박테리아보다 작다…1.98μm2 QR코드 제작 성공했다

비엔나공과대학교와 스토리지 기업 세라바이트는 공동으로 세계 최소 QR코드를 제작해 정상적으로 읽기에 성공했으며 기네스 세계 기록을 수립했다. 이 QR코드는 면적이 단 1.98μm2에 불과하며 많은 박테리아보다도 작은 크기이면서도 현대 데이터 보존 기술에 있어 밀도와 내구성에서 새로운 기준을 수립하는 혁신적인 성과라고 연구팀은 주장하고 있다.

이 QR코드는 29×29 모듈로 구성되어 있으며 개별 픽셀 크기는 49nm라는 극소 크기를 실현했다. 이는 이전 기록 보유자가 보유했던 5.38μm2·픽셀 크기 80nm라는 기록을 대폭 갱신하는 것으로 면적 비로 이전보다 37% 수준까지 축소됐다. 참고로 1마이크로미터는 1mm보다 1,000분의 1이며 1나노미터는 1mm와 견줘 100만 분의 1이다.

49nm라는 픽셀 크기는 가시광 파장 10분의 1에 해당하므로 광학 현미경으로는 전혀 인식할 수 없으며 정보 읽기에는 전자 현미경이 필요하다. 연구팀은 마치 코끼리의 두꺼운 발바닥으로 점자를 감지하려고 하는 게 불가능한 것과 같다고 비유하고 있다.

재료과학적 측면에서 보면 이 기술이 지닌 가치는 단순한 작은 크기가 아니라 그 안정성과 내구성에 있다고 연구팀은 밝혔다. 현대 기술로는 개별 원자를 배열해 패턴을 만드는 것도 가능하지만 원자는 확산이나 이동이 쉽게 발생하므로 정보를 안정적으로 보존하기는 어렵다. 이에 반해 연구팀은 고성능 절삭 공구 코팅에도 사용되는 안정적인 세라믹 박막을 채택하고 집속 이온 빔을 이용해 QR코드를 직접 조각해 넣었다.

현재 주류인 자기 및 전자 미디어는 수 년에서 수십 년으로 수명이 다하는 경우가 많으며 정보 유지에는 막대한 에너지 소비, 냉각, 그리고 주기적인 데이터 이전이 필수적이다. 하지만 불활성이고 안정적인 세라믹 재료에 새겨진 정보는 에너지 공급 없이도 수백 년에서 수천 년에 걸쳐 유지될 수 있는 가능성이 있다. 이번 QR코드는 보존 밀도도 극도로 높아서 이론상으로는 A4용지 1장 면적에 2테라바이트 이상 데이터를 보존할 수 있다고 한다.

연구팀은 이번에 확인된 세계 기록은 유망한 개발 시작에 불과하다며 향후에는 다른 재료 사용이나 쓰기 속도 향상, 그리고 확장 가능한 제조 공정 개발을 목표로 삼아 세라믹 데이터 스토리지를 연구실 뿐 아니라 산업용도에도 활용할 수 있도록 하고 싶다고 밝혔으며 동시에 단순한 QR코드를 넘어 더 복잡한 데이터 구조에 대한 연구를 진행해 나갈 것이라고 말했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.