2014/02/10 09:42
제가 지금 손에 들고 있는 이 콜라 한병이 보입니까? 1.5L 짜리, 허리 쭉 빠진, 매혹적인 색깔의 훌륭한 콜라입니다. 대충 1 달러로 살 수 있지요.

(연단 위에 있는 중년 정장남이 손에 들고 있는 콜라병의 빨간 플라스틱 뚜껑을 돌려 따 입에 대고 꿀꺽이며 마신다. 만족스럽게 마신 후에는 무의식적으로 소매로 입가를 닦다 민망한듯 웃는다.)

음, 괜찮네요. 시원하고 좋습니다. 콜라 한병의 톡 쏘는 청량감이 얼마나 만족스러운지를 감안하면 제법 괜찮은 가격입니다. 콜라의 가성비가 뛰어나다고 볼 수도 있습니다.

하지만 만약 이 콜라 한병이 우주로 올라간다면 얘기는 완전히 달라집니다. 지구란 놈은 상상도 못 할만큼 끈질긴 놈이라서 지구의 중력을 벗어나는데 소모되는 연료의 양은 어마어마하지요. 그걸 돈으로 따져보자면, 저희가 이 콜라 한병을 지구 궤도로 올리는 것에 약 1천 달러가 소모됩니다. 저희 나사에서 계획중인 15년짜리 수성 우주정거장 프로젝트가 하나 있는데, 그게 성공적으로 잘 되서 수성에 우주 정거장이 생긴다면 거기까지 1.5L 짜리 콜라 한병을 보내는데 약 3만에서 5만 달러 사이가 소모 될 것이라 추측됩니다. 농담으로라도 가성비가 뛰어나다고 하긴 힘들것 같습니다.

많은 분들은 이쯤 되면 이렇게 생각하실 것입니다. 우주진출이라는게 저렇게 돈을 잡아먹는 하마였단 말이야? 저렇게까지 무지막지한 지출과 연료낭비를 해가면서까지 굳이 우주에 진출해야하나? 저 돈을 사회복지나 국방지출에 쓰는게 더 효율적이지 않을까?

사실, 우주진출의 효율성이 형편없는게 아니냐는 말은 어떤 면에서 보자면 틀린 말은 아닙니다. 1959년에 독일의 공학자들이, 아니, 이상하리만치 독일어를 잘 하는 소련의 공학자들이(웃음) 스푸트니크를 궤도에 발사하며 우주경쟁 레이스의 방아쇠를 당긴지 어느댓 백년이 지났지만 여전히 저희는 태양계를 벗어나긴 커녕 화성과 수성까지도 진출하지 못했습니다. 화성에는 무인기지 하나를 겨우 운영하는 수준이고, 수성에는 지표면에 끊임없이 휘몰아치는 폭풍우 때문에 무인기지조차 건설하지 못했습니다. 형편없는 성과입니다.

(나사 국장의 연설에 살짝 놀란 대중의 아우성 소리가 작게나마 들려온다.)

음, 벌써 여기에까지 비판의 아우성이 영토를 넓혔군요. 우주 진출은 보다시피 필연적으로 경제성이 떨어지기 마련이기에, 우주 진출이 이토록 비싸다면 굳이 우주에 진출을 해야하는 것인지, 우주 진출이 사실상 불가능한 것은 아닌지, 그냥 친환경 에너지에 그 자원을 투자해서 반영구적 문명을 지구에 건설하는게 옳은 방향은 아닌지, 그런 비판이 참 많습니다. 우주에는 이미 백년간 어마어마한 금액을 투자해왔음에도 성과가 없으니 앞으로 계속 투자해봤자 성과가 없을 것이란 주장입니다. 전 그런 주장을 들을 때마다 한마디를 합니다. 3조 4천억 뉴달러. 나사 사람이면 누구나 아는 마법의 주문입니다. 이게 뭐냐고요? 나사의 예산입니다.

물론 이게 나사의 일년 예산인건 아닙니다. 2072년 올해 미합중국 연방정부의 예산이 9조 6천억 뉴달러인데 3조 4천억 뉴달러면 사회복지비용과 비슷한 수준입니다. 나사는 그렇게까지 부자가 아니에요(웃음). 그렇다고 십년 예산이냐면 그것도 아니고, 1958년 처음 나사가 창립된 순간부터 2072년 올해까지의 예산을 모두 합친 다음에 그걸 2071년 뉴달러 가치로 환전한 액수입니다. 2071년 뉴달러로 환전 안 하고 순수히 액면가치로만 따진다면 절반 이하로 떨어집니다. www.nasa.gov/howmuchdidnasawaste 로 가면 매년마다 새롭게 계산을 마쳐서 실시간으로 수정되는 나사예산 총합을 볼 수 있습니다.

음..... 음..... 여러분 표정을 보니 여러분의 생각이 보입니다. 뭔가 예산 총합 액수까지만 들었을 때는 많은 것 같긴 한데, 그게 백년간 소모 된 금액 총합이고 사회복지예산으로는 매년마다 소모되는 금액과 비슷하다는 것 까지 감안하고 나니 그렇게까지 많은 것 같지 않죠? 그것은 실제로 나사에 배정되는 예산이 그렇게까지 많은 것이 아니기 때문입니다. GDP대 비율로 본다면 돈지랄이라 불릴 정도로 가장 비율이 높았던 1966년에도 0.72% 밖에 안 됬고, 그 후에는 꾸준히 떨어져 0.2%와 0.3% 사이에서 오고가는 수준이 됬습니다. 2072년 현재에는 약 0.31% 비율입니다. 

그러니 우주진출의 효율성이 형편없는 것은 맞습니다. 하지만 저희가 백년간 끝없이 돈만 낭비하며 수성에까지 도달하지 못했냐면 그것은 아닙니다. 저희는 낭비할 돈도 없어서 수성에까지 도달하지 못했습니다. 그뿐만 아니라 대중의 관심조차도 없었습니다. 전쟁, 사회복지, 교육, 대외지원, 대민지원, 그런 현실적인 문제들에 비해 우주의 문제는 꿈결처럼 보였습니다. 우주로 날아가서 우주를 이해한다, 좋습니다, 그런데 우주는 돈을 못 벌어오죠? 정부기관이 직접 돈을 벌진 않더라도 기업이 나가서 돈을 벌어올만한 환경을 만들어주지도 못합니다. 소행성 벨트에서 소행성을 채굴한다는 기업 얘기 들어보셨나요? 망했다는 얘기는 들으셨죠? 그러니 우주는 경제에 단기적인 영향을 끼치지는 못하지요. 그러면 정부는 돈을 안 줍니다. 그러면 정부가 돈을 안 줘서 안 그래도 비싼 우주연구에 목줄이 걸리니 연구가 더뎌져 돈을 더 못벌어옵니다. 그 과정에서 자연스레 저희 나사는 그저 돈낭비만 하는 기관으로 이미지가 굳혀졌고 저희는 우주를 그냥 인간이 갈 수 없는 곳으로 인식하게 됬습니다. 과연 그럴까요? 자료로 얘기해보겠습니다.

석유는 22세기에 고갈됩니다. 이제 석유는 핵융합에 밀려서 에너지원으로서의 가치를 잃지 않았느냐고 말하는 사람도 있을텐데, 틀린 말은 아니지만 석유는 여전히 고분자 공급원으로서 중요한 산업적 가치를 가지고 있습니다. 폴리머 들어보셨죠? 여러분의 수저, 그릇, 의자, 탁자, 식탁, 집, 옷, 신발, 자동차, 스마트폰, 게임기, 컴퓨터, 상상할 수 있는 것이라면 무엇이든지 현대문명의 산업제품에는 폴리머가 반드시 들어갑니다. 

석유가 고갈된다면 기존에 만들어진 폴리머를 재활용해 사용하는 수 밖에 없는데, 문제는 재활용 기술이 발달 된 현재에도 일부 폴리머는 재활용이 불가능하다는 것입니다. 압축열 재활용(Heat Compression Recycling)으로는 모든 종류의 폴리머를 재활용 가능하지만, 에너지 소모가 너무나 막대해 현대문명의 수요를 감당할 수 없습니다. 게다가 모든 플라스틱이 단 하나도 남김없이 재활용이 되지 않고 조금의 마찰도 되지 않아야만 이 방법으로 기존의 폴리머 수요를 영구적으로 이어갈 수 있을텐데, 당연하지만 그것은 불가능합니다. 

그러니 석유가 없다해도 인간문명은 에너지가 부족하지는 않겠지만, 대신 발가벗은채 맨손으로 밥을 먹고 엄청나게 무거운 스마트폰을 들고다녀야 할겁니다. 폴리머가 등장하기 전의 재료들로 만들면 되지 않냐고요? 하하, 지구의 인구가 90억에 도달해갑니다. 90억명을 입힐 양털과 목화를 어디에서 구해오고, 90억명이 사용할 그릇과 수저를 만들 나무를 어디에서 구해옵니까?

하지만 석유는 구해올 수 있습니다. 카시니의 관측결과에 의하면 토성의 위성중 하나인 타이탄에는 탄소합성물, 즉 천연가스나 석유와 흡사한 물질이 극도로 풍부합니다. 얼마나 풍부하냐고요? 석유가 하늘에서 비처럼 내립니다. 그래서 지표면에는 석유가 고여 거대한 호수를 곳곳에 만듭니다. 엄밀히 말해 석유라 말하긴 힘들지만, 석유와 큰 차이는 없습니다. 현재로서는 비용문제상 채굴이 힘들지만, 꾸준히 우주 인프라를 건축하고 새로운 기술을 개발한다면 언젠가 가능할겁니다. 인프라가 쌓이고 신기술이 개발된다면 효율과 비용문제가 해결 될 것은 압축열 재활용도 비슷하지 않냐고요? 다릅니다. 저희는 시간과 비용과 인력만 있다면 반드시 이루어질 것이라고 확신을 가진채 말할 수가 있습니다.

알큐비에르 드라이브(Alcubierre drive)는 멕시코의 이론물리학자 알큐비에르가 1994년에 최초로 발표한 추진방식입니다. 원리는 기본적으로 간단한데, 우주선을 거대한 버블에 집어넣은 후 그 버블의 뒷쪽 공간은 팽창시키면서 앞쪽 공간을 수축시키면 우주선이 제자리에 정지해있어도 공간이 움직이며 우주선을 앞으로 전진시키는 것입니다. 속도는 대략 광속의 10배까지 도달할 수 있습니다. 상대성 원리 때문에 시간이 꼬이지 않냐고요? 우주선이 움직이는게 아니라 우주선 주위의 공간이 움직이는 것이기에 상대성 원리가 적용되지 않습니다. 공상과학 아니냐고요? 공상과학 아니라 분명한 현실입니다.

알큐비에르 드라이브는 한동안 이론물리학자의 장난감으로만 여겨지다가 2012년 해롤드 소니 화이트라는 나사 공학자가 진지하게 받아들이며 관련 논문을 한편 집필한 후 진지하게 받아들여지기 시작했습니다. 결국 나사의 최종목적은 항성간 여행이고(웃음) 진정한 의미의 항성간 여행은 초광속 없이는 불가능하기 때문입니다. 결국 식민지를 만드는 이유는 지구로 자원을 도로 가져온 다음 지구의 넘쳐나는 사람들중 수천 수만명을 대리고 돌아가서 인구압도 줄이는게 아니겠습니까? 그런데 만약 왔다가는 것만해도 상대성 원리 때문에 수십년이 걸린다면 그건 사실상 두개의 독립 된 행성일 수 밖에 없습니다. 무역로는 절대로 형성 될 수가 없고, 지구는 자원고갈로 말라죽어버리겠지요. 그러니 이론적으로나마 가능한 것을 시도해보는게 옳지 않겠습니까?

그래서 저희는 2012년 이후 60년간 꾸준히 연구해왔고 이제는 연구 초기에 비해 무려 1000배나 싼 값으로 알큐비에르 드라이브를 활용할 수 있습니다. 비록 실험실의 고도로 통제 된 환경에서나 최대 10g의 물질을 전송하는 수준이긴 하지만요. 이대로 시간이 더 흐른다면 값은 더 싸지겠고, 안정성도 높아지겠고, 앞으로 수십년 안에 알큐비에르 드라이브를 우주선에 장착해 진정한 의미의 초광속 여행이 상용화되는 날이 올 것입니다. 타이탄까지의 여행은 그 순간이 오면 더 이상 의미를 가지지 못합니다. 우리 은하에는 인류가 거주가능한 행성이 약 90억개가 있습니다. 거주는 불가능하지만 제한적인 자원 식민지로 활용할 수 있는 행성은 수십배가 넘습니다. 그 방대한 숫자, 방대한 규모가 상상이 되십니까? 

즉, 지금까지 저희가 그저 바라만 보고있던 그 어마어마한 규모의 광활한 프론티어가 초광속 여행이 상용화 되는 날 저희에게 출입을 허락하는 것입니다. 저희가 이토록 절대적으로 중요하게 생각하는 지구, 겨우 90억개중 하나일 뿐입니다. 석유가 흘러넘쳐 지구의 폴리머 수요를 천년동안 먹여살릴 수 있을 타이탄, 겨우 수백억개중 하나일 뿐입니다. 희귀금속이 지표면에 넘쳐흘러 돌덩이 하나만 주워도 티타늄이라는 수성, 역시 수백억개중 하나일 뿐입니다. 저희가 그동안 아득바득 아집 부려왔던 그 모든게 그 광활함 앞에 의미를 잃습니다. 그것이 바로 초광속 여행, 그리고 그 초광속 여행의 가능성입니다. 그런 광활한 프론티어가 저희 눈앞에 있건만 어째서 그것을 단기적 이득이 부족하다해서 포기하려 하는 것입니까?

하지만 만약 여러분의 관심이 없다면 나사는 어쩔 수 없이 포기할 수 밖에 없습니다. 나사는 초광속을 포기하고 겨우 수성에 우주정거장 하나 새로 만드는 것에 만족해야합니다. 끽해야 태양계가 끝입니다. 그것은 안 됩니다. 미국은 그정도만으로 만족할 수도, 그정도만으로 생존할 수도 없습니다. 국제정세가 그런 오만과 낭비를 허락하지 않습니다.

현재 국제정세는 미국의 끝없는 후퇴로 압축가능합니다. 서쪽 태평양에서는 통일한국과 일본 간의 태평양연합이 발호하고 있고, 동쪽에서는 연합법 이후 통일성 있는 연방정부를 구성한 유럽연합이 세계최고열강의 지위를 노리며 시시탐탐 암약하고 있습니다. 그 너머에는 러시아를 중심으로 형성 된 유라시아 연합이 경제발전에 박차를 당기며 과거의 지위를 되찾고자 노력하고 있고, 그 아래에는 저희 미국의 영원한 라이벌 중국이 사회를 안정화시키며 적절한 시기만을 기다리고 있고, 남미에서는 브라질이 폭발적인 성장과 함께 남미의 헤게모니를 저희로부터 강탈해갔습니다. 이제 미국은 세계 유일의 슈퍼파워가 아닌, 끊임없이 1위의 지위를 놓고 전세계의 열강들과 살벌한 경쟁을 벌여야하는 위태위태한 슈퍼파워입니다. 이런 상황에서 저희가 필요로 하는 것은 새로운 무인기를 한대 더 구입하는게 아니고, 새로운 사회복지법을 하나 더 통과시키는 것도 아니고, 새로운 철도나 모노레일을 짓는 것 또한 아닙니다. 

그렇다면 저희가 무엇을 필요로하느냐? 우주에서의 압도적인 우위. 우주에서 그 누구도 감히 펄럭이는 성조기에 도전할 생각조차 못할만한 압도적인 우위야말로 저희가 필요로하는 것입니다. 저희는 누구보다 더 빨리 초광속 여행이라는 신기술을 개발해내 외우주의 막대한 자원을 다른 곳도 아닌 이곳 북아메리카 연합으로 운송해야하고, 산업과 경제를 폭발적으로 팽창시켜 태양계 너머의 수억, 수십억, 수백억만개의 새로운 행성들에 다른 깃발도 아닌 자랑스러운 성조기를 당당하게 휘날려야합니다. 그것은 우주를 지배하는자가 세계를 지배하기 때문이 아닙니다. 그것은 우주가 바로 새로운 세계이기 때문입니다. 

앞으로 백년안에 저희는 우주가 새로운 세계인 삶을 살게 될 것입니다. 그리고 그날을 위해 저희는 준비해야만 합니다. 비싸고, 쓰라리고, 처절하지만, 세계 그 누구도 감히 저희에게 도전하지 못할 압도적 우위를 위해서는 반드시 비용을 치러야만합니다. 당장은 그것이 불필요하게 보이겠지요. 돈낭비처럼도 보이겠고요. 하지만 언젠가 그 준비는 진정한 가치를 선보이게 될 것이고, 그날 저희는 우리은하의 수백만 행성에 장엄한 성조기를 당당히 펄럭이며 꽂게 될 것입니다. 비록 저희는 살아 그 모습을 보지 못하겠지만, 저희의 아들딸과 후손은 그 모습을 보며 살아갈 수 있을 것입니다. 마치 저희의 조상들이 피흘려 희생하며 지금의 미국을 건설한 것 처럼요. 감사합니다.




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여담이지만, 한참 미소 양국간의 우주경쟁이 심화됬던 60년대에는 나사의 예산이 무지막지한 규모로 급증했었습니다. 

https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0AonYZs4MzlZbdEt5cnk5ZDNrWGw5ejlzTDdTQnFTMWcgid=0

이 자료는 나사의 예산이 정확히 어느정도였는지를 말해주는데, 이중 1966년도를 본다면 나사 예산이 미국 총예산중 무려 4.41%나 되는 비율을 차지했었음을 보여줍니다. 스푸트니크가 발사되기 전인 1958년도의 0.1% 비율과 비교하면 무려 44배나 비율이 증가한거고, 단순 금액으로는 65.8배나 비율이 증가했습니다. 미친거죠. 저 정도로 돈이 많으니 연료 대신 달러를 태워 난다는 우스갯소리까지 있는 로켓엔진을 가지고 유인왕복우주선을 무려 달까지 단 한번도 아니라 여러차례 반복해서 보낼 수 있던 것이겠지요.

다만, 저건 GDP대 비율이 아니라 연방정부예산대 비율입니다. GDP대 비율로 따지면 1958년에는 0.08%였고, 1966년에는 0.72%였습니다. 그러니 GDP대 비율로 5%를 간단히 넘기던 국방비와 비교하면 한참 적습니다. 냉전시절에는 나사가 국방비 수준이였다라고 얘기하는 사람들이 가끔 보여서 적어봅니다.

또, 중간에 독일 공학자 농담은 단순한 농담은 아닙니다. Rocket Wife 라는 서적은 200여명의 로켓 전문가가 포함 된 2만여명의 독일인+가족들이 2차대전 후 독일에서 소련으로 끌려갔는지에 대한 내용입니다. 2차대전 후 강대국들이 독일인 핵심인력을 얼마나 눈에 불을 킨 채 강탈해갔는지를 대강 보여준다 생각합니다.

나사 예산 총합은 제가 직접 자료를 찾아 2014년거까지 계산한 다음에 2072년 뉴달러는 기준삼았던 2012년 달러의 2.5배 가치라 가정을 하고 2014년부터 2072년 까지도 비슷한 수준으로 예산이 집행됬다고 가정을 해서 계산해낸 것입니다. 저기 위에 적어둔 링크로 들어가도 아무것도 안 나오니 굳이 들어가실 필요는 없습니다.

알큐비에르 드라이브는 위키페디아보면 대강 개념을 이해하기 간단하게 잘 설명해뒀으니 그걸 추천드립니다.

http://en.wikipedia.org/wiki/Alcubierre_drive

좀 더 전문적으로 들어가고 싶으시면 나사 공학자 해롤드 소니 와이트의 논문을 추천드립니다.

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20110015936_2011016932.pdf

앞으로 백여년 후에 상용화 가능할 것이라 예상되고, 지금 이 순간에도 활발히 연구중인, 분명 존재하고 분명 가능한 기술입니다.

여담의 여담이지만, 미국의 패권주의는 백년 이백년 후에도 온 은하에 수출됩니다!

여담의 여담의 여담이지만, 원래는 말 그대로 콜라 한병의 가격에 대해 적기만 하고 그 후에 뭘 적을지는 별다른 생각 없었는데, 어쩌다보니 이렇게까지 쓰게 됬습니다.