키르다쇼프 척도 - 우주 문명의 발전 단계

니콜라이 키르다쇼프

키르다쇼프 척도(Kardashev Scale)는 소련의 천문학자 니콜라이 키르다쇼프가 1964년에 제안한 개념으로 우주 문명의 발전 단계를 에너지 소비 능력에 따라 분류하였습니다. 이 척도는 문명이 사용할 수 있는 에너지 양에 따라 문명을 세가지 주요 유형으로 나눕니다.

1단계 - 행성 문명

1단계는 행성 문명으로 자신의 행성에서 사용할 수 있는 모든 에너지를 활용할 수 있는 문명입니다.

이 문명은 바람, 물, 지열, 태양에너지와 같은 행성 자원을 완전히 통제하고 활용할 수 있습니다. 지구 문명이 이 수준에 도달하면 지구 전체에서 생성되는 모든 에너지를 활용할 수 있게 됩니다.

 

현재 지구의 인류의 문명은 아직 1단계 문명에도 이르지 못했습니다. 인류가 1단계 문명으로 발전하는 데는 최소 몇 백 년이 걸릴 것으로 예상합니다. 키르다쇼프 척도 기준 현재 인류 문명은 0.7(로그 스케일) 정도에 해당한다고 추정합니다.

※ 지구에 도달하는 태양에너지 비율

태양에서 방출되는 에너지 중 지구에 도달하는 비율은 어느 정도일까요. 

태양의 총 에너지 방출량을 계산해보면 약 3.8 × 10의 26승 와트 정도입니다.

 

지구는 태양으로부터 약 1억5천만 킬로미터(1AU) 떨어져 있기 때문에 태양에서 방출되는 총 에너지 중 약 20억분의 1이 지구에 도달합니다.

 

지구의 표면적과 거리를 통해 계산해보면 지구에 도달하는 태양 에너지는 약 1.74×10의17승 와트로 태양의 방출된 에너지 중  2천만분의1인 0.00000005%만 지구에 도달하게 됩니다. 지구의 기후, 날씨, 생태계는 이 에너지를 가지고 현상을 유지하고 있습니다.

 

2단계 - 항성 문명

2단계는 항성 문명으로 자산의 모항성(태양)에서 방출되는 모든 에너지를 활용할 수 있는 문명입니다. 2단계부터 어마어마한 스케일로 1단계 행성문명에 비해 2천만 배가 넘는 에너지를 활용하는 문명으로 볼 수 있습니다. 

 

이런 문명은 다이슨 구체(Dyson Sphere)와 같은 거대한 구조물을 건설하여 항상의 에너지를 직접적으로 수집하고 사용할 수 있습니다. 

※ 다이슨 구체(Dyson Sphere)

프리먼 다이슨(Freeman Dyson)이라는 물리학자가 1960년 제안한 개념으로, 다이슨 구체는 항성을 완전히 둘러싸는 구조물로, 항성에서 방출되는 모든 에너지를 수집하고 저장할 수 있는 거대한 인프라입니다.

다이슨 구체는 실제로 구체일 필요는 없으며, 다이슨 스웜(Dyson Swarm)처럼 여러 개의 인공 위성이나 거대한 태양광 패널로 구성된 네트워크도 가능할 수 있습니다. 이를 통해 문명은 항성에서 나오는 거의 모든 에너지를 활용할 수 있습니다.

 

3단계 - 은하 문명

 

3단계는 은하 문명으로 자신이 속한 은하계의 모든 항성에서 방출되는 에너지를 활용할 수 있는 문명입니다. 우리 은하만 하더라도 약 1천억 개에서 4천억개의 항성이 있는 것으로 추정됩니다. 

 

이 문명은 은하 내 모든 항상의 에너지를 수집하고 활용 할 수 있는 기술을 가지고 있습니다. 이 문명은 은하 규모의 거대한 인프라와 매우 발전된 기술을 필요로 합니다.

 

 

오우무아무아(Oumuamua) 성간 천체인가 외계 문명의 탐사선인가