메모리 카드에서 파일이 사라지는 이유: exFAT 테이블 마모
- scarlettkim7
- 6월 29일
- 4분 분량
파일 시스템(File System)이란?
파일 시스템은 컴퓨터나 카메라의 운영체제(OS)가 저장장치에 데이터를 정리하고 관리하는 방식입니다.
중요한 점은, 파일 시스템은 기록 매체가
HDD인지
SSD인지
메모리 카드인지
광디스크인지
를 구분하지 않고, 모두 동일한 논리 구조로 관리한다는 것입니다.
왜 512바이트(Sector)인가?
역사적인 이유로, 파일 시스템은 저장장치를 512바이트 단위의 Sector로 나누어 관리합니다.
이 512바이트라는 크기는:
최초의 HDD
그리고 지금은 거의 사용되지 않는 플로피 디스크
시절부터 채택된 값이며, 오늘날까지 호환성을 이유로 유지되고 있습니다.
즉, 512바이트는 NAND Flash의 물리 구조와는 무관한, 순수한 논리 단위입니다.
Cluster: 파일 시스템의 실제 관리 단위
운영체제 입장에서 512바이트 Sector는 너무 작은 단위이기 때문에, 파일 시스템은 여러 개의 Sector를 묶어 Cluster라는 단위로 관리합니다.
카메라에서 널리 사용되는 exFAT 파일 시스템의 경우:
SD 카드 용량에 따라 다르지만
일반적으로 Cluster 크기는 128KB ~ 512KB입니다.
exFAT로 포맷된 64GB SD 카드의 구조
exFAT로 포맷된 64GB SD 카드는 대략 다음과 같이 구성됩니다.
약 32MB (0.05%)→ 파일 시스템 영역 (부트 정보, 파일 위치를 기록하는 테이블 영역)
나머지 약 99.95%→ 실제 촬영 데이터가 저장되는 데이터 영역
파일 시스템은 이 데이터 영역을 Cluster 단위로 관리합니다.
가능한 Cluster 개수를 N 이라고 하면 전통적인 이유로:
첫 번째 Cluster는 Cluster 2
마지막 Cluster는 Cluster N+1
로 번호가 매겨집니다.
“1바이트 파일도 128KB를 차지하는 이유”
예를 들어:
Cluster 크기가 128KB인 SD 카드에서
크기가 1바이트인 파일을 하나 생성하면
실제로는:
1바이트만 쓰이더라도
128KB 전체 Cluster 하나가 할당됩니다.
윈도우 탐색기에서 파일 속성을 보면:
“파일 크기”
“디스크 할당 크기”
가 다르게 보이는데, 이 차이가 바로 Cluster 단위 할당 때문입니다.
디스크 할당 크기는 언제나: Cluster 크기의 배수가 됩니다.
왜 Sector 단위로 관리하지 않을까?
이 방식은 관리 효율성을 위한 선택입니다.
예를 들어 64GB SD 카드의 경우:
512바이트 Sector 단위로 보면→ 약 1억 2천8백만 개의 Sector를 관리해야 합니다.
반면:
128KB Cluster 단위로 관리하면→ 약 64만 개의 Cluster만 관리하면 됩니다.
파일 시스템 입장에서는 Cluster 단위 관리가 훨씬 현실적이고 효율적입니다.
파일 시스템 영역은 왜 더 빨리 마모되는가?
촬영 중 메모리 카드에는 성격이 전혀 다른 두 종류의 데이터가 기록됩니다.
하나는 실제로 녹화되는 영상 데이터이고, 다른 하나는 이 영상 데이터의 저장 위치와 구조를 관리하기 위한 파일 시스템 데이터입니다.
이 두 데이터는 기록되는 방식과 내부 동작이 크게 다르며, 그 특성을 아래 표에 비교하여 정리했습니다.
촬영 중 데이터 기록 특성 비교
촬영 중 실제로 어떤 일이 벌어질까?
카메라로 영상을 촬영하면:
1. 영상 데이터는
데이터 영역에
순차적으로 한 번씩 기록됩니다.
2. 하지만 파일 시스템 테이블은 다릅니다.
녹화가 진행될수록
새로운 Cluster가 계속 할당되고
파일 크기와 위치 정보가 계속 갱신됩니다.
즉, 영상 데이터는 한 번 쓰이고 끝나지만, 파일 시스템 테이블은 촬영 내내 계속 다시 써집니다.
왜 테이블 영역이 더 빨리 닳을까?
파일 시스템 테이블에는 다음과 같은 정보가 들어 있습니다.
현재 파일이 사용 중인 Cluster 목록
다음에 할당될 Cluster 위치
파일 크기 증가 정보
폴더 및 파일 구조 정보
이 정보들은:
몇 바이트 ~ 수십 바이트 수준의 작은 데이터이지만
촬영이 진행될 때마다 반복적으로 갱신됩니다.
결과적으로:
동일한 논리 주소(LBA)가
NAND Flash 내부적으로 계속 다른 물리 페이지(PBA)에 기록되고
Garbage Collection과 Folding이 집중적으로 발생합니다.
이 때문에 메모리 카드에서 가장 먼저 피로도가 쌓이는 곳은 항상 파일 시스템 영역입니다.
문제는 “영상은 멀쩡해 보이는데” 발생한다
테이블 영역이 손상되면:
실제 영상 데이터는 그대로 남아 있어도
파일과 폴더가 보이지 않거나
메모리 카드가 인식되지 않는 문제가 발생합니다.
이것이 바로:
“촬영은 정상적으로 끝났는데”
“카드를 꽂아보니 파일이 없다”
“카메라나 PC에서 카드가 깨졌다고 나온다”
와 같은 상황의 대표적인 원인입니다.
exFAT이 특히 취약한 이유
exFAT 파일 시스템은:
저널링(journaling)을 사용하지 않기 때문에
테이블 업데이트 중 오류가 발생하면
복구 여지가 적습니다.
전원 순간 차단, 내부 지연, GC 충돌 등이 발생하면 테이블 영역이 먼저 손상되는 이유가 여기에 있습니다.
OFFLOADER는 exFAT의 구조적 취약점을 어떻게 회피하는가?
일반적인 백업 방식에서는 파일 복사 과정 중 파일 시스템 테이블에 지속적으로 접근하며 파일과
폴더를 반복적으로 생성·확장하게 됩니다.
이로 인해 파일 시스템 영역에 집중적인 쓰기가 발생하고, 장기적으로는 메모리 카드의 피로도 증가와 Garbage Collection 발생 가능성이 높아집니다.
OFFLOADER는 이러한 문제를 방지하기 위해 2단계 백업 구조를 사용합니다.
1단계에서는 백업을 시작하기 전에 필요한 모든 파일과 폴더 구조를 미리 생성하고, 필요한 저장
공간을 한 번에 할당한 뒤 데이터 영역 아래에 TMP 폴더를 생성합니다.
2단계에서는 백업이 진행되는 동안 파일 시스템 테이블에는 더 이상 접근하지 않고, 오직 데이터
영역에 영상 데이터만 순차적으로 복사합니다. 백업이 정상적으로 완료되면, TMP 폴더의 이름만
최종 백업 폴더 이름으로 변경하여 백업 작업을 마무리합니다.
이 방식은 백업 과정 전체에서 파일 시스템 영역에 대한 접근을 단 한 번으로 최소화하며, 그 결과
메모리 카드의 피로도 증가와 불필요한 Garbage Collection 발생 가능성을 효과적으로 제거합니다.
폴더도 사실은 “데이터 파일”이다
조금 흥미로운 사실 하나를 짚고 넘어가겠습니다.
파일: 촬영된 실제 영상 데이터
폴더: 파일 이름과 시작 위치 정보를 담고 있는 특별한 형식의 데이터 파일
즉, 폴더 역시:
데이터 영역의 Cluster 하나를 차지하는
또 하나의 “파일”입니다.
아래 그림은 소니 카메라에서 포맷한 메모리 카드의 루트 폴더 데이터를 보여줍니다. 화면에는
숫자 데이터가 나열되어 있지만, 강조된 부분을 보면 [AVF_INFO]라는 폴더 이름이 숫자 데이터
안에 포함되어 있는 것을 확인할 수 있습니다.
이는 폴더가 단순한 “개념”이 아니라, 파일 이름, 생성 시각, 위치 정보 등을 담고 있는 하나의 특별한 데이터 파일임을 의미합니다.
그래서 어떤 문제가 생길까?
영상 파일 데이터가 깨지면 → 재생이 안 되거나, 재생 중 멈춥니다.
폴더(테이블) 데이터가 깨지면 → 해당 폴더 아래의 파일들이 탐색기에서 보이지 않게 됩니다.
메모리 카드 데이터가 손상되는 원리와 녹화 중 문제가 발생하는 다양한 원인에 대해 더 자세히 알고 싶다면, 아래 관련 글들을 참고해 주세요.
1. 겉보기엔 정상인 메모리 카드가 촬영을 망치는 이유
2. 장시간 촬영 중 녹화가 멈추는 7가지 원인
3. 메모리 카드는 왜 불안정해질까: 오버프로비저닝, FTL, 가비지 컬렉션
4. V30 / V90 메모리 카드도 녹화 중 멈출 수 있는 이유
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