[신기술] PMMA 홀로그래픽 소재

폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)에 기반한 홀로그래픽소재가 읽기전용 데이터 저장분야에 새 바람을 불러일으키고 있다.

저장장치의 대용량화가 컴퓨터산업의 주요 과제로 부상하면서 이를 실현할 수 있는 홀로그래픽기술에 대한 관심이 커지고 있는 가운데 미 매사추세츠공과대학(MIT)과 캘리포니아공과대학(칼텍)이 최근 새로운 홀로그래픽소재를 개발, 업계 안팎의 관심을 모으고 있다.

이번에 개발된 소재는 고압축 읽기전용 홀로그래픽소재로, 높은 회절효과와 낮은 축소율을 갖고 있어 데이터 저장매체분야의 오랜 숙원을 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

현재 저장매체는 기가(10억)바이트대 제품이 보편화되는 등 기술발전 추세에 맞는 대용량화가 한층 가속화되고 있다. 이런 요구에 부응하는 기술 가운데 3차원 홀로그램을 이용해 데이터를 기록하는 홀로그래픽기술은 최소 공간에 최대 데이터 저장용량을 갖는 스토리지를 개발하는데 적합하다는 평가. 3차원 공간에 데이터를 저장할 수 있어 현재의 저장장치들에 비해 데이터 저장용량이 훨씬 크다. 1㎜ 홀로그래픽 매체의 경우 현재의 CD보다 1백배 이상 많은 데이터를 저장할 수 있다. 또한 레이저광을 통해 여러 페이지를 패럴렐로 검색하는 것이 가능하며 초당 1~10GB라는 읽기속도를 갖는다.

이처럼 홀로그래픽 저장기술은 엄청난 저장능력과 빠른 데이터 접근속도로 차세대 저장매체로서 충분한 매력을 갖고 있다. 하지만 소재 개발이 미흡, 상품화가 지연되어 왔다. 지금까지 소재로 널리 사용되어온 리튬 니오베이트계는 빛에 대해 민감하지 못하기 때문에 레이저광선을 별도로 사용해야 하는 등 읽기전용 소재로는 부적절했다. 또한 이 소재는 증착과정에서도 어려움이 크다. 즉, 리튬 니오베이트계 소재로 만든 홀로그램은 시간이 갈수록 흐려지기 때문에 지속적인 재기록이 필요한 것.

최근 들어서 각광받고 있는 포토폴리머 역시 한계가 있다. 포토폴리머는 중합과정에서 영구 정착이 쉽기 때문에 읽기전용면에서 이점이 크지만 제작과정상에 문제가 있다. 포토폴리머의 수축은 재생파장에 변화를 주고, 전체 제작과정을 예측할 수 없도록 만드는 어려움이 있다는 것이다.

하지만 이번에 개발된 PMMA소재는 포토폴리머와 리튬 니오베이트계가 갖고 있는 문제점을 완전히 개선했다. 수축률도 낮고 스토리지기술에서 가장 문제가 되는 회절효과도 완벽하다. 더욱이 이 소재는 저렴한 비용으로 제작이 가능한 것으로 알려졌다.

현재 MIT와 칼텍 관계자는 수축이 거의 없는 탁월한 시제품을 개발했다. 이에따라 제품의 본격 개발도 눈앞으로 다가오고 있다.

이들 대학 관계자는 PMMA소재의 경우 두께가 중요하다고 밝힌다. 얼마나 많은 정보를 주어진 소재 안에 저장하는 기술과 최종 메모리시스템의 데이터의 압축도가 소재의 두께에 의해 규정되기 때문이다. 이들 대학은 이미 5㎜를 달성했다.

따라서 조만간 PMMA소재를 이용한 1천GB 저장매체가 출시될 전망이다. 이때가 되면 현재의 DVD보다 기록용량이 훨씬 큰 차세대 DVD의 상용화도 충분히 가능할 것으로 예상된다.

<허의원 기자>