3000편 DVD를 저장할 수 있는 나노 패터닝 기술 개발

국내 연구진이 DVD 3000편을 저장할 저장할 수 있는 자성 나노 패터닝 기술을 개발했다.
홍종일 연세대 신소재공학과 교수팀은 수소이온을 조사(照射)하는 비파괴 방식의 패터닝 방법을 개발해 기존 대비 3배 이상의 정보기록 밀도를 구현해 냈다고 19일 밝혔다. 저장매체 하드디스크 드라이브 제조 공정 뿐 아니라 디스플레이, 반도체 등 각종 패턴 공정 인프라에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
최근 클라우드 형태의 웹기반 정보저장 수요가 증가하면서 하드디스크 드라이브가 다시 주목받고 있다. 하지만 하드디스크는 공정기술의 물리적 한계로 수 년 간 기록 밀도가 평방인치당 1 테라비트(평방인치당 1 테라비트는 동전만한 크기에 정보저장의 최소단위인 비트(bit)가 1조 개 있음을 의미)이하 수준에서 머무르고 있는 상황이었다.
연구팀은 가속된 수소 이온을 산소 원자에 빠르게 충돌시켜 원하는 영역의 산소원자만 선택적으로 제거하는 방식으로 8㎚ 이하의 작은 나노패턴을 7㎚ 간격으로 조밀하게 배열하는 기술을 개발했다. 이를 이용하면 하드디스크 드라이브의 정보저장 밀도를 기존 대비 3배 가량인 3 테라비트 이상으로 높일 수 있다. 영화 한편을 1 기가비트(10억 비트)라고 할 때 동전만한 크기에 영화 약 3000편을 저장할 수 있는 용량이다.
또 저장매체 기록밀도를 높이기 위해서는 디지털 신호를 기록하는 자성(磁性) 패턴을 최대한 조밀하게 만들어야 한다. 하지만 패턴 크기가 작아지면서 자기(磁氣)적 특성을 잃는 한계가 있었다. 연구팀은 이에 코발트 산화물층과 팔라듐 금속층을 교대로 배치한 인공격자를 이용해 정보저장에 필요한 자기적 특성을 유지할 수 있도록 했다.
홍 교수는 "개발된 양성자 조사에 의한 비파괴 패터닝 방법을 이용하여 기존 대비 낮은 비용으로 높은 정보저장 밀도를 달성할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 'ACS Nano'지 온라인판 4월 22일자에 실렸다.
[김미연 기자]