탈지구

탈지구(脫地球)는 지구를 탈출한다는 뜻의 신조어다.

한국의 인터넷에서는 헬조선을 탈출하기 위해 '탈조선'이라는 인터넷 밈이 만들어진 이후, 더 나아가 지구에서 탈출하자는 '탈지구', 우주에서 탈출하자는 '탈우주', 완전히 이 모든 것을 탈출하자는 '탈이승' 등의 밈이 만들어졌다. 탈지구는 그 중 하나다.

지구에서 탈출해야하는 이유

디시위키의 헬지구 문서를 보고 왜 지구를 탈출해야 하는지 알아보자.

진짜 이유

지구는 우주에서 몇 안 되는, 풍부한 생태계를 가지고 있는 (생명체들에게)축복받은 행성이다. 그럼에도 지구는 그 위에 살고 있는 생명체들에게 마냥 관대하지만은 않은데, 그 이유는 다음과 같다.

• 자연재해 - 태풍, 토네이도, 지진, 해일등의 자연재해들이 지금도 수 많은 생명체들의 목숨을 빼앗가가고 있다. 앞서 말한 건 지구급 자연재해고, 태양풍, 초신성 폭발, 운석 충돌같은 우주급 재앙으로 넘어가면 지구 생명체가 전멸할 수도 있다.
• 전염병 - 전염병이 퍼지는 것은 인간의 실수로 볼 수도 있으나, 전염병 자체도 이 지구의 산물이다.
• 천연자원 고갈 - 지구라는 한정적인 공간 안에서, 사용할 수 있는 자원은 제한되어 있을 수밖에 없고, 언젠가는 고갈된다. 그런 상황에서 하루빨리 지구를 탈출하지 못하면 인류는 멸망의 위기를 겪게 되거나 문명이 쇠퇴하게 된다.
• 환경오염, 환경파괴 - 인류가 지구의 자원을 계속해서 소모하는 한, 환경오염 문제는 피할 수 없다. 사이버펑크작품에서 종종 보이는, 완전히 오염되어 하늘이 시커멓게 되고 태양을 전혀 볼 수 없는 상황까지 가게 된다면 상황은 정말 심각해진다.

일단 지구에서 벗어나는 법

인류는 제2차 세계 대전 이후 소련과 미국의 경쟁으로 이미 달에 수차례 갔다왔고, 현재도 국제 우주정거장(ISS)에 수시로 물자들이 보내지고 있다. 하지만 현재 인류의 과학기술로는 달 까지가 고작이고 가장 가까운 화성에조차 유인 우주선을 보내지 못했다. 즉 아직까지는 탈지구로의 길은 멀고도 험난하다. 탈지구를 하려면 일단은 지구에서 벗어나야 한다. 천리길도 한걸음부터라고 일단 지구에서 벗어나기라도 해보자.

연료

연료를 태우려면 산소가 필요하다. 하지만 산소가 없는 우주에서는 어떨까? 현대의 로켓은 이를 위해 연료 외에 액체산소를 따로 싣고 간다. 이 외에 고체연료 로켓을 사용하기도 하는데, 고체연료 로켓은 액체연료에 비해 보관이 편하고, 위험성도 적다는 장점이 있지만 액체산소에 비해 소위 '화력'이 부족하다. 그래서 거의 액체연료 로켓과 고체연료 로켓을 혼용해서 쓰는 게 정석이다.

공기저항 등의 문제와 맞물려 탈지구를 하기 위해서는 엄청난 양의 연료가 필요하다. 로켓 전체 부피의 90%이상을 연료가 차지할 정도. 그런데도 고작 달까지밖에 못간다.

엔진

현재 인류가 사용하는 로켓 엔진은 연소식 엔진이다. 지구상에서 쓰는 제트 엔진 같은 것으로는 진공 상태에서 앞으로 전진할 수가 없다. 그래서 로켓 엔진은 제트엔진과는 다른 방법으로 추진하는데, 제트 엔진이 공기를 뒤로 밀어 반작용으로 추진한다면, 로켓 엔진은 폭발력 그 자체의 힘으로 날아간다. 우리가 학창시절 때 배운 상자의 원리를 생각해보자.

공기저항

먼저, 로켓이 지구의 중력을 벗어나기 위해서는 가속이 필요한데, 지구 대기권을 지표면에서 탈출속도인 11.2km/s (약 40,000km/h)로 발사해서 돌파하는 것은 무리이므로 먼저 저속으로 대기권을 통과한 다음 가속을 해야 하는데, 대기권을 통과하는 과정에서 공기저항으로 인한 에너지 소모가 발생한다. 이 손실로 더 많은 연료를 탑재해야 하고, 그로 인해 로켓이 더 무거워진다.

관성

일단 지구 궤도를 벗어나면 관성에 의해 추가적인 연료 소모 없이도 일정한 속도로 날아가게 된다. 물론 그 전에 조준을 잘해서 중간에 행성이나 운석 등에 부딛히지 않도록 해야 한다.

스윙바이

탈지구 이후에는 탈출속도 때문에 연료가 얼마 남지 않았을 텐데, 더 가속하고 싶다면 목성의 중력을 이용하는 방법이 있다. 그 방법은, 일단 목성의 자전궤도상에 도달하면 목성의 중력이 우주선을 붙잡아 자신의 자전 속도에 맞추어 회전시키게 된다. 이 상태에서 한바퀴 정도 돌며 목성의 도움을 받아 빠르게 가속하다가, 목표 각도에 맟춰서 탈출하면 적은 연료로 빠르게 가속할 수 있다. 목성은 외부의 침입자도 막아주도 탈지구도 도와주는 중요한 천체다. 고마워요 목성!

미래의 탈지구 수단

위에서는 현실의 탈지구 수단을 써 봤으나. 말했다시피 저 방법으로는 바로 옆동네도 가기 힘들다. 따라서 아직 인류의 탈지구는 요원하고, 먼 미래 언젠가 사용될 탈지구 수단을 알아보자.

냉동 수면

사람을 얼려서 영구보존하는 기술. 광속으로도 바로 옆 항성계까지가는 데 4년이 넘게 걸리는데 현실적으로 광속은 힘들고, 제일 처음 갈 사람들은 그보다 더 느린 속도로 가게 될 것이다. 하지만 인간의 수명으로는 살아서 도달하기가 힘들다. 그것을 그나마 가능하게 해 줄 것으로 기대되는 게 이 냉동수면 기술인데, 문제는 현재 기술로 얼릴 수는 있으나 이걸 해동해서 살려낼 방법은 없다. 냉동 과정에서 세포가 전부 파괴되기 때문. 냉동 고기와 생고기의 맛이 다른 것도 이 때문이다. 이 상태에서 살려내려면 수십억 개의 세포를 전부 살려내는 희대의 오버 테크놀로지가 필요한데 과연 가능할까? 또 다른 문제는 전력 사용 문제. 냉동 상태라고 해도 어설프게 얼려봤자(0도) 언젠가는 상한다. 그렇다면 절대영도에 가깝게 얼려야 하는데 이러면 진짜 어마어마한 전기가 필요한데, 고작 1~2년 얼릴 것도 아니고 수백 년 얼려야 한다면 여기 들어가는 전기의 비용은 누가 치를 건가? 차라리 현장에서 인간을 조립하는게 싸게 먹힐 수도 있다.

아광속엔진

상대성 이론에 의하면 질량이 있는 물체는 절대로 빛의 속도를 뛰어넘을 수 없다. 그렇다면 빛의 속도 미만으로는 가속이 가능하다는 건데… 어디까지나 이론상으로는 계속해서 추진기를 작동하여 가속도를 더해가면 빛의 속도에 가깝게 가속할 수 있다.

• 원자력 엔진 - 원자로를 추진기로 이용하는 것. 이름처럼 효율 자체는 높아서 탈지구에 좀 더 유리하지만, 그놈의 방사능 때문에…. 인류가 대충 멸망한 뒤라면 사용 가능하겠지만
• 이온 엔진 - 개미가 기어가는 힘밖에는 못내지만, 우주 공간에서는 중력이나 공기 저항같은 방해꾼이 없기 때문에 계속해서 개미의 힘을 더해가다 보면 언젠가는 아광속에 도달할 수 있게 된다. 더군다나 이온 엔진이 힘은 약해도 연료 효율은 거기에 반비례해서 엄청난 효율을 보여준다. 단점은 이것만으로 자력 탈지구가 불가능하다는 점. 다른 엔진과 같이 써야 한다.

반물질

음수의 질량을 갖는 물질. 일반적으로 우리가 만질 수 있는 물질과 만나면 바로 반응을 일으켜 대폭발을 일으키는데, 핵무기가 폭발할 때 질량의 2% 정도만 에너지로 변환되는데 비해, 이건 100%가 에너지로 전환되기 때문에 효율성은 넘사벽이라고 볼 수 있다. 단지 이걸 만드는 데 천문학적인 시간과 예산이 필요한데다, 이거 생성하는 장비의 크기도 축구장보다 크고, 어찌어찌 만들어도 보관이 매우 힘들다.

더 먼 미래의 탈지구 수단

FTL(Faster Than Light)

탈지구를 위해 최종적으로 반드시 도달해야만 하는 경지. 우주는 물질계에서 가장 빠르다는 빛의 속도로도 100억 광년이 넘기 때문에, 빛보다도 빨라지지 않으면 한계가 있을 수밖에 없다. 당장 아광속으로 항해가 가능하다고 쳐도 태양계 내에서 인간이 살만한 행성은 없다. 결국 다른 항성계로 가야한다는 건데... 알다시피 태양 제외 가장 가까운 항성도 4.22광년이나 떨어져 있다.(프록시마) 빛의 속도의 절반으로 가도 9년 가까이 걸린다.

• 워프 드라이브 - 현재 가장 가능성 있다고 보여지는 이론으로, 공간 자체를 일그러뜨려서 전진하는 항법. 대충 배의 앞쪽 공간을 축소하고, 뒷쪽 공간은 늘이는 방식이다. 배 자체가 추진하는 것이 아닌 공간을 일그러뜨리는 방식이라 배는 움직이더라도 배의 절대속도는 0에 가깝거나 혹은 광속을 넘지 않기 때문에 상대성 이론에 위배되지 않는다고 한다. 그리고 중력에 의해 시공간 자체가 일그러지는 것은 이미 증명이 되어 있다.

웜홀

어찌 보면 위의 워프 드라이브의 상위판. 이건 완전히 동떨어진 두 개의 공간을 휘어서 이어붙여 마치 바로 옆에 있는 것처럼 만드는 기술이다.

암흑 물질

우주의 빈 것처럼 보이는 공간의 대부분은 암흑 물질로 되어 있다고 한다. 현재 우주는 계속해서 팽창하고 있는데, 가시우주 밖에 있는 은하들은 빛보다 빠르게 날아가고 있다고 한다. 바로 암흑 물질과 암흑 에너지의 작용 덕분. 하지만 이 물질은 아직까지 발견되지는 않았는데. 존재할 가능성은 아주 높다고.

탈지구 이후에는 어디서 살지?

탈지구에 성공했다고 끝이 아니다. 어딘가 사람이 정착하고 살아갈 곳이 필요한데, 정착 안되면 우주 유목민? 지구와 비슷한 환경의 행성을 찾거나 혹은 인공적으로 만들어야 한다.

지구와 비슷한 행성 찾기

외부 세계에서 지구와 비슷한 환경의 행성을 찾기 위한 노력은 계속되지만 그냥 지구에 앉아서 망원경으로 보는 것만으로는 구분이 힘들다. 직접 가서 살펴보는게 가장 확실하지만 현재는 그냥 눈으로 보고 찾는 방법 밖에는 없다. 하지만 이 매력적인 주제에 대해 달려드는 사람도 많아서 지금도 지구 비스무리한 행성을 찾기 위한 노오오력은 계속되고 있다.

• 태양계내에서 생명체가 존재할 가능성이 높다고 알려진 곳들 : 화성, 타이탄(위성)
• 인류가 처음 외우주로 나가면 수색할 곳들 : 프록시마, 알파 센타우리등.
• 생명체가 있을 가능성이 높다고 알려진 항성계들 : 글리제 581, 케플러 444, 케플러 452

지구와 비슷한 환경 '만들기'

어찌어찌 지구와 비슷한 행성을 찾아도 당장 거기까지 도달하기가 힘들다면, 인공적으로 환경을 만들어서 거주할 수밖에 없다.

• 스페이스 콜로니 - 우주에서 인간이 살아갈 수 있도록 만든 거대한 통. 자체적으로 회전해서 중력을 만들며, 덮개를 이용해 빛을 차단해서 밤/낮 도 만들 수 있다. 현재 가장 가능성 있는 물건.
• 링월드 - 항목 참조
• 테라포밍 - 행성 하나를 통째로 지구와 비슷하게 변화시키는 것.

번외: 대중문화 속의 탈지구

• 시드 마이어의 문명 시리즈 : 지구를 떠나 알파 센타우리로 가는 승리조건이 있다.
• 해리 터틀도브의 초기 단편 《가지 않은 길》(The road not taken)에서 인류는 별과 별사이를 항해하는 기술이 있는 주제에 나머지는 콩키스타도르 수준인 침략자로부터 기술을 약탈함으로써 탈지구에 성공한다.