Microsoft Research

'프로젝트 실리카' 연구팀이 개발한 데이터 보관용 유리판.

 

손바닥 크기 유리판에 4.8TB(테라바이트·1조분의 1바이트)의 정보를 담을 수 있다. 2월 18일 미국 마이크로소프트 리서치의 ‘프로젝트 실리카’ 연구팀은 데이터 보관용 유리판 ‘실리카’를 개발해 국제학술지 ‘네이처’에 공개했다. doi: 10.1038/s41586-025-10042-w 
기존에 사람들이 쓰던 하드디스크는 수명이 10년 이하로 짧아서 주기적으로 정보를 옮겨야 한다는 불편함이 있었다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 습기와 온도에 영향을 적게 받는 유리를 새로운 저장 매체로 선택했다.

실리카의 원리는 레이저로 유리 표면에 미세한 ‘복셀’을 만들어 정보를 기록하는 것이다. 복셀은 볼륨(부피)과 픽셀(화소)이 합쳐진 말로, 3차원 공간에 데이터를 저장하는 점 단위다. 각 복셀은 여러 비트 정보를 저장한다. 복셀은 펨토초(1000조분의 1초) 레이저로 만든다.

레이저는 1초에 1000만 번씩, 3조분의 1초 동안 켜졌다가 꺼지기를 반복했다. 한번 깜박이는 주기의 0.0003%만 켜져 있는 셈이다. 
아주 짧은 순간 켜진 레이저는 유리판에 1.46μm3(마이크로입방미터·100경분의 1입방미터) 부피의 복셀을 만든다. 빛이 각 복셀에 부딪힐 때 빛이 굴절되는 방향과 세기는 모두 다르다. 투과된 빛의 변화를 현미경으로 스캔한 뒤 기계학습 모델에 입력해 데이터를 읽을 수 있다. 

프로젝트 실리카 연구팀은 실리카 저장 장치에 다양한 장점이 있다고 설명했다. 먼저 속도다. 레이저를 이용해 1초에 1000만 번, 즉 1000만 개의 복셀을 만들 수 있다. 실리카 저장 장치의 1mm3 부피당 1.59Gbit(기가비트·10억분의 1비트)의 정보가 저장돼 있으므로, 레이저를 이용해 1초에 25.6Mbit(메가비트·100만 분의 1비트)의 정보를 유리판에 저장할 수 있는 셈이다. 용량 또한 크다. 가로 세로 길이가 120mm, 두께가 2mm인 유리판 하나에 4.8TB의 정보를 저장할 수 있다. 이는 책 200만 권, 사진 100만 장, 영화 200편에 해당하는 용량이다. 

마지막으로 안정성이다. 연구팀은 데이터가 저장된 유리판을 500℃까지 가열해 가며 유리판 복셀의 안정성을 시험했다. 그 결과 실리카에 저장된 데이터가 1만 년 넘게 보존될 수 있을 것으로 추정했다. 연구팀은 레이저와 현미경을 로봇처럼 만들어 자동으로 데이터를 입력하고 읽는 시스템도 만들었다. 연구팀은 “데이터 저장량이 갈수록 늘어나는 시대에 데이터 수명 연장을 할 수 있는 유망한 기술”이라고 논문에 밝혔다.
 

Microsoft Research

 

유튜브 Microsoft Research 캡처

 

1 펨토초(1000조 분의 1초) 레이저로 유리판에 복셀을 만드는 모습.   
2 현미경으로 투과된 빛의 변화를 스캔해 실리카 속 데이터를 읽는다.