다이슨 스피어서기 3100년, 지구는 폭증하는 인구로 인해 더 많은 에너지를 필요로 하게 되었다. 수많은 가상현실 콘솔, 제트팩, 하이퍼루프 등을 사용하려면 전기가 필요했지만, 지구의 발전소들은 도저히 그 수요를 따라잡지 못했다. 그러나 무려 1960년에 물리학자 프리먼 다이슨이 그 해결책을 미리 제시했다. 태양 주변을 돌며 외피의 태양에너지 수집기로 태양의 에너지를 받아들여 출력하는 발전기를 우주에 띄우자는 것이다. 우리 태양계에서 이런 발전기를 태양에서 1억 5천만 km 거리에 띄울 경우 초당 400셉틸리언(1셉틸리언: 10의 24승)의 전력을 생산할 수 있다. 지구에서 현재 쓰는 에너지의 1조배에 달하는 양이다. 그러나 이렇게 큰 발전소를 만들 자원이 없다는 것은 문제다. 대신 수만 개의 태양전지를 우주에 띄워 다이슨 스웜을 만들 어 동일한 에너지를 생산할 수는 있다. 그 작동방식을 알아보자.
■ 작동방식
1/ 태양에너지 : 태양 주위를 도는 태양전지 어레이가 태양광을 전력으로 바꾼다. 태양전지 제작에 필요한 재료는 소행성이나 행성에서 얻으므로 기술이 많이 진보하고 에너지를 많이 먹는 지구인들에게도 아무 문제가 없다.
2/ 냉각 : 태양은 뜨겁다. 그 열에 용해되지 않기 위해 라디에이터가 남아도는 열을 어레이 뒤로 빼낸다. 다이슨은 멀리 떨어져 있는 항성의 열 특성을 찾아보다 보면 이런 기술을 사용하는 외계 문명도 찾을 수 있을 거라
고 보고 있다.
3/ 꾸준히 나아가라 : 태양에너지 수집기에 광자가 닿으면 이 광자는 수집기 뒤로 조금씩 밀려들어간다. 태양전지에 달린 추진기는 때때로 점화되어 어레이의 위치를 조정, 다른 태양전지와의 충돌을 막는다.
4/ 전달 체계 : 레이저나 극초단파를 사용해 전력을 로봇 광물 채굴 현장, 우주 정거장, 인간들의 거주구 등 필요한 곳으로 보낸다. 핵심은 정밀성이다. 이 태양전지들이 모은 총 에너지는 행성 하나쯤은 증발시킬 수준이기 때문이다.
5/ 우주에서의 생활 : 빔을 통한 에너지 전송은 거리가 짧을수록 효율적이다. 우주 거주구 같은 곳으로 보내는 경우가 그렇다. 다이슨 스웜 건설에 지구 자원을 소모할 경우 인간은 우주로 나가서 살아야 하기 때문에 이 점은 장점이라고 할 수 있다.
서울경제 파퓰러사이언스 편집부 / by Sarah Fecht, illustration by Andrea Manzati
