는 데 기본적인 장벽으로 작용하고 있으며, 새로운 기술은 환경에 악영향이 적은 화학물질을 사용하는 것도 장점이다. 하지만 실제로 이 기술을 CPU에 적용하기 위해서는 랜덤 패턴을 CPU 상에 생성해야 하는 등 여러 가지 해결해야 할 과제가 남아있다.

 

인사이트64의 대표 분석가 나단 브룩우드는 이렇게 저장장치의 집적도가 획기적으로 향상되면, 개인이 가지고 다니는 콘텐츠의 양과 디스크를 통해 전달되는 미디어의 질 모두가 변화할 것이라고 평가했다. 예를 들어 영화를 홀로그램으로 바꿀 수도 있다는 것.

 

하지만 IDC의 분석가 톰 마이넬리는 초고해상도 디스플레이의 실용화 가능성은 낮은 거승로 평가했다. 오늘날의 이미지와 비디오 표준이 3나노 픽셀 디스플레이의 장점을 제대로 이용하기 어렵다는 것. 마이넬리는 “물론 이런 수준의 정밀도를 가진 디스플레이가 가치를 인정받는 분야도 있다. 의학 이미지 영역이 한 예가 될 것이다. 하지만 1만 달러나 하는 모니터는 일반 사용자의 영역이 아니다”라고 덧붙였다.  stephen_lawson@idg.com

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