SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
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과연 다이슨 스피어가 경제적인 효용성이 있을까요?
항성 전체를 감쌀수 있으려면 행성에 있는 모든 금속을 다 끌어모아도 부족할뿐더러 그정도의 기술력이 있는 문명이 굳이 항성에서 열에너지를 받아야하는 번거로운 방법론을 쓸까요?
저 아이디어는 마치 태양열 전지판을 사용하는 현재의 우리 문명의 상상력의 한계가 아닐까요?
100년전 사람이 현재문명을 그린 그림을 보면 날개달린 차에서 사람이 페달을 동력으로 삼아 날아가는 자동차를 그립니다.
핵융합발전 기술만 개발하는데 성공하더라도 인류가 필요한 모든 에너지를 충당할 수 있다고 합니다.
친환경적이며 안전하고 무한해서 꿈의 에너지기술로 불리죠.
바닷물 1리터로 석유 300리터만큼의 에너지를 낼수 있다니 말 다한거죠.
다이슨 스피어는 경제적으로 효용성이 없는 아이디어가 아닌가 의심이 듭니다.
지구 반대편까지 도달 가능한 폭탄을 제작하라는 주문을 성취하려면 ICBM처럼 미사일을 만들면 되는데 다이슨 스피어는 마치 포신 길이가 200미터쯤되는 엄청난 크기의 곡사포를 개발하려는거랑 비슷하게 느껴져요..
원하는 스케일의 무언가에 따라 항상 프레임원리가 바뀌거든요.
내가 10미터 거리를 이동하려면 걷는게 가장 낫고 100미터 거리를 이동하려면 오토바이가 가장 낫고 1키로 이동하려면 자동차가 가장 낫고 100킬로 이동하려면 기차가 더 낫고 1000 킬로 이동하려면 비행기가 가장 낫거든요.
1조 킬로 미터 가는데는 비행나 로켓은 비효율적이잖아요. 새로운 뭔가가 필요한데 현재 우리 앞에 거대한 에너지 덩어리가 있고 태양전지판이라는 기술을 보유하고 있으니 떠올려 상상해본다는게 결국 다이슨 스피어같네요.
그렇기 때문에 천문학자들이 인류보다 뛰어난 외계문명을 찾기위해 아무리 수색해봐도 다이슨스피어같은 구조물을 찾지 못하는거라고 생각합니다.
아무리 생각해도 배보다 배꼽이 더큰거같아요..
항성 자체가 핵융합 반응을 하는거고 모든 에너지를 쓰기 위해선 구체로 감싸야 하죠.. 그리고 그 구체로 감싸면서 생기는 막대한 양의 대지도 있고요.
항성 크기의 핵융합로를 만든다고 생각 하셔도 될거 같고요. (그정도 기술력이면 물질 - 반물질을 반응 시켜 에너지를 얻을 수 도 있겠네요)
또 생각해보면 사람이 불로불사가 되어서 인구가 상상이상으로 늘어난다고 해도 메트릭스 처럼 가상세계에서 주로 살게 되면 막대한 대지나 에너지가 필요 없을 수도 있겠네요.
이런 의견도 있었던거 같습니다.
다른 문명이 있는곳까지 손쉽게 이동해서 침략하는 문명이 있다고 하면 다이슨 스피어 형태로 닫혀있는 계를 구성을 하면 관측하기가 어렵고, 관측에 성공해도 기술력이 최소 다이슨 스피어를 만드는 기술력이기 때문에 침략하지 않을지 모른다.
뭐, 어쨋든 미래는 와 봐야 알 수 있으니깐요..
다이슨스피어는 항성에너지를 100% 뽑아먹겠다는 컨셉으로 압니다.
100% 활용하겠다는 점만 아니라면 항성을 반만 덮는다던가
굳이 연속된 구조물이 아닌 비연속적 구조물로 덮는 형태의 컨셉도 있는걸로 압니다.
그리고 다이슨스피어 제작에 항성 거론되는 건축자재는 그냥 항성 그자체에서 뽑으면 되지 않을까 싶습니다.
태양 성분의 98%가 헬륨과 수소지만 나머지 2%만으로 태양계 모든행성의 질량보다는 크니까요.
또한 예로 드실때 1km를 가는데 비행기보다 오토바이가 낫다 라고 하셨는데
반대로 한국에서 유럽까지 가는데는 오토바이보다 비행기가 낫다 라는 예를 들수도 있을꺼 같습니다.
다이슨스피어는 100년 200년뒤 기술이 아니라.
그 이상의 천년 만년뒤에나 시도해볼법한 컨셉이니
그때쯤 인류라면 다이슨스피어가 필요할정도로 에너지를 소비할수도있겠죠.
저는 매우 이상한 생각이라고 느끼게되는군요.. 그러면서도 저도 10년전에 했던 생각입니다.
핵융합 발전이 가능한데 뭐하러 쓸데없이 다이슨 스피어를 짓지? 라고 생각했던 시절이 저에게도 있었는데
반대로 생각해 봅시다.
태양은 그 자체로 경수소 핵융합로인데 이게 지구에서 연구될 핵융합로와 뭐가 다를까요?
지구에서 핵융합 한다고 만드는 기술도 중수소 듀테륨 핵융합과 경수소 핵융합입니다.
태양의 핵융합과 완전히 같은 기술이죠, 사실상 태양이 복사열로 뿐는 에너지는 태양이 생성한 에너지의 극히 일부분이고
많은 에너지들이 내부에서 맴돌지만 그래도 10^26w의 발전량을 자랑합니다.
정말 고작 핵융합 기술만으로 태양을 다이슨스웜으로 만드는것 자체가 쓸모없는 일이 되려면 적어도 짓어놓은 핵융합로의 총 면적이
태양의 부피와 엇비슷할정도로 지어야 비슷한 발전량을 자랑할텐데
지구상에 짓는정도론 당연히 불가능하고 지구에서 달까지의 궤도를 핵융합로로 가득 채워야 할건데 이게 다이슨스웜을 맏느늑서보다 더 "효율적"일까요? 제가보기엔 이게 더 이상한 행위같습니다.
그리고 태양은 대부분 에너지가 내부에서 맴돌기때문에 오랫동안 안정적으로 타는데 핵융합로는 계속 가동을 해줘야하고
무엇보다 가장 잘못알고 계신게
핵융합기술은 매우 비쌉니다. 핵융합 자체는 진작부터 가능했는데오 왜 아직도 못쓰고 있을까요?
당연 이유가 핵융합을 일으키는데 들어가는 전기가 핵융합으로 얻는 전기보다 더 많기때문에 아직 상용화가 못된거고 이게 숙제입니다.
핵융합이 보급레벨까지 계속 개발이되어도 상온핵융합이 가능한 메타원자가 발명되지 않는이상
핵융합을 하는데 들어가는 전력량은 무시못할정도로 클 겁니다. 수소 원자간의 척력,쿨롱력을 이겨내고 수소원자끼리 충돌을 해야 헬륨이 되는건데
경수소핵융합을 연구중인데 물리적 문제인 수소핵융합을 연구한다고 수소가 상온에서 핵융합 할리가 없으니 상당한 코스트는 발생할수밖에 없습니다.
질량-에너지 효율 100%의 핵융합기구를 만든다 하더라도 수소끼리 충돌할만큼 가속시키고 유지하려면 여전히 상당한 에너지를 요구할테니까요
하지만 그에 반해 태양은 그냥 중력결합에너지로 핵융합을 하기때문에 우리가 하나도 돈을 들이지 않더라도 항상 공짜로 에너지를 뿌립니다.
물론 그 에너지를 수집할 거울을 만드는 최소한의 노력은 들여야하지만
충분한 자동화 기술이 있을 경우, 수성을 1km^2 의 면적에 1um 두께의 알루미늄 거울로 만들어
다이슨 스웜을 만든다면 빠르면 5~10년 이면 다이슨 스웜이 가능할수도 있음을 생각하면 그렇게 낭비적인 코스트가 든다고 생각치 않습니다.
처음에 1km^2 거울을 만들건 1m^2의 거울을 100만개를 만들건
처음 저것을 만들 공장을 수성에 하나 짓고 자동화로 공장을 매달 2배씩 늘린다면 60번 즉 5년동안
이 프로세스를 반복할경우 100경개의 1km^2의 거울을 만들수 있고 이렇게 다이슨스웜이 완성되는거죠
에너지는 수성에서 충분하고 썩어 남을만큼 공급받을수 있고
인생만사 그렇게 편하게 진행될리 없으니 이 프로세스가 1달 주기가 아닌 1년주기면 60년이면 되고 10년 주기면 600년이면 끝나는 일인거죠
하지만 공짜자원인 태양 동력의 도움없이 핵융합로를 600년 안에 태양이 매초 뿜어내는 10^26w의 순발전량을 얻을수 있을만큼
지어놓을수 있다고 확신하시나요? 전 아니라 봅니다.
또 거울들 만든다는게 허무맹랑한 낙관적 계산이라 보실수도 있겠지만
이미 지구위에 짓어놓은 태양광패널, 레이더 패널 면적들 생각해보면 우주적 천체를 자원으로 만들 필요없이도
고작 지구위의 자원들 긁어모아서 얻은 자원만으로도, 우주적 규모의 공장이 없어도
이미 상당한 면적의 태양광,레이더 등의 면적을 확보할만큼 지어놨고
뭐 그런 패널들만이 대수입니까? 지구 위에 짓어져있는 콘크리트 건물들, 강철 지지대들 그것들이 지구만한 공장에서 만들어진것도 아니고
죄다 지구 위에 붙어있는 고작 몇 안되는 공장에서 생산된것 이란걸 생각하신다면
또 그걸 불과 수십년만에 이만큼 짓어 놓은걸 다시 생각해보신다면
애초에 인공지능적 자동화기술이 없었음에도 그게 가능했었음을 고려해 보신다면
그리 허무맹랑한 계산이 아니란걸 아실거라 생각합니다.
또 만약 다이슨스웜을 짓지 않는다면 수성을 무슨 용도로 사용될까요? 그냥 냅두는게 다이슨스웜을 맏느느것 보다 더 좋은 선택지가 될까요?
핵융합발전 기술만 개발하는데 성공하더라도 인류가 필요한 모든 에너지를 충당할 수 있다고 합니다.
라고 하셨는데 이건 현재 지금 당장의 인류 기준입니다.
그리고 친환경 적이며 무한하다고 하셨는데 이 역시 어폐가 있죠
그 "무한하다"라는것이 고작 수억년 정도를 두고 무한하다 라고 한다면 맞는 말이지만
지구나 근처 행성의 물을 갖다 쓰는 정도론 고작 수억년정도 태우면 끝나는 자원입니다.
오히려 이게 시대적 관점 차이지요
산업혁명이 불과 200~250여년전에 발생했고 그때로부터 지금가진 고작 250년 지났을뿐이고
여타 수명연장 기술을 적용하지 않은 인류 기준으론 100년 정도 살면 오래산편이니
수억년이건 수조년이건 그런 관점에선 무궁무진한 삶이겠지만
이 앞으론 모든 인식이 달라질겁니다.
다이슨 스웜을 만들어서 얻은 에너지는 어따 쓸것인가? 라고들 하는데
오히려 전 그래도 한참 모자랄거라 생각합니다..
애초에 요즘 개발되고있는 진공자기장 플라이휠 정도로도 기존의 플라이휠과 다르게 마찰을 배제할수 있기때문에
사실상 블랙홀이 될만큼 많은 전기 저장량을 자랑할거라 보는데
혹은 그렇지 않더라도 궤도에 수없이 많은 건물들을 띄우거나 항성간 개발을 하다보면 계속 더 많은 에너지를 요구할거라 봅니다.
무엇보다 지금 물리학의 난제인 태양계규모의 입자가속기가 요구하는 실험에도 얼마든지 에너지를 대줄수 있을것이고
항성계 메인프레임으로 사용될 양자컴퓨터, 지구 크기의 마트료시카 브레인, 행성크기의 천체망원경, 행성보다 더 큰 수업싱 많은 기타 목적의 거주구들 항성,은하간 교역로 등등등
왜 산업혁명 이전엔 제대로된 여가생활조차 못누렸는데
그 이후엔 어째서 여가생활 이란걸 누리게 되었는가를 생각해보시면 답이 자연스레 나올겁니다.
원래는 옷이나 음식,생활용품 같은것들 하나 사는것도 매우비싸고 성능도 구려서
매일같이 일해도 그런것들을 유지보수하기 바빴으니 말 그대로 하루벌어서 그날 하루 먹고 살았었습니다.
하지만 증기기관의 발명이라는 기술의 발전으로 상당한양의 에너지를 만드는 방법을 알게되니
여러 기계가 돌아가고 생활용품 전반의 가격이 떡락을 해서 덜일해도 충분하고 남을 만큼의 의식주 확보가 가능해졌으니
제대로된 여가생활이란 개념이 생긴것이죠
그 여가생활 이라는것은 또 여타 유흥거리나 생각할 시간을 갖게해줘서 더 빠른 발전을 이룩하게 해줬던 원동력이 됬고요
다이슨 스웜으로 얻을 에너지도 마찬가지라 봅니다.
이미 에너지 저장기술의 전망상으로도 상당히 많은 에너지를 비축할수 있을거란 전망이 보이는데
그게 아니더라도 애초에 매 순간순간마다 쓰래기처럼 버려지던 막대한 태양에너지인데 그 공짜에 에너지를 드디어 주워먹을수 있다는 점이 중요하다고 봅니다.
애초에 진공에서 공짜에너지를 뽑아먹는다는
현대기준에서 sf 영역이나 다름없는 것들이 가능하기 전엔 사실상 거의 무료에너지는 항성에너지 하나죠
핵융합도 자원이 소모되고 막대한 전기도 소모되니 사실상 핵융합이 된다해도 발전량이 얼마나 될지는 의문이고
반물질도 매해마다 가격이 떨어지고 반물질을 더 효과적으로 얻을수 있는 방안들이 발견되어가면서
한 2100년 정도면 1g당 50000달러 정도로 가격이 떡락할거라 전망되고있지만
문제는 이 반물질도 "만들어서","저장하고" 사용해야 한다는거죠
반물질 다량을 우주에서 무료로 얻을 마땅한 방법이 없으니 직접 막대한 에너지를 들여서 반물질을 만들어서
또 상당한 에너지가 들어갈 꽤 큰 자기호리병에 넣어다녀야하니 사실상 실제 가성비가 어떨지가 참 궁금한데
뭐 거의 보존식 같네요
그에 반해 항성은 일단 수조년~수천조년 정도간 우주전체에 굴러다니면서 에너지를 매일매일 똥처럼 우주 전체에 뿌려대는 녀석이니
사실상 진공에너지를 효과적으로 얻을 방법을 찾아내기 전까진 다이슨스웜이 가장 저렴하게 에너지를 얻을 방법인건 맞다고 봅니다.
다이슨 스웜 전체가 낭비같다고 생각된다면
그냥 다이슨스엄을 태양의 극히 일부만 짓어버리면 되는 문제기도 하죠 이러기만해도 지구에서 핵융합해서 얻는 에너지보다
더 많은 에너지를 얻을수 있겠죠
유령정찰병님 이 써주신 의견중 핵융합에 대해서 조금 첨언을 드리자면
핵융합로중에 안정적으로 작동 시킬 수 있는 핵융합로가 에너지 변환 효율이 낮은것 뿐입니다.
자기장으로 가두는 방식의 핵융합로는 아직 개발중이며, 이 방식의 경우 한번 핵융합을 했을때 투입된 에너지 보다 약 22배 정도로 뽑아야 화석 에너지등과 경쟁할 수 있을것으로 보입니다.
결국 핵융합 반응을 오래 안정적으로 지속될 수 있도록 만드는게 목표고 만약 핵융합을 중단시키지 않고도 운전할 수 있으면 막대한 에너지를 뽑아 낼 수 있습니다.
결국 핵융합은 시동하는데 에너지가 많이 들고, 그것을 얼마나 길게 유지하는지가 관건이라고 할 수 있겠습니다.
지금까지의 기술로는 우주공간에 진입하는 문제만 빼면 다이슨 스웜으로 발전하는게 훨씬 빠르겠지만요.
현재 태양계도 벗어나지 못하고 전자기파만 이용해서 외계행성을 관측하는 입장에서, 외계의 다이슨스피어같은 구조체를 찾는 방법은 뭐가 있을까요?