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1. Sony의 새로운 아카이브 시스템, Optical Disc Archive
오는 2013년 1월, Sony의 새로운 아카이브 솔루션 Optical Disc Archive가 공식 출시될 예정이다. Optical 기술을 기반으로 제작된 이 시스템은 미디어의 전 세대 간 호환성을 지원하므로, 정기적인 마이그레이션 작업 없이 장기간 A/V 콘텐츠는 물론 일반 데이터 파일을 아카이브 할 수 있다. 또한, 기본적으로 50년 이상의 수명을 보장하는 미디어의 내구성 덕분에 사용자는 더욱 안정적으로 콘텐츠를 장기 보관할 수 있다.
이처럼 더욱 경제적이고 안정적으로 콘텐츠를 장기간 아카이브 할 수 있는 Optical Disc Archive 시스템은 신뢰성 있는 아카이브 미디어인 카트리지와 안정적인 데이터 기록을 지원하는 드라이브 유닛으로 구성되어있다.
2. 신뢰성 있는 아카이브 미디어
(1) 기본 레코딩 메커니즘
레코딩 물질로 유기 염료를 사용하는 CD-R 및 DVD-R과는 달리 "Optical Disc Archive"의 레코딩 프로세스는 결정체에서 비결정체 구조로의 물리적 변화에 초점을 맞춘 "상변화" 기술을 기반으로 한다. "Optical Disc Archive"가 더욱 견고하고 안정적이라고 말할 수 있는 것 또한 이러한 프로세스 덕분이다. 레코딩은 고집중 초단파 레이저 빔을 통해 이루어진다. 레코딩 소재를 국부적으로 녹는점 이상으로 가열한 다음 빠르게 식히면, 소재 신호는 영구적인 상태 변화를 일으킨다. 이 신호는 다음 그림처럼 결정체와 비결정체 구조에서 반사되는 레이저의 세기 차이를 통해 복구된다.
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이러한 레코딩의 근본적인 특성상, Optical Disc Archive의 미디어는 먼지나 습기를 포함한 모든 종류의 환경 조건에 대한 내구성이 매우 뛰어나다. 때문에, 자연 재해와 같은 극히 심각한 환경 조건에서도 옵티컬 디스크는 손상되지 않는다.
(2) 신뢰성 테스트
다음은 미디어가 고부식성 가스 환경에 노출된 경우의 테스트 결과를 보여준다. 황화수소(농도 0.07ppm), 이산화질소(1.4ppm), 염소가스(0.07ppm) 및 이산화황(1.4ppm)의 혼합으로 이루어진 부식성 가스를 환경 테스트실에 주입했다. 295시간 동안 테스트는 섭씨 35도 기온에서 85% 상대 습도에서 진행되었다.
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귀중한 아카이브 데이터를 보존하는 스토리지 미디어는 일반적인 환경 조건 외의 자연 재해, 특히 홍수에도 견딜 수 있어야 한다. 아래 그림은 "Optical Disc Archive" 카트리지를 5주 동안 바닷물에 담가 측정한 해수 담그기 테스트의 결과를 보여준다. 바닷물에서 꺼낸 카트리지는 수돗물로 헹구고 실온에서 건조시켰다. 테스트 결과 디스크에 어떠한 부식이나 손상도 발견되지 않았다. 기록된 모든 데이터 역시 오류 없이 읽을 수 있었다.
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참고. 2장의 모든 실험 데이터는 단일 레이어 RW 디스크를 사용하여 얻은 것. 실제 결과는 테스트 조건에 따라 달라질 수 있음.
(3) 카트리지 설계
새로운 "Optical Disc Archive" 시스템은 베어 디스크 12장을 내장하는 견고한 초소형 카트리지를 사용한다. 카트리지의 모양은 거의 정사각형이며, (길이 130mm, 폭 132mm, 두께 26.7mm). 무게는 디스크 12장을 포함하여 약 320g이다. 이 초소형 카트리지는 내열 성능이 우수한 폴리카보네이트 수지로 제조되어 귀중한 콘텐츠를 충격과 먼지로부터 보호한다.
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이 초소형 대용량 옵티컬 멀티 디스크 카트리지는 또한 대용량 스토리지 라이브러리의 로보틱 시스템에서도 취급할 수 있도록 설계되었다. 이러한 목적을 염두에 두고 카트리지를 설계하였으며, 기계식 그리퍼가 안정적으로 취급할 수 있도록 하단 셸에 두 쌍의 슬롯이 추가되었다.
또한, 각 "Optical Disc Archive" 카트리지는 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그를 기본으로 내장하고 있어 다양한 호환 RFID 리더와 모바일 장치로 카트리지를 고유하게 식별하고 콘텐츠를 확인하여, 보다 효과적으로 자산을 관리할 수 있다.
전용 드라이브 유닛은 읽기/쓰기 플랫폼과 통합 멀티 디스크 취급 메커니즘의 두 부품으로 구성된다. 전체 드라이브를 표준 5인치 높이의 하우징에 내장할 수 있으며, 필요한 경우 다양한 로보틱 시스템에 쉽게 통합시킬 수 있다.
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읽기/쓰기 메커니즘은 대부분 최신 XDCAM 드라이브 기술에 기반을 두고 있으며, 해당 드라이브의 신뢰성은 지난 8년 동안의 뛰어난 실적으로 입증된 바 있다. 기본적인 읽기/쓰기 플랫폼은 RW 및 WO 미디어를 포함한 모든 멀티 레이어 디스크를 지원할 수 있다.
"듀얼 채널 헤드 시스템"에는 싱글 헤드 어셈블리(사진 참고)에 장착된 두 개의 옵티컬 읽기/쓰기 헤드가 통합되어 있다. 이 듀얼 채널 헤드 어셈블리는 단일 옵티컬 헤드보다 두 배 빠른 데이터 속도를 제공한다. 이 설계를 통해 기술적으로 4 헤드 읽기/쓰기 시스템을 구현할 수 있으며, 데이터 전송 속도도 두 배 높일 수 있다.
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ODS-D55U 드라이브는 최초의 "Optical Disc Archive" 호환 드라이브이다. USB 3.0 인터페이스를 갖추고 있으므로 기본 제공된 소프트웨어 드라이버를 사용하여 외장형 드라이브로 간단히 장착할 수 있다. ODS-D55U의 기본 사양은 다음과 같다.
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| [ODS-D55U 드라이브 사양] | ||
ODS-D55U 드라이브 유닛은 "Write-Verify" 모드라고 하는 추가 레코딩 모드를 지원한다. 이 모드에서는 파일을 디스크에 레코딩하는 동시에 레코딩 된 데이터를 읽어서 레코딩 프로세스가 제대로 수행되었는지 확인한다. 한 레이저 헤드가 "쓰기" 헤드로 작동하고 다른 레이저 헤드가 "읽기" 헤드로 작동하므로 전체 데이터 전송 속도가 약 절반으로 줄어든다. 대신 더욱 안정적으로 데이터를 기록할 수 있다는 장점이 있다.
이처럼 옵티컬 디스크 레코딩은 비접촉 방식의 레코딩 메커니즘을 사용하므로 기본적으로 매우 안정적이다. 실제로 XDCAM 프로페셔널 디스크는 이러한 Write-Verify 모드를 제공하지 않지만 지난 8년 이상 다양한 고객사에서 사용되면서 탁월한 품질을 입증했다. 그렇지만, 데이터 아카이브 및 백업 어플리케이션의 근본적인 특성과 읽기/쓰기 프로세스 이후 매번 데이터 무결성을 검사하는 사용자들의 업무 경향을 반영하기 위해, "Optical Disc Archive"를 옵션으로 사용하는 경우 "Write-Verify" 모드가 제공된다. "Write-Verify" 모드는 Optical Disc Archive 사용자가 기본으로 제공된 소프트웨어 유틸리티에서 선택할 수 있는 옵션이다.
Optical Disc Archive는 또한 미디어가 기본적으로 랜덤 액세스를 지원하므로 테이프에 비해 액세스 속도가 빠르다. 이처럼 빠른 파일 액세스 속도는 여러 파일 검색 및 부분 파일 검색 등이 일반적인 사용환경에서 다소 느린 데이터 전송 속도를 충분히 보완하는 것으로 나타났다. 물론 실제 데이터 처리 속도는 검색 및 탐색 작업에 매우 유용한 실시간 비디오 플레이, 다이렉트 브라우징 기능을 아카이브 미디어에서 직접 제공하기 때문에 충분히 빠르다고 할 수 있다.
이러한 고급 기능, 다수의 읽기/쓰기 헤드의 사용, 이로 인한 데이터 처리량 향상으로 인해 "Optical Disc Archive" 디스크는 제조업체의 소스에 관계없이 단일 옵티컬 레이저 리더를 통해 소스를 복구할 수 있다. 때문에, 최신의 블루레이 플레이어가 오래된 컴팩트 디스크나 DVD 디스크를 읽을 수 있는 것처럼, 매우 높은 수준의 향후 호환성을 유지할 수 있다.
4. 파일 시스템 및 파일 포맷
(1) 파일 시스템
사용자는 다양한 운영 체제에서 드래그 앤 드롭 UI가 지원되는 표준 파일 시스템을 선호한다. "Optical Disc Archive"의 파일 시스템은 업계 표준 UDF(Universal Disk Format) 및 ECMA와 완벽하게 호환된다.
일반 작동 시 카트리지는 단일 미디어로 마운트되며, 업계 파트너에게 공개된 드라이버 소프트웨어는 각 디스크 사이의 전환을 관리하여 여러 장의 디스크를 통한 원활한 스토리지 기능을 제공한다. "Optical Disc Archive"는 ECMA-167/UDF에 정의된 "볼륨 세트" 개념을 지원한다. "볼륨 세트"는 단일 또는 다중 볼륨의 컬렉션을 의미한다. 이 경우 "볼륨"은 실제 "디스크" 한 장을 의미하며, 블루레이는 단일 볼륨 세트를 사용하는 반면 "Optical Disc Archive"는 다중 볼륨 세트를 사용한다.
이러한 다중 볼륨 세트를 사용하여 "Optical Disc Archive" 포맷은 파일 시스템 드라이버를 통해 하나의 큰 논리적 볼륨으로 마운트 될 수 있다.
(2) 순차 레코딩 및 파일 스패닝
"Optical Disc Archive" 포맷에서 데이터는 다음 그림에 나오는 것처럼 WO 및 RW 디스크에서 모두 순차적으로 레코딩 된다.
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1. 새 카트리지를 드라이브에 로드 하면 드라이브는 카트리지를 논리적으로 포맷하고 첫 번째 파일 시스템을 레코딩 한다.
2. "파일-1"을 레코딩 한 후 "파일-1"의 정보를 설명하는 새 파일 시스템을 만들고 "파일-1" 레코드 끝에 레코딩 한다.
3. 이어서 "파일-2"와 "파일-3"을 레코딩 하면 파일 1, 2, 3의 정보를 설명하는 새 파일 시스템을 만들고 "파일-3" 레코드 끝에 레코딩 한다.
4. 이후에 "파일-1"이 삭제되면 파일 시스템 데이터가 업데이트되고 레코딩 된다. 삭제된 파일 데이터는 여전히 디스크에 물리적으로 존재하지만 업데이트된 파일 시스템 레코드에서 참조되지 않는다.
위에서 설명한 것처럼 "Optical Disc Archive" 파일 시스템은 베어 디스크 한 장을 초과하는 대용량 파일을 지원하므로 한 파일이 여러 디스크에 걸쳐 스패닝 될 수 있다. "디스크 스패닝" 프로세스는 파일 시스템 드라이버에 의해 자동으로 수행되며 아래의 그림에서 이를 개략적으로 보여준다. 어플리케이션 레이어 소프트웨어에서는 파일의 스패닝 여부를 인식할 필요가 없다.
“파일-2"가 레코딩 될 때 "디스크-1"의 사용 가능한 용량을 초과하면 "디스크-1"의 내용을 설명하는 파일 시스템 정보가 "디스크-1" 끝에 레코딩 되고 후속 데이터가 "디스크-2"에 레코딩 된다. 이 프로세스는 "디스크-N"부터 "디스크-N+1"까지 반복된다.
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카트리지를 드라이브에서 꺼낼 때 최신 파일 시스템이 레코딩 된 디스크 번호를 카트리지 메모리에 저장했다가 카트리지가 로드될 때 먼저 카트리지 메모리에서 디스크 번호를 읽고 최신 파일 시스템이 포함된 디스크를 즉시 로드 한다. 이러한 기능 덕분에 "Optical Disc Archive" 드라이브는 디스크 12장을 동시에 처리하면서도 XDCAM 시스템에 비해 카트리지를 로드 하는 시간이 비교적 빠르다.
최신 파일 시스템은 탐색기를 통해 카트리지의 전체 폴더/파일/메타데이터 정보를 보여준다. 현재 디스크에 있는 파일을 선택하면 즉시 액세스 하며 다른 디스크에 있는 파일을 선택하면 파일 시스템 드라이버가 자동으로 디스크를 변경하여 대상 파일에 액세스 한다. 디스크 변경 작업 시간은 카트리지 내의 대상 디스크 위치에 관계없이 일정하다.
5. 차세대 아카이브 솔루션, Optical Disc Archive
"Optical Disc Archive"는 50년 이상의 아카이브 수명을 보장하며, 지속적인 마이그레이션 작업을 수행할 필요가 없다. 미디어 및 레코딩 프로세스의 근본적인 특성 덕분에 테이프 기반 미디어에 비해 상당히 완화된 환경 조건에서 미디어를 보관할 수 있다. 이러한 두 요인 덕분에 시스템의 총 소유 비용이 크게 절감되었다. 또한 자연 재해를 견딜 수 있는 미디어의 내구성 역시 이러한 상황이 발생할 수 있음을 고려할 때 상당히 큰 장점이다.
착ㆍ탈식 미디어 형식의 "Optical Disc Archive"는 각 시설 간 콘텐츠를 교환하는 데 사용하거나 용량이 큰 NLE(넌리니어 편집) 프로젝트 파일을 저장하는 데 사용할 수 있다. 이러한 용도 외에, 매우 실용적인 오프라인 재해 복구 솔루션인 관리형 선반 아카이브에도 "Optical Disc Archive"가 적합하다.
또한, 오프라인(선반 기반) 및 자동(로보틱) 처리 시스템 모두에 적합한 기술이 적용되었으며 최신의 비디오 테이프 레코더에 비해 성능이 우수하다. 또한, 검색 및 탐색을 위한 실시간 브라우징이 가능하다.
앞으로 Sony는 미디어 자체를 비롯한 상호 호환성 및 핵심 구성 요소의 멀티 소싱 측면에서 관련 업계와 협력하고 다양한 제휴 프로그램을 진행해 나갈 예정이다. 이를 통해 Optical Disc Archive는 미디어 아카이브 커뮤니티에서 보다 범용적인 포맷으로 널리 인정받고 지원될 것이다.
< VOL.205 방송과기술 >
