CD-R과 CD-RW의 기록 방식과 보관 특성
CD-R과 CD-RW의 유기염료·상변화 기록 원리, 레코더 제어, 파일시스템, 보관 조건을 정리한다.
2026-08-14 · 최초 발행 2026-01-12
읽기 전용 CD를 기록 가능한 매체로 바꾼 방식
CD-R(Compact Disc-Recordable)과 CD-RW(Compact Disc-ReWritable)는 CD-ROM과 달리 사용자가 데이터를 기록할 수 있는 광학 저장매체다. CD-R은 기록 후 지울 수 없는 WORM(Write Once Read Many) 방식이고, CD-RW는 기록과 삭제를 반복할 수 있다.
CD-R은 Philips와 Sony가 정의한 Orange Book 표준을 따르며, 일반적인 용량은 650MB 또는 700MB다. 일부 800MB 미디어도 있다. CD-RW는 Orange Book Part III 규격에 속하고, 상변화 기술로 데이터를 표현한다. 다만 구형 CD-ROM 드라이브에서는 CD-RW를 읽기 어려울 수 있다.
기술은 1988년에 CD-R 개발이 시작된 뒤 1990년에 첫 상용 CD-R 드라이브가 나왔고, 1997년 CD-RW 표준과 제품이 등장했다. 2000년대에는 저가형 레코더가 보급되며 대중화됐다.
CD-R은 염료층의 변색을 기록으로 사용한다
CD-R의 기판은 CD-ROM과 같은 폴리카보네이트다. 그 위에는 레이저가 따라갈 나선형 프리그루브, 열에 반응하는 유기염료층, 금 또는 은 반사층, UV 경화 수지 보호층이 차례로 놓인다.
기록할 때는 5~15mW의 고출력 레이저가 염료층을 가열한다. 염료는 열분해되어 어두운 마크를 만들고, 이 부분은 빛을 덜 반사해 피트와 유사한 신호가 된다. 화학적 변화이므로 원래 상태로 되돌릴 수 없다.
읽기에는 0.5mW 이하의 저출력 레이저를 쓴다. 드라이브는 변색된 부분과 그렇지 않은 부분의 반사율 차이를 읽어 데이터를 복원한다. 읽기용 레이저는 염료에 영향을 미치지 않으며, CD-R은 기존 CD-ROM 드라이브에서도 읽을 수 있다.
프리그루브는 미세하게 좌우로 흔들리는 워블 트랙으로 구성된다. 이 ATIP(Absolute Time in Pre-groove)는 디스크 위치를 절대 시간으로 나타내고, 레코더가 회전속도를 제어하도록 돕는다. 디스크 종류와 권장 기록속도 같은 미디어 메타데이터도 담는다.
CD-RW는 상변화 물질의 상태를 바꾼다
CD-RW는 은-인듐-안티몬-텔루륨(AgInSbTe) 합금을 사용한다. 결정 상태는 반사율이 높아 랜드에 해당하고, 비결정 상태는 반사율이 낮아 피트에 해당한다. 온도를 제어해 두 상태를 오갈 수 있으므로 재기록이 가능하다.
비결정 상태를 만들 때는 약 500~700°C까지 가열한다. 약 200°C의 어닐링 온도에서는 재결정화가 일어난다. 빠르게 식히면 비결정 상태가 되고, 천천히 냉각하면 결정 상태가 된다. 레이저는 쓰기에 고출력, 지우기에 중출력, 읽기에 저출력으로 구분해 사용한다.
CD-RW는 전체를 결정 상태로 되돌리는 전체 지우기와 TOC만 지워 논리적으로 삭제하는 빠른 지우기를 지원한다. 빠른 지우기 뒤에도 데이터는 남아 있다. 패킷 쓰기에서는 작은 단위로 부분 삭제와 기록을 수행할 수 있고, 기존 데이터 위에 새 데이터를 직접 기록하는 오버라이트도 가능하다.
반사율은 CD-ROM 대비 15~25% 수준이어서 호환성 문제가 생긴다. MultiRead는 CD-RW 읽기를 지원하는 드라이브 규격이며, AGC(Automatic Gain Control)는 낮은 반사율을 보정하는 회로다. 1998년 이전 드라이브는 CD-RW를 읽을 수 없다.
레코더가 기록 품질을 좌우하는 지점
레이저 시스템은 읽기 0.5mW, 쓰기 5~15mW, 지우기용 중간출력을 조절한다. 출력과 펄스 타이밍을 정밀하게 제어하고, 서보 시스템으로 기록층에 초점을 맞춘다. APC(Automatic Power Control)는 레이저 출력을 자동 보정한다.
회전 제어에는 일정한 선속도를 유지하는 CLV(Constant Linear Velocity), 디스크를 여러 영역으로 나눠 속도를 최적화하는 ZCLV(Zone CLV), 부분적으로 일정 각속도를 쓰는 PCAV(Partial CAV)가 있다. 기록 중 데이터 공급이 끊겨 발생하는 Buffer Underrun도 관리 대상이다.
쓰기 버퍼는 일정한 데이터 공급을 위한 2~8MB 캐시다. Burnproof, Ricoh의 JustLink, Sony의 Seamless Link는 버퍼 언더런을 막기 위한 기술이다.
속도 표기와 품질 판단
오디오 CD 기준 1배속은 150KB/s다. 8x는 1.2MB/s, 16x는 2.4MB/s, 52x는 7.8MB/s에 해당한다. CD-RW는 보통 4x~10x로 CD-R보다 느리다. 52x32x52x처럼 쓰기·CD-RW 쓰기·읽기 성능을 함께 표기하기도 한다.
품질은 섹터당 오류 수를 나타내는 C1/C2 Error, 신호 타이밍 정확도를 보는 Jitter, DVD의 PI/PO Error, 비대칭도를 측정하는 베타값으로 확인한다. Jitter는 35ns 이하, 베타값은 ±10% 이내가 권장된다.
염료 종류와 기판 평탄도 같은 미디어 품질, 레이저 정밀도와 서보 안정성 같은 레코더 성능, 기록속도, 온도·습도·진동 환경이 모두 결과에 영향을 준다. 기록속도가 지나치게 높으면 오류가 늘어날 수 있다.
기록 모드와 파일시스템 선택
Disc-At-Once(DAO)는 디스크 전체를 끊김 없이 기록하고, Track-At-Once(TAO)는 트랙별로 기록해 트랙 사이에 갭이 생긴다. Session-At-Once(SAO)는 세션 단위 방식이며, Packet Writing은 UDF에서 작은 파일 단위의 실시간 기록에 사용한다.
멀티세션에서는 첫 세션에 TOC를 만들고, 이후 세션이 기존 데이터를 유지한 채 새 데이터를 추가한다. 세션 링크는 이전 TOC를 참조하며, 최종화를 수행하면 더 이상 데이터를 추가할 수 없다.
Nero Burning ROM은 Windows용 범용 라이팅 소프트웨어이고, Roxio Creator는 멀티미디어 저작과 라이팅을 함께 다룬다. ImgBurn은 가벼운 이미지 기록 도구이며, cdrecord는 Linux 명령줄 도구다.
ISO9660은 Level 1~3의 호환성 수준을 제공한다. Joliet은 Windows 긴 파일명을, Rock Ridge는 UNIX 파일 속성을 지원한다. El Torito는 부팅 가능한 CD를 만드는 규격이다.
UDF(Universal Disk Format)는 작은 파일을 추가하는 패킷 쓰기와 드래그앤드롭 방식의 실시간 쓰기를 지원한다. 멀티세션보다 공간을 효율적으로 활용할 수 있고 DVD와 공통 파일시스템을 사용한다. InCD와 DirectCD는 백그라운드 포맷팅 중에도 사용할 수 있으며, VAT(Video Allocation Table)로 파일 위치를 추적한다. 다른 시스템에서 읽으려면 최종화가 필요하고 전용 소프트웨어가 필요할 수 있다.
백업과 콘텐츠 제작에 쓰인 매체
개인 백업에서는 중요 문서와 사진, 운영체제 전체 시스템 이미지, 변경 파일만 추가하는 멀티세션 증분 백업에 활용할 수 있다. 네트워크 위협과 분리된 오프라인 저장이라는 특성도 있다.
오디오 제작에는 CD-DA(Digital Audio) 형식을 사용한다. CDDB/Gracenote는 온라인 앨범 정보 데이터베이스이며, CD-Text에는 트랙명과 아티스트 정보를 담을 수 있다. Gapless는 트랙 사이가 끊기지 않는 재생을 뜻한다.
VCD(Video CD)는 MPEG-1 비디오를 약 60분 수록한다. SVCD(Super VCD)는 MPEG-2 비디오로 화질을 높였고, 인터랙티브 메뉴·챕터와 다국어 자막을 지원한다.
보관 방식이 매체 수명에 미치는 영향
디스크는 케이스에 보관해 먼지와 긁힘을 피하고, 직사광선을 차단해 자외선으로 인한 염료 분해를 막아야 한다. 권장 온도는 525°C, 습도는 4060%이며 변형을 줄이려면 세워서 보관한다.
적절히 보관한 CD-R의 수명은 1050년이다. CD-RW는 재기록 횟수와 보관 조건에 따라 525년이다. Phthalocyanine(청록색) 염료가 가장 안정적이며, 금 반사층은 은 반사층보다 장기 보존성이 우수하다.
라벨링에는 라벨층 손상을 피할 수 있는 수성펜을 사용한다. 라벨지를 붙일 때는 중앙 정렬된 제품을 쓰고, 잉크젯 인쇄는 프린터블 미디어에서 수행한다. 라벨층은 데이터층보다 취약하다.
CD-R은 유기염료의 비가역적 변색을, CD-RW는 상변화 물질의 가역적 상태 변화를 기록에 이용한다. USB 플래시 드라이브와 클라우드 스토리지가 보급되며 사용은 크게 줄었지만, 장기 아카이빙과 물리적 배포가 필요한 특수 목적에서는 여전히 쓸 수 있는 저장매체다.