서론. Stellaris에 대해
어린 시절, 남자로 태어났다면 대개 이 세 가지 중 하나에 빠져든다.
거대 로봇, 공룡, 그리고 우주.
필자는 이 셋 모두에 환장했다. 그리고 지금도 그렇다.
우주에서 거대 로봇이 공룡과 싸우는 장면을 상상해보자.
너무나 두근두근거리는 일이 아닐 수 없다.
어릴 적에는 책이나 만화, 공상으로만 즐길 수 있었던 이 환상들을
이제는 게임이라는 형태로 직접 다룰 수 있게 되었다.
오늘 소개할 게임은 우주, 기계, 괴수가 모두 등장하는 SF 전략 시뮬레이션,
바로 Stellaris(스텔라리스)다.
스텔라리스는 패러독스 인터랙티브(Paradox Interactive)에서 개발한
4X(탐험, 확장, 개발, 섬멸) 기반의 우주 개척 전략 게임이다.
플레이어는 자신만의 외계 종족을 유전자, 정치 체계, 거주 항성과 행성까지 설계해
자신만의 문명을 창조하고, 은하계를 탐험하며 성장시켜 나간다.
행성 개발, 이상현상 연구, 외교, 우주 전쟁, 우주 개척, 연방 설립, 심지어 초월적 진화까지도 가능하다.
항성 규모의 메가스트럭처를 건설하고,우주 괴수룰 사냥하고,
초월적인 공학, 물리학, 생물학 연구를 통해 생물을 뛰어넘은 무언가의 존재로 승천시킬 수도 있다.
그냥 SF 장르에서 상상 가능한 거의 모든 설정을 이 게임 안에서 체험할 수 있다.
이 게임은 컨셉이 컨셉인만큼
우리가 우주에 대해 상상할 수 있는 다양한 것들을 가능하게 한다.
설명하자면 너무나 많은 흥미로운 주제들이 존재하지만
그중에서도 오늘 이야기할 주제는,
은하를 넘나드는 문명의 핵심 기술이자 상상력의 정수,
초광속 항법(Faster Than Light, FTL) 에 대해 이야기해보려고 한다.
가까운 미래,
우리가 일론 머스크의 도움 아래 화성 식민지 건설에 성공하고,
테슬라의 주가는 세계 시총 1위를 찍었다고 가정해보자.
쓴이는 테슬라 주식을 팔아 행복해지고,
인류는 여러 가지 문제를 해결할 수 있게 된다.
하지만 여기서 끝낼까?
그렇지 않다.
돌도끼 들고 우가부가부하던 시절부터 탐험과 개척을 꿈꿔온 호모 사피엔스는
본능적으로 반드시 더 먼 우주를 향해 나아가려 할 것이다.
하지만 문제는, 우주 항행에 있다.
지구와 화성 사이는 약 5,460만 km.
가장 빠른 우주선을 타고 가도 7~8개월이 걸린다.
지구에서 화성으로 신호를 보내고 받는 데에는 약 6분의 지연이 발생한다.
이 정도는 감수할 만하다.
하지만 태양계를 벗어나는 순간, 스케일이 완전히 달라진다.
태양계의 끝, 혜왕성까지는 약 29억 km.
이 거리마저도 수십 년은 걸려야 도달할 수 있다.
실제로 1977년에 발사된 보이저 1호는
무려 36년이 지난 2013년에야 태양계를 벗어났다.
한술 더 떠서
태양계와 가장 가깝다고 알려진 항성계,
프록시마 센타우리(Proxima Centauri)까지도
빛의 속도로 약 4년이 걸린다.
물론, 초광속 항법이 없는 현재 기술로는 수천 년이 걸리는 거리다.
'
그렇다면 우리가 다른 항성계로 가기 위한 방법은 명확하다.
광속, 혹은 그를 넘는 속도로 이동하는 것.
하지만 커다란 문제가 있다.
현재 인류의 과학으로는 광속을 넘을 수 없다.
아니 애초에 물리학에 따르면 광속에 도달하는 것조차 불가능하다.
아인슈타인의 상대성이론에 따르면
질량을 가진 물체가 0이 아닌 이상,
광속의 속도로 이동하기 위해 필요한 에너지 요구량은
무한대에 수렴한다.
결론적으로, 초광속은 현대 물리 법칙 자체에 위배된다.
하지만 상상력은 우주보다 거대하다.
그리고 어떤 음침한 공돌이들은 이 상상력을 게임으로 만들어낸다.
게임 스텔라리스에서는 이 물리적 한계를 넘어,
은하를 탐사하는 몇가지 상상들을 제안한다.
지금부터 알아보자.
그리고 들어가기에 앞서,
필자는 전공자가 아니다.
분명히 틀린 정보도 존재하고 주관적인 의견도 들어있다.
그저 이런 것도 있구나~ 정도로 읽고,
만약 읽다가 흥미가 생겼다면 직접 찾아보는 것을 권장한다.
본론. Stellaris에서 우주를 탐사하는 방법
0. 초공간 향해(Hyperspace Travel)
초광속 향해(Hyperspace Travel)
거미줄처럼, 초차원 공간의 초공간은 대부분의 별의 중력우물 사이를 가로지릅니다.
이러한 초공간을 따라 빛보다 빠른 이동이 이론적으로 가능합니다
게임은 플레이어의 종족이 초공간 향해(Hyperspace Travel)을 개발한 직후부터 시작된다.
이 공식적으로 밝혀지지 않은 설정을 통해 성간 향해(Interstella Travel)을 가능하게 한다.
항성과 항성 사이를 빠르게 이동하는 방법 외에 한 가지 더 알아둬야 할 것이 있다.
대체 항성계 내에서는 어떻게 그렇게 빠르게 움직이냐 이다.
1. 워프 드라이브(Warp Drive)
게임 속 우주선들은 항성계 내에서도 매우 빠른 속도로 향해한다.
"게임에서는 무지막지 짱 효율좋은 엔진 추진기를 이용해요"
임을 얘기하듯 아래의 기술을 예로 든다.
화학 추진기(Chemical Trusters)
연소성 추진제를 사용하여 작동하는 간단하면서도 적당한 성능의 화학 추진기입니다.
하지만 추진기만을 이용해 광속에 가까운 속도를 내는 것은 아닌 것 같고,
아마 워프 드라이브를 사용하는 것으로 보인다.
워프 드라이브는 우주선이 광속보다 빠르게 이동할 수 있게 해주는 상상의 기술로, 전통적인 SF 속 초광속 항법의 정수를 보여준다.
이는 1994년, 물리학자 미겔 알큐비에레(Miguel Alcubierre)가 제안한 워프 드라이브 이론에서 뿌리를 찾을 수 있다.
복잡하고 지루한 이론이 있지만,
쉽게 말하자면 우주선이 앞으로 나아가는 것이 아니라, 자신을 둘러싼 공간을 수축하고 팽창시켜 이동하는 방식이다.
이 공간의 수축, 팽창 구간을 워프 버블(Warp Bubble)이라고 한다.
우주선을 기점으로 뒤의 공간을 팽창시키고, 앞의 공간을 수축시켜 마치 우주선이 떨어지듯이 이동하게 하는 것이다.
시각화하자면 다음과 같다.
이 그림은 3차원 공간이 4차원 공간으로 휘어짐을 표현했지만
3차원 속 우리가 4차원을 인식할 수 없으니, 3차원 이미지를 2차원으로 표현했다
걍 쉽게 얘기하면 공간을 조작해서 뒤를 부풀리고 앞은 축소시켜 쭉 떨어지는 과정을 반복하는 것이다.
어느 순간 바닥에 도착하지 않겠냐는 걱정은 3차원적인 생각이다.
이 항법은 기존의 물리법칙을 위반하지 않으면서
광속 9000배의 속도를 낼 수 있다.
《스타 트렉》의 워프 항법도 같은 아이디어에서 파생되었으며,
과거에는 이론에만 존재하던 기술이었으나,
여러번의 수정과 실험을 걸치면서 가장 현실성있는 방법으로 제시되고 있다.
실제로 2021년 DARPA에서 워프버블을 만드는 데에 성공했다고 한다.
실수였긴 하지만.
2. 하이퍼레인 (Hyperlanes)
워프 드라이브 항법을 이용하면 성간 내 이동을 넘어 성간 이동에도 문제가 없을 것이다.
하지만 게임의 재미를 위해 다른 방법을 고안했다.
바로 하이퍼레인(Hyperlanes)이다.
Stellaris의 표준 이동 방식이기도 하다.
게임이 시작되면 모든 항성계는 인접한 항성계끼리 연결이 되어 있으며,
각 항성계를 잇는 일종의 고속도로처럼, 은하계 전체가 정해진 경로로만 연결되어 있다.
즉, 이 경로를 벗어나서 바로 은하의 반대로 쭉 향해를 하는 것이 불가능하다.
게임은은 이 네트워크를 통해 향해하는 것이 안전하다는 설정을 더해 이 이유를 설명한다.
아마 칼 세이건의 SF소설《콘텍트》를 참고한 것으로 보인다
이 방식은 특정 과학 이론에서 직접 유래하지 않았다.
팬들의 추측에 따르면 하이퍼레인은 자연적으로 형성된 우주적 통로일 수도 있거나,
고대 문명이 만든 인공 구조일 수도 있다.
이는 실제 과학과의 연결보다는 게임의 전략성과 설정의 일관성을 위해 구성된 항법 체계다.
아무 곳이나 마음대로 갈 수 있으면 특정 항성계의 중요성도, 전략성도 떨어지기에
만들어낸 게임적 장치로 추정된다.
3. 웜홀 항법 (Wormhole Travel)
통로를 차근차근 지나다니는 것이 너무나 느리고 불편한 플레이어들을 위한 항법이 있다.
바로 웜홀 항법(Wormhole Travel)이다.
웜홀은 쌍으로 존재하는 자연 지형으로, 각 쌍은 거리에 관계없이 은하계 전역의 두 항성계를 연결한다.
초기에는 불안정한 상태로 있어, 이를 안정화시키는 기술을 필요로 하고
웜홀 항법 기술을 개발 후 탐사를 통해 우주 어딘가 연결된 웜홀끼리 향해할 수 있도록 해준다.
사진처럼 웜홀끼리 이어진 공간을 지체없이 바로 이동하도록 한다.
쉽게 말해 두 지점을 직접 연결하는 ‘우주의 지름길’이다.
이 개념은 1935년, 아인슈타인과 로젠이 제안한 "아인슈타인-로젠 다리"라는 이론에 기반을 두고 있다.
이후 미국의 물리학자 "킵 스티븐 손"는 1988년 논문 발표를 통해
거대한 양의 질량과 음의 질량을 통해 웜홀을 만들고 향해하는 것이 가능하다고 주장했다.
이는 영화 인터스텔라에서도 사용한 우주 항법 기술이지만
어떠한 관측 증거나 실험적 증명이 없어 공상의 영역에만 존재하고 있다.
그래서 그런가 게임에서도 이 웜홀을 인공적으로 만들어낼 방법은 없으며,
후에 설명할 방법으로 이 웜홀 생성을 대신한다.
4. 점프 드라이브와 양자 발사 장치
일부 함선은 ‘점프 드라이브’기술 연구 후
이를 함선에 탑재해 하이퍼레인과 무관하게 정해진 범위 안의 임의 위치로 즉시 이동할 수 있다.
공식 원리를 정확히 알 수는 없으나,
목적지의 시공간 배열을 모조리 파괴하고,
함선이 있는 위치에 양자 수준까지 동일하도록 재배열하여
마치 이동한 것처럼 보이게 하는 것으로 보인다.
어찌보면 극도로 발전된 양자 순간이동(Quantum teleportation)으로 보인다.
목적지의 모든 양자 배열의 정보를 알아내고 송신하는 방식이 동일하다.
다만 현대 물리학에서 이 과정은 빛보다 빠르게 일어날 수 없는데,
점프 드라이브 기술이 후반 기술인만큼
인간이 상상할 수 없는 기술 수준으로 뭐 어떻게 차원을 구기고 접고 하는 것 같다.
또는 ‘양자 발사 장치’를 사용해 더 먼 거리로, 마치 투석하듯 날아가는 것도 가능하다.
이는 중성자 별을 거대한 구조물로 가둔 형태의 거대 건축물인데
아마 강력한 자기장을 만들어내는 중성자별의 특성을 이용한 것으로 보인다.
거대한 별이 초신성 폭발을 일으킨 직후 별의 중심핵이 극단적으로 압축되면
강력한 자기장을 만들어내고 매우 빠르게 회전하며 펄스를 발사한다.
이 거대한 자기장은 마치 자석처럼 대상을 빠르게 밀어낸다.
게임 속 양자 발사 장치는 아마 이 자기장의 힘을 이용하는 것으로 추측된다.
5. 게이트웨이와 L-Gate
인공적으로 생성할 수 없는 웜홀을 대체하는 방법이다.
웜홀 항해와 이동 방식은 동일하지만,
고대 문명이 사용하다 버려진 관문을 재활성화시키거나
플레이어가 직접 새로 건설해야 한다.
이렇게 만들어진 게이트웨이는 쌍으로만 연결되는 웜홀과 달리
게이트웨이가 있는 곳이라면 어디든 바로 연결된다.
번외 . 아광속 향해 (Near - Light Travedl)
아광속 향해.
말 그대로 빛보다 빠르거나 그만큼 빠르진 않지만,
빛과 근접하게 이동하는 기술이다.
플레이어가 이 방식을 직접 사용할 수는 없다.
FTL 기술이 없을 경우 한 성계 내에서의 움직임만 가능하고 다른 성계로 이동 자체가 불가능하다.
그렇기에 아광속 향해는 게임 속 원시 문명이나, 게임 속 설정으로만 볼 수 있다.
실제로 지구에서는 아광속 항해에 관한 연구가 진행 중이며, 지금으로선 가장 현실적인 방법이다.
과거 냉전 시절 핵폭발을 연쇄적으로 일으켜 그 추진력으로 빠르게 나아가자는 "오리온 프로젝트"부터,
현재는 나노 탐사선을 레이저로 밀어 광속의 일부 속도로 보내자는 의견도 검토되고 있다.
질량을 극도로 줄여 에너지 소모량을 줄이고, 광속에 가깝도록 하자는 제안이다.
아인슈타인의 상대성 이론을 위반하지 않으면서 적당하게 타협을 보는 아이디어이다.
인간이 탈 수는 없겠지만 은하를 무인으로 탐사하는데에는 적격이다.
이론상 20~30년이면 가까운 별까지 도달할 수 있으나 여전히 느리다.
도중에 충돌이나 장비 문제로 실패할 가능성도 존재한다.
하지만 현실의 제약 안에서 가장 가까운 가능성이라는 점에서,
아광속 항해는 여전히 과학이 진지하게 고민 중인 항로다.
결론. 우주는 졸라 짱크다
그리고 우리는 아주 작다.
그럼에도 인간의 상상력은 항상 우주를 넘어서는 것 같다.
어디선가 이런 말을 들은 적이 있다.
지적 생명체는 우주의 사유 과정이다
모든 것이 죽어있는 게 너무나 당연하고 보편적인 우주에서
극도록 낮은 우연의 연속으로 너무나 이질적이고 불안정한 지적 생명체들이 탄생했다.
이 생명체, 그러니까 인간이 스스로 우주를 탐구하고 상상하고 개척해나가는 이 과정이
거대한 우주가 스스로를 인지하기 위한 사유과정이라는 의견이다.
모든 것이 죽어있는 그 자체로는 어떠한 현상도 결과도 이름붙여줄 자가 없으니 말이다.
그리고 게임 스텔라리스를 플레이어하는 중에는
마치 우주를 탐구하고 사유하듯 다양한 상상들을 녹여 체험할 수 있다.
그러면서 우주와 과학에 대한 더 깊은 관심을 가져볼 수 있다.
나는 이런 점이 게임의 긍정적인 영향이라고 생각한다.
직접적으로 어떤 정보를 주입하고 교육시키는 것이 아니라,
플레이 중 발생하는 경험으로 그 분야에 대해 흥미를 느끼게 하고 스스로 공부하게끔 하는 것.
모든 몰입은 흥미로부터 비롯된다.
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