CD-RW

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1. 개요
2. 역사
- 2.1. CD-MO (1990년)
- 2.2. CD-RW 규격 발표 (1997년)
3. 작동 원리
4. 구조
5. 기록 방식
6. 속도 규격
7. 용도
참조

1. 개요

CD-RW는 데이터를 쓰고 지울 수 있는 콤팩트 디스크(CD)의 한 종류이다. 1990년에 소개된 CD-MO(CD-Magneto-Optical)를 기반으로 하며, 상변태 기술을 활용하여 데이터를 기록하고 삭제한다. CD-RW는 은-인듐-안티모니-텔루륨 합금 기록층을 사용하며, 레이저 빔으로 가열하여 비정질 상태로 만들거나, 저전력으로 가열하여 다결정 상태로 되돌리는 방식으로 작동한다. 기록 속도는 초기 1배속에서 32배속까지 발전했으며, CD-R 미디어의 테스트, 패킷 라이팅, 백업, 음악 CD 제작 등 다양한 용도로 사용된다.

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CD-RW
CD-RW
CD-RW 디스크의 뒷면. 쓰기 작업으로 인해 안쪽 원의 색상이 변경되었다.
종류	광 디스크
용량	650 MB, 700 MB 등
읽기 속도	1.2 Mbps (150 kiB/s, 1배속), 최소 4배속, 최대 32배속
쓰기 속도	1.2 Mbps (150 kiB/s, 1배속), 최소 4배속, 최대 32배속
회전 속도	200 - 530 rpm
읽기 방법	780 nm 적외선 레이저
쓰기 방법	780 nm 적외선 레이저
재쓰기	약 1,000회 (이론상)
디스크 직경	12cm, 8cm
크기	120×120×1.2 mm (12 cm CD), 80×80×1.2mm (8 cm CD)
용도	데이터
관련	미디어 (매체) 기록 매체 광 디스크 콤팩트 디스크
영어
영어 명칭	Compact Disc ReWritable
문화어	재쓰기가능씨디

2. 역사

CD-RW는 CD-R과 비슷하게 기록 가능하지만, CD-R과 달리 여러 번 쓰고 지울 수 있다는 특징이 있다. CD-R은 색소를 사용해 기록하는 반면, CD-RW는 디스크의 기록 재료를 레이저로 가열하여 결정 구조를 바꾸는 상 변화 기술을 사용한다. 이로 인해 CD-RW는 CD-ROM이나 CD-R보다 반사율이 낮아, CD-RW를 지원하지 않는 기기에서는 읽을 수 없는 경우가 많다. 이론적으로 약 1,000회 정도 다시 쓸 수 있다.

2. 1. CD-MO (1990년)

오렌지 북 파트 1에 규정된 CD-MO(Compact Disc Magneto-Optical)는 1990년에 소개된 광자기 기록 및 삭제가 가능한 초기 CD 기술이다. CD-ROM 장치로 읽을 수 있는 비삭제 영역을 디스크에 포함할 수 있었다.

데이터 기록 및 삭제는 Dy Fe Co, Tb Fe Co, Gd Fe Co 등의 광자기 층 재료를 퀴리 온도까지 가열하고 자기장을 이용하여 데이터를 기록하는 광자기 방식으로, 소니의 미니디스크와 유사하다. 디스크 읽기는 커 효과를 이용했는데, 이는 주요한 결함이었다. 재기록은 특수 드라이브에서만 가능했고, 일반 CD 드라이브와는 호환되지 않아 상업적으로 출시되지 못했다.^[3]

CD-MO는 나선형 홈 기록 방식을 채택하여 소규모 삭제 및 기록에는 부적합했다. 일부 광자기 드라이브 및 미디어는 이러한 제한이 없었다. CD-MO는 표준 드라이브에서 읽을 수 있는 수정 불가능한 압축 섹션과 쓰기 가능한 MO 섹션을 모두 포함하는 하이브리드 디스크를 허용했다.

초기 도입, 디스크 기록 소프트웨어, 파일 시스템 및 형식에 대한 표준 부재, 물리적 비호환성, 경제적인 CD-R 디스크의 등장으로 CD-MO는 폐기되었다.^[4]^[5] 일반적인 CD-ROM 파일 시스템의 제한을 받지 않는 다른 광자기 미디어가 CD-MO를 대체했다.

2. 2. CD-RW 규격 발표 (1997년)

리코, 미쓰비시 케미칼 미디어, 소니, 필립스, 휴렛 팩커드 5개 사가 공동으로 규격을 개발하여 1996년 10월에 규격서 "오렌지북 파트 III"^[19]로 발표하였다. 드라이브와 미디어의 일반 판매는 1997년부터 시작되었다.

CD-RW는 기록 가능한 CD라는 점에서는 CD-R과 비슷하지만, 한 번 쓰면 변경이 불가능한 CD-R과 달리 전체를 지운 후 여러 번 쓰기가 가능하다는 특징이 있다. CD-R은 색소를 구워서 기록하는 반면, CD-RW는 디스크 상의 기록 재료를 레이저로 가열하여 결정 구조를 바꿈으로써 반사율을 변화시키는 상 변화 기술을 채택했다. 따라서 반사율이 CD-ROM이나 CD-R에 비해 낮아 CD-RW 대응을 표방하지 않은 기기에서는 읽을 수 없는 경우가 많다. 재작성 가능한 횟수는 이론상 약 1,000회 정도로 여겨진다.

3. 작동 원리

CD-RW는 상 변화 기술을 이용하여 데이터를 기록하고 지운다. 기록층은 은-인듐-안티모니-텔루륨(AgInSbTe) 합금으로 구성되어 있는데, 이 합금은 원래 다결정 구조와 반사 특성을 갖는다.^[18]

쓰기 작업 시 레이저 빔은 최대 출력(8~14 mW)^[18]을 사용하여 재료를 500°C~700°C로 가열한다. 이렇게 하면 재료가 액화되어 다결정 구조와 반사율을 잃고 비정질 상태가 된다.^[6] 이 손실된 반사율은 제조된 CD의 범프와 같은 기능을 한다.^[6] 디스크의 다결정 상태는 트렌치를 형성한다.^[6]

디스크를 지우려면 쓰기 빔이 비정질 영역을 약 200°C로 저전력 가열한다. 그러면 합금은 용융되지 않고 다결정 상태로 돌아가 다시 반사된다.

CD-RW 매체는 CD-R 매체와 같은 층을 갖지만, 반사율은 CD-R 디스크의 40~70%에 비해 15~25%로 낮다.^[18] 이러한 낮은 반사율 때문에 CD-RW 대응을 표방하지 않은 구형 기기에서는 CD-RW를 읽을 수 없는 경우가 많다.

4. 구조

CD-RW는 폴리카보네이트 재질의 기판, 유전체 층, 상변화 기록층, 유전체 층, 반사막 층, 보호층, 레이블 층의 순서로 구성된다.^[19]

기록층에는 상변화 물질(결정 상태와 비정질 상태를 가역적으로 변화시킬 수 있는 물질)이 사용된다.^[19] 특히, 고온에서 급속 냉각하면 비정질이 되고, 저온에서 완만하게 냉각하면 결정이 되는 물질을 사용하여, 고온 레이저와 저온 레이저를 구분하여 비정질과 결정에 의한 반사율 차이를 만든다.^[19]

5. 기록 방식

CD-RW의 기록 방식은 기본적으로 CD-R과 완전히 같다.^[19] CD-RW는 용량을 모두 사용하거나 임의의 시점에서 전체 내용을 삭제하고 처음부터 다시 기록할 수 있다는 점이 CD-R과 다르다. CD-R은 색소를 구워 기록하는 반면, CD-RW는 디스크 상의 기록 재료를 레이저로 가열하여 결정 구조를 바꿈으로써 반사율을 변화시킨다. 따라서 CD-RW의 반사율은 CD-ROM이나 CD-R에 비해 낮아, CD-RW를 지원하지 않는 기기에서는 읽을 수 없는 경우가 많다. 재작성 가능한 횟수는 이론상 약 1,000회 정도로 여겨진다.

6. 속도 규격

CD-RW의 속도 규격은 다음과 같이 나뉜다.^[8]

규격	로고	속도
(원본, "느린")		1배속, 2배속, 4배속
고속		8배속, 10배속, 12배속
초고속		16배속, 20배속, 24배속
초고속+		32배속

각 속도에 대한 자세한 내용은 해당 하위 섹션을 참조하면 된다.

6. 1. 초기 (1x-4x)

CD-RW는 기록 속도에 있어 제한적인 범위를 가진다. CD-RW는 상변화 재료의 가열 및 냉각 시간 상수와 필요한 레이저 에너지 레벨에 따라 디스크를 기록할 수 없는 최소 쓰기 속도를 가진다. Tascam에서 제작한 일부 전문 오디오 CD 레코더는 이러한 제한을 우회하는 특수 기술을 사용하기도 한다.^[8]

CD-RW 디스크는 데이터를 기록하기 전에 초기화되어야 한다. 너무 느리거나 낮은 에너지로 쓰면 상변화 층이 초기화 완료 전에 식어 데이터가 제대로 기록되지 않는다. 부적절하게 높은 레이저 에너지를 사용하면 재료가 과열되어 데이터 기록에 문제가 생길 수 있다.

이러한 이유로 구형 CD-RW 드라이브는 최신 고속 CD-RW 디스크와 호환되지 않지만, 최신 드라이브는 펌웨어가 속도, 지연 및 전원 설정을 적절하게 할 수 있다면 구형 CD-RW 디스크에 기록할 수 있다. CD-RW 디스크의 실제 읽기 속도는 속도 사양과 직접 관련이 없고 읽기 드라이브의 성능에 따라 달라진다.

초기 CD-RW 드라이브 및 미디어는 1배속(150 KiB/s)에서 4배속까지의 기록 속도를 지원했다.

6. 2. 고속 (High Speed, 4x-12x)

CD-RW는 CD-R과 마찬가지로 기록 속도에 제한이 있는 하드코딩된 속도 사양을 가지고 있다. CD-RW는 상변태 재료의 가열 및 냉각 시간 상수와 필요한 레이저 에너지 레벨에 따라 디스크를 기록할 수 없는 최소 쓰기 속도를 가진다. Tascam에서 제작한 일부 전문 오디오 CD 레코더는 이러한 제한을 우회하는 특수 기술을 사용하여 실시간으로 고속 디스크를 기록할 수 있다.^[8]

CD-RW 디스크는 데이터를 기록하기 전에 초기화되어야 한다. 따라서 고속의 초기화되지 않은 디스크에 너무 느리게 또는 너무 낮은 에너지로 쓰면 상변태 층이 초기화가 완료되기 전에 식어 데이터가 제대로 기록되지 않는다. 마찬가지로, 부적절하게 높은 양의 레이저 에너지를 사용하면 재료가 과열되어 데이터에 무감각해질 수 있다. 이는 고출력 및 고속 사양 드라이브에서 사용되는 느린 디스크에서 일반적으로 발생한다.

이러한 이유로 적절한 펌웨어와 하드웨어가 없는 구형 CD-RW 드라이브는 최신 고속 CD-RW 디스크와 호환되지 않는다. 하지만 최신 드라이브는 펌웨어가 속도, 지연 및 전원 설정을 적절하게 설정할 수 있다면 구형 CD-RW 디스크에 기록할 수 있다.

CD-RW 디스크의 실제 읽기 속도는 속도 사양과 직접적으로 상관관계가 있거나 제한되는 것이 아니라 주로 읽기 드라이브의 성능에 따라 달라진다.

기록 속도는 HighSpeed 지원 드라이브와 HighSpeed 전용 미디어를 사용하는 경우 4배속에서 12배속이다. HighSpeed 지원 드라이브와 일반 미디어를 사용하는 경우 1배속에서 4배속이다. 단, 어느 경우든 드라이브와 미디어 모두 지원하는 최고 배속까지이다. HighSpeed 전용 미디어는 4배속까지의 드라이브에서는 읽기만 가능하다.

6. 3. 초고속 (Ultra Speed, 16x-24x)

초고속 (Ultra Speed) 규격은 16배속에서 24배속까지의 기록 속도를 지원한다.^[8] 이 속도는 UltraSpeed 지원 드라이브와 UltraSpeed 전용 미디어를 함께 사용해야 달성할 수 있으며, 드라이브와 미디어 모두 지원하는 최고 속도까지만 기록이 가능하다.

초고속 (Ultra Speed) CD-RW 규격
속도	16배속, 20배속, 24배속
로고

6. 4. 초고속+ (Ultra Speed+, 32x)

32배속 기록 속도를 지원하는 규격이다.^[8] 2004년부터 2010년 사이에 출시된 많은 하프 하이트 CD 및 DVD 라이터에서 지원했지만, 이후 출시된 DVD 및 블루레이 라이터에서는 지원이 축소되는 경향을 보였다.^[11]^[12] 예를 들어 TSSTcorp SH-M522 콤보 드라이브(2004), 파이오니아 DVR-110D(2005),^[9] 히타치-LG GSA-4167(2005),^[10] TSSTcorp SH-S182/S183(2006) 및 SH-S203/TS-H653B(2007)은 CD-RW 초고속+(32배속 Z-CLV)을 지원했지만, SH-224DB(2013)와 같은 이후 DVD 라이터 및 LG BE16NU50(2016)과 같은 블루레이 라이터는 CD-RW 초고속(24배속 Z-CLV)으로 하위 호환성이 낮아졌다. UltraSpeed+ 대응 드라이브와 UltraSpeed+ 전용 미디어를 사용할 경우 32배속 기록 속도를 지원한다.

7. 용도

CD-RW는 CD-R 미디어를 낭비하지 않도록 테스트하거나, 패킷 쓰기 방식으로 CD-R처럼 사용하며 데이터 백업 및 음악 CD 제작 등에 활용된다. CD-RW는 데이터를 지우고 다시 쓸 수 있어 재활용이 가능하다는 장점이 있지만, 반복해서 재활용하면 데이터 신뢰성이 떨어질 수 있다.^[1] 또한, CD-RW를 지원하는 CD 플레이어라도 광학 픽업이 노후화되면 인식이 안 될 수 있다.^[1]

7. 1. CD-R 테스트 (Trial Burning)

CD-R 미디어를 낭비하지 않도록, 일단 CD-RW에 기록해 보고 문제가 없는지 확인하는 방식으로 활용된다.

7. 2. 패킷 라이팅 (Packet Writing)

패킷 쓰기 방식으로 사용한다. CD-R과 거의 다를 바 없다. 남은 용량이 없어져도 전체 삭제 후 재사용 가능하다는 점만 CD-R과 다르다.

7. 3. 백업 (Backup)

데이터 백업용으로 활용되며, 일정 기간 후 폐기하는 대신 재활용할 수 있다는 장점이 있다.^[1] 하지만 재활용을 반복했을 경우 백업으로서의 신뢰성을 고려해야 한다.^[1]

7. 4. 음악 CD 제작

마스터링 작업용이나 헤비 로테이션 청취용으로 활용된다. 단, CD-RW를 지원하는 음악 CD 플레이어라도 광학 픽업의 노후화에 따라 인식이 안 되는 경우가 있을 수 있다.^[1]

참조

_[1] 논문 Ricoh shows CD-RW hardware https://librarytechn[...] American Library Association 1997-08-01
_[2] 웹사이트 Quick erased (blanked) CD-RW vs. DVD-RW vs. DVD+RW, what's recoverable and how http://www.isobuster[...] 2012
_[3] 서적 Upgrading and repairing PCs https://books.google[...]
_[4] 웹사이트 Product catalogue / Pricelist: CD products https://www.ip.phili[...] 2012-02-06
_[5] 웹사이트 Sign in https://git.scptuj.s[...]
_[6] 웹사이트 How CD Burners Work http://computer.hows[...] 2001-08-01
_[7] 논문 Nachschlag gefällig? Überlange CDs brennen. 1999
_[8] 웹사이트 CD-Recordable FAQ - section 4 http://www.cdrfaq.or[...]
_[9] 웹사이트 DVR-110D - Internal DVD/CD writer for desktop computer https://www.pioneere[...]
_[10] 웹사이트 GSA-4167B Super Multi DVD Drive – Owner's Manual http://gscs-b2c.lge.[...] Hitachi-LG Data Storage 2005
_[11] 웹사이트 archive.ph https://www.lg.com/u[...]
_[12] 웹사이트 Manual http://www.tsstodd.c[...]
_[13] 웹사이트 Apple USB SuperDrive https://www.apple.co[...] Apple Inc.
_[14] 웹사이트 Apple USB SuperDrive - DVD±RW (±R DL) drive - Hi-Speed USB Series Specs https://www.cnet.com[...] CNet
_[15] 문서 HL-DT-ST BU20N specification sheet https://www.lg.com/u[...]
_[16] 웹사이트 LiteOn eTAU108 - DVD±RW (±R DL) / DVD-RAM drive - Hi-Speed USB Series Specification sheet and picture https://www.cnet.com[...] 2020-07-11
_[17] 웹사이트 Downloads eBAU108 Manual External Slim DVD-RW Manual http://www.liteonodd[...] Lite-On
_[18] 웹사이트 Frequently asked questions about hardware http://home1.gte.net[...]
_[19] 웹사이트 CD Products https://www.lscdweb.[...] 필립스

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