자기디스크에서 광디스크까지 ‘저장매체의 역사’

[라맥스1]

본격적인 저장장치(하드디스크)는 1956년 미국 IBM에서 개발한 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)이라 할 수 있다. 이 장치는 지름 24인치의 자기원판 50장으로 약 4.8MB 용량을 담을 수 있었다. 하지만 너무 컸고 비쌌다. 이 당시 콘텐츠라고 할 것도 없었기에, 이런 장치가 있어도 결국 컴퓨터의 데이터 읽고/쓰기 역할만 간신히 수행하는 정도였다.

그러나 시간이 흐르며 컴퓨팅 기술이 발전했고, 이에 따라 다양한 콘텐츠들이 모습을 드러냈다. 컴퓨터로 복잡한 계산을 맡기는 것에 끝나지 않고, 게임이나 텍스트 등을 보게 된 것이다. 데이터든 콘텐츠든 상관없이 자연스레 이를 휴대하며 즐기고자 하는 욕구가 생겼고, 그에 따라 휴대저장매체에 대한 기술개발도 이뤄졌다.

저장장치 역사 60년, 우리가 마음껏 들고 다니며 자료나 콘텐츠를 주고받기 위한 노력은 과거부터 지금까지 계속 이어지고 있다. 플로피 디스크부터 지금 시대를 이끄는 블루레이 디스크까지 저장매체의 역사를 되짚어 봤다.

‘휴대하며 읽고 쓴다’ 플로피 디스크
과거 저장매체의 대명사는 역시 플로피 디스크(Floppy Disk)를 꼽는다. 디스켓이라고도 불렀던 이 장치는 PC 보조기억장치 중 하나로 쉽게 들고 다니며 자료를 읽고 쓸 수 있었다. 지금이야 USB 메모리나 메모리카드 등으로 데이터를 빠르게 읽고 쓰지만, 이 당시만 해도 플로피 디스크가 USB 메모리만큼의 역할을 톡톡히 해냈다.

플로피 디스크는 자성체로 구성된 원판을 회전시켜 데이터를 읽고 쓴다. 하드디스크와 동일한 원리지만 하드디스크는 데이터를 읽고 쓰는 장치(헤드)가 원판과 떨어져 있는 것이 다르다. 플로피 디스크는 헤드와 직접 맞닿는 구조였다. 이 때문에 수명이 긴 편은 아니었다. 이에 과거 도스(DOS) 시절에는 회전을 중지하는 명령어를 입력하기도 했다.

 
▲ 8인치 플로피 디스크. (출처 – 위키피디아)

플로피 디스크는 다양한 종류가 있으며, 시간이 흐를수록 크기는 점점 작아졌다. 1971년 8인치 규격의 플로피 디스크(IBM 23FD)는 80kb 용량으로 시작해 72년에는 1.5Mb로 증가했다. 73년에는 단면 배밀도 디스켓(SSDD) 기술로 3.1Mb, 1976년에는 양면 활용 능력(DSD)을 더해 6.2Mb로 용량이 배로 늘었다. 물론 초기 8인치 디스켓은 모두 포맷이 되지 않았다.

추억의 5.25인치 디스켓은 1976년에 등장했다. 슈거트(Shugart) SA400이 그것인데, 크기는 줄었지만, 용량은 110kB가 되었다. 1년 뒤에는 8인치 디스켓도 양면 배밀도 기술(DSDD)을 적용하면서 1.2MB에 도달할 수 있었다. 하지만 이후 명맥을 잇지 못한다.

꾸준한 기술 개발을 통해 5.25인치 디스크는 1978년 360Kb로 용량을 확장할 수 있었다. 그러나 1982년 크기를 줄인 3.5인치 규격 플로피 디스켓이 등장하면서 판도는 다시 바뀌기 시작했다.

 
▲ 1980년 대를 거친 PC 사용자라면 친숙할 3.5인치 디스켓. (출처 – 위키피디아)

3.5인치 디스켓은 당시 단면 구성으로 264KB 용량을 갖고 있었다. 하지만 2년 후인 1984년에 720KB로 덩치를 키웠고 1987년에는 1.44MB에 도달할 수 있었다. 이 용량은 당시 3.5인치 양면 고밀도 디스켓의 표준으로 자리 잡는다.

이 외에 플로피 디스켓은 3인치나 2인치 규격도 있었지만 모두 표준이 아니었기 때문에 대중화되지 못했다. 3.5인치 디스켓 용량인 1.44MB를 뛰어넘은 2.88MB 용량의 규격도 제안됐었다. 확장밀도 기술을 적용해 가능한 것이었으나, 역시 표준 포맷이 아니었기에 대중화에 실패했다.

이후 동일한 3.5인치 규격으로 1996년에는 120MB, 97년에는 240MB 용량을 달성하기도 했다. 레이저 서보(Laser Servo) 기술로 기록 밀도를 크게 높였기 때문인데, 역시나 가격이나 대중화 측면에서는 한계가 따랐다. 이후 150MB와 200MB 용량을 갖춘 3.5인치 고용량 플로피 디스크(HiFD)를 끝으로 플로피 디스크 시대는 막을 내린다.

 
▲ 자기저장장치의 발전은 앨런 슈거트의 역할이 컸다. (출처 – computerhistory.org)

플로피 디스켓의 대중화는 하드디스크의 아버지로 불리는 앨런 슈거트(Alan Field Shugart)의 공이 크다. 1930년생인 그는 1972년 최초로 읽고 쓰는 것이 가능한 상용 플로피 디스크 드라이브 ‘메모렉스 650’을 개발해 성공을 거뒀다. 당시 용량은 175KB. 이후, 메모렉스를 떠나 1973년에는 8인치 플로피 디스크 드라이브인 SA800과 1976년, 5.25인치 플로피 디스크 드라이브 SA400을 내놨다. 참고로 그는 현재 하드디스크 개발/제조사인 씨게이트(Seagate)의 설립자이기도 하다.

 
▲ 큰 용량과 휴대성으로 주목 받았던 집 드라이브. 그러나 주류로 자리잡지는 못했다. (출처 – 위키피디아)

1994년, 아이오메가(IOMEGA)는 별도 규격이지만 고용량 플로피 디스크 드라이브인 집(Zip) 드라이브를 내놓는다. 초기 등장했던 Zip 100은 100MB 용량으로 시작했는데, 슈퍼 플로피 디스크 중 비교적 성공한 제품으로 평가받고 있다. 용량은 100MB부터 250MB, 750MB로 꾸준히 늘려나갔다. USB 인터페이스와 병렬 ATA(ATAPI)를 공통으로 지원했다. 제품에 따라 병렬포트, SCSI, IEEE 1394(파이어와이어)를 지원하기도 했다.

집 드라이브는 큰 용량과 휴대성 등 측면에서 유리했고, 비교적 성공한 제품으로 손꼽힌다. 그러나 3.5인치 디스크를 대체할 수 있을 정도의 메리트는 부족했다. 게다가 당시에는 CD, USB 드라이브 등의 대체할 수 있는 제품군의 등장으로 입지가 점차 줄었다.

자석에서 빛으로 읽고 쓰는 ‘CD-ROM’의 등장
1982년, 화려한 빛이 매력적인 지름 12cm짜리 원형 디스크가 등장했다. 바로 CD-ROM이 그 주인공이다. 본래 음악용으로 등장한 이래로 데이터나 사진영상을 담을 수 있는 매체로 발전하게 된다. 1988년 옐로 북(Yellow Book)에 의해 공식 라이선스화 됐다. 레이저 디스크(LD)와 경쟁을 벌인 바 있는데, LD는 화질이나 용량, 음질 등이 뛰어났지만 CD에 비하면 디스크 크기가 너무 큰 것이 단점이었다. 제조 방식으로 인한 디스크와 플레이어의 가격이 높은 것도 LD의 대중화를 저해한 요소였다.

CD-ROM은 저장된 것만 읽는 작은 디스크(Compact Disk-Read Only Memory)을 의미한다. 때문에 초창기 CD는 데이터를 읽을 수만 있었고 사용자가 임의로 쓰거나 지울 수 없었다. 이후 CD-RW(Compact Disk-ReWritable)가 등장해 제한된 환경 내에서 디스크 내 자료를 쓰거나 지울 수 있게 됐다. 물론 디스크 자체가 표면을 레이저로 미세하게 깎는 형태여서, CD-RW 매체는 자체의 쓰기 수명이 존재했다.

 
▲ 저장장치의 흐름을 한 번에 바꿔버린 CD-ROM (이미지 – 위키피디아)

이 원반은 여느 저장장치와 비교할 수 없을 만큼의 매력이 있었다. 등장 초기의 용량은 540MB 정도로 당시 하드디스크보다 많은 자료를 담을 수 있었다. 또한, 대량 생산을 통한 원가 절감이 가능했다. 이후 용량은 650MB 정도로 늘게 되었는데, 이는 양면으로 작성된 문서 32만 5000페이지 분량이라는 점을 강조하며 차세대 매체를 적극 홍보하고 나섰다.

CD-ROM 드라이브는 배속이라는 것이 존재했다. 데이터 전송속도와 회전수를 종합해 산정한 수치인데, 1배속부터 시작해 최종적으로 72배속까지 등장했다. 1배속은 0.15MB 데이터를 전송할 수 있었는데, 이후 꾸준히 늘어 32배속에서는 최대 4.7MB, 52배속은 최대 7.6MB 정도를 읽을 수 있었다.

CD의 등장은 많은 것을 바꿔놓았다. 대용량 저장공간을 바탕으로 영화나 영상, 게임 시장에 큰 영향을 미쳤다. 누구나 끝내주는 영화를 극장 뿐만 아니라, 집에서도 다시 볼 수 있게 됐으며, 벙어리였던 게임 내 캐릭터는 음성을 더해 생동감을 부여했다.

CD-ROM은 그 종류가 다양했다. 읽기만 가능했던 CD-R은 기본이고 재기록이 가능한 CD-RW, SACD, 포토CD, CD-V(비디오), 비디오-CD, 슈퍼 비디오-CD(SVCD), CD G, CD-텍스트 등 셀 수 없을 정도로 많았다. 또한, 영역을 확장한 CD-ROM XA나 CD-I 등도 있다.

CD-ROM XA는 대화형 CD인 CD-i를 결합한 확장 설계 규격이다. 필립스와 소니, 마이크로소프트가 1988년에 발표한 것. CD-i의 음성과 영상 규격 일부를 일반 CD에서도 쓸 수 있게 만들자는 의도였는데, 해당 디스크는 CD-i 플레이어로 재생할 수 있었다. 그러나 CD-i 플레이어 자체의 보급이 시원치 않았던게 문제. CD-i 플레이어는 1998년까지 전세계 57만 대 가량이 판매된 것으로 알려져 있다.

세가와 야마하가 개발한 GD-ROM(Giga Disk-Read Only Memory)도 있었다. 650~750MB 위주의 디스크 용량을 타개하고자 고안된 기술인데, CD와 동일한 지름 12cm 디스크에 약 1GB 정도를 담을 수 있었다. 이는 저밀도와 고밀도 세션 2개로 나눴기에 가능했다. 이 GD-ROM은 세가의 콘솔게임기 드림캐스트(Dreamcast)에 채용됐으나, DVD를 앞세운 플레이스테이션 2에 밀리면서 게임기도 패했고 GD-ROM도 사장됐다.

대용량 매체 시대를 알린 ‘DVD’와 ‘블루레이’
시대가 고화질, 고선명을 요구하면서 당시 CD-ROM의 650MB라는 그릇은 너무도 작았다. 당시에도 데이터 용량은 가파르게 증가했는데, 오죽하면 CD 한 장에도 들어갈 수 없어 여러 디스크를 활용해야 할 때도 있었다. 이는 영화나 음악, 게임 등 콘텐츠 시장 전반에서 벌어지던 일이었다. 이를 극복하기 위한 기술개발은 CD 등장 시절에도 계속 이어졌는데, 이것이 1995년, DVD를 통해 구체화 됐다.

DVD는 초기 고화질 영상을 담기 위한 목적으로 개발됐다. 그래서 DVD라는 이름도 처음에는 Digital Video Disk였으나, 음악이나 데이터 등 다양한 방면에 적용되면서 Video가 Versatile로 교체됐다.

새로운 매체는 한 면에 4.7GB를 담을 수 있었다. 650MB CD 기준으로 약 7배 가까이 용량이 커진 셈. DVD 한 장이면 CD 7장 분량의 콘텐츠를 처리할 수 있다는 말이다. 또한, DVD는 한 면에 2층으로 데이터를 기록할 수도 있었다. 이를 듀얼레이어(DL)라 불렀는데, 이때 용량은 8.5GB 정도로 늘어난다. LP처럼 디스크 양면 기록도 가능했다.

DVD는 포맷에 따라 규격이 달랐다. 흔히 DVD-R로 알고 있겠지만, 규격도 존재한다. DVD-R은 파이오니아가 DVD R은 소니와 필립스가 제안한 규격이다.

DVD-R은 먼저 제안한 구조로 호환성이 강점으로 부각됐다. 반면, DVD R은 빠른 전송속도를 앞세운 규격이었다. 호환성 관련 이슈가 언급되면서 주춤할 듯했으나 현재는 두 규격이 모두 사용되고 있다. 용량에 약간 차이가 있으나, 크지 않다.

DVD의 용량도 충분하다 느껴지는 것도 잠시, 콘텐츠의 대용량화는 DVD로도 한계를 느끼게 만들었다. 그렇게 제안된 규격이 소니의 블루레이(Blu-ray) 디스크다. CD, DVD와 동일한 12cm 지름의 원판에 25GB를 담을 수 있도록 했다. CD의 약 38배, DVD의 약 5.3배 많은 용량이다. 이마저도 듀얼레이어 기술을 접목하면 50GB로 늘어났다. 말 그대로 꿈의 저장매체인 셈이다.

블루레이 디스크는 DVD의 파생인 HD-DVD와 경쟁했다. 도시바가 제안한 기술로 DVD와 같지만, 레이저 파장을 405nm로 짧게 해 기록밀도를 높였다. HD-DVD는 단층 15GB, 듀얼레이어 기술을 적용하면 30GB를 담을 수 있었다. 이 기술을 적용하면 DVD 라인을 일부 공유 가능했기에 원가절감 측면에서는 주목 받았지만, 소비자가 체감적 부분은 없다.

 
▲ 블루레이와 치열하게 경쟁했던 HD-DVD. (출처 – 위키피디아)

두 규격은 치열하게 경쟁했다. 소니는 자사의 콘솔게임기 플레이스테이션3에 블루레이를 적용하면서 플랫폼을 최대한 활용하고자 했다. HD-DVD는 경쟁 콘솔게임기 마이크로소프트 엑스박스 360에 적용됐다. 하지만 본체 자체에 적용한 것이 아니라, USB 단자를 사용해 본체에 연결하는 애드온(Add-On) 방식이었다. 가격도 비쌌고, 게임도 할 수 없었기 때문에 큰 주목을 받지 못했다.

여기에 세계 최대 홈 비디오 업체 WHV가 블루레이를 독점 지원할 것이라 선언하면서, 기세는 완전히 블루레이로 기울었다. 결국, 도시바는 2008년에 HD-DVD 개발 포기를 선언했으며 동시에 HD-DVD 프로모션 그룹이 해산됐다.

이렇게 승기를 잡은 블루레이는 지금까지도 최고 용량을 제공하는 광매체로써 역할을 톡톡히 해내고 있다. 최근에는 용량을 100~128GB까지 담는 BDXL 규격까지 제안한 상태다.

콘텐츠의 형태가 변화하면서 이를 담아내기 위한 저장매체도 꾸준히 진화하고 있다. 현재는 블루레이가 주축이 되어 우리에게 대용량 콘텐츠를 제공하고 있지만, 앞으로 어떤 매체가 이를 대체할지 모를 일이다.

★ 필자가 꼽은 추억의 명기는?
지금에야 누구든지 마음만 먹으면 광디스크 매체를 활용해 데이터나 영상, 음악 등을 자유롭게 만들 수 있게 됐다. 그러나 과거에는 이런 혜택을 누리는 사람의 수는 많지 않았다. 매체의 가격도 가격이었지만 광학 드라이브 장치의 가격 또한 만만치 않았다. 불법임에도 1990~2000년대 초반 용산 구름다리 및 굴다리를 장악했던 ‘빽~업~’의 유혹을 뿌리치지 못했던 추억 역시 이런 장치들의 진입장벽이 높았던 것도 있었으리라. 하지만 시간이 지나며 장치와 매체 가격은 하락했고 인터넷이나 대체 저장장치 인프라가 빠르게 확대되면서 이런 모습 또한 볼 수 없게 됐다.

필자의 추억에는 초창기 CD-RW 드라이브 장치는 ‘플렉스터’가 절대적 강자로 꼽혔다. 성능도 성능이지만 CD를 구울 때의 안정성도 뛰어나다는 평이었다. 과거 PC 성능이 좋지 않았던 시절에는 디스크 버닝 작업에 많은 자원을 써야 했다. 이에 다른 작업을 하면 오류가 생겨 값비싼 CD를 버려야 했던 추억도 있을 듯하다. 플렉스터가 빛났던 이유는 바로 실패할 확률이 낮았기 때문은 아니었을까?

 
▲ 초기 CD-RW 드라이브 시장에서 플렉스터는 절대 우위를 점한 바 있다.

플렉스터가 CD-RW 시대를 열어갔다면, 삼성과 LG전자는 대중화를 꾀했다고 보는 것이 맞겠다. 두 제조사는 서로 앞서거니 뒤서거니 하면서 기술 경쟁을 이어갔으며, 더 안정적이고 빠른 속도로 CD 버닝 작업을 하는 드라이브 장치를 계속 내놨다.

인터넷 커뮤니티 등에서는 삼성이냐 LG냐를 놓고 대립하던 적도 있었다. 아마 지금의 애플과 삼성을 비교하는 양상과 비슷하다면 과장일까?

 
▲ DVD 시대에 잠시 파이오니아 제품이 국내에서 인기를 얻은 바 있다.

DVD 시대가 되면서 삼성과 LG 등 기존 광학 드라이브 브랜드 외에 파이오니아(Pioneer)가 인기를 끌었던 적이 있었다. 속도나 안정성이 뛰어난 편이었으며, 디자인 또한 반사 코팅된 전면부 때문에 고급스러운 인상도 줬다.

기억으로는 DVR-A12XLB라는 제품이었는데, 한 번 시장에 제품이 품절되어 구하기 어려웠다가 이후 공급이 재개된 바 있다. DVD /-R은 최대 18배속으로 쓸 수 있었고 DVD /-RW는 8배속과 6배속을 각각 지원했다. 기본 읽기는 DVD 16배속, CD 48배속. 가격대 만족도가 높은 편이어서 어느 정도 인기를 얻었지만 E-IDE 방식이라는 것이 유일한 흠이었다.

이후 여러 광학 드라이브 장치들이 출시되고 있다. 과거의 명기들처럼 새로운 제품들 역시 차세대 명기를 꿈꾼다. 어떤 제품들이 앞으로 우리 기억에 남을지 기대해 보는 것도 재미 있는 일이겠다.

다나와 테크니컬라이터 강형석

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