이번 글에서는 앞에서 다룬 스타트렉 과학 용어 1, 2 에 이어 마지막으로 3번째 글을 작성할 것이다. 앞 글에서도 언급한 것처럼 여기에서 말하는 과학 용어들은 드라마에서 등장하는 용어들이므로 현실적으로는 불가능한 것이 많지만 기본적인 기술들은 현실에서도 가능한 것들이 있다.
미래에는 드라마 속에 나오는 상상 속에만 존재하는 기술들이 실제로 이뤄져 광활한 우주를 탐험할 수 있게 되기를 기대해 본다.
광자 어뢰 , 양자 어뢰
스타트렉 시리즈에서 광자 어뢰와 양자 어뢰는 우주선의 주요 무기 체계 중 하나다.
광자 어뢰 (Photon Torpedoes)
광자 어뢰는 물질과 반물질의 결합으로 동력을 얻는다. 이 과정에서 발생하는 에너지는 극도로 강력한 감마선 플래시로 변환된다. 주로 스타트렉 시리즈 전반에 걸쳐 다양한 우주선에 장착되어 사용된다.
양자어뢰 (Quantum Torpedoes):
양자어뢰는 광자어뢰보다 진보된 형태로, 더 강력한 파괴력을 지닌다고 알려져 있다. 이 양자어뢰는 기존의 광자 어뢰와 달리 플라즈마 탄두를 발사한다. 주로 새로운 또는 최근에 개조된 우주선에만 장착되어 사용된다.
트라이코더(Tricorder)
인체나 물체 등의 내부, 주변의 아공간과 전자기장 등을 탐지할 수 있는 스캐너. 열고 닫을 수 있는 PDA처럼 생겼다. 등장인물의 능력에 따라 방어막과 페이저 역할 외에는 모든 것을 다 할 수 있을 정도로 만능이다.
트라이코더는 스타트렉 시리즈에서 다양한 용도로 사용된다. 우주 탐사, 외계 생명체 연구, 의료 진단 등에서 없어서는 안 될 필수 도구이다.
트라이코더는 크게 두 가지 기능으로 구분할 수 있다.
환경 스캔
트라이코더는 다양한 센서(광학, 자기, 적외선, X-레이 센서, 분광분석기 등)를 사용하여 주변 환경의 물리적, 화학적, 생물학적 특성을 측정할 수 있다.
트라이 코드는 물체의 색상 형태 등을 측정하고 물체의 자기장, 열, 내부 구조 등을 측정할 수 있다. 또한 방사선, 독성가스, 위험물질 등을 감지할 수 있다.
의료 진단
트라이코더는 환자의 생체 신호 측정, 혈액 검사, 영상 검사를 하여 건강 상태를 진단할 수 있다.
디플렉터 실드(Deflector Shield)
스타트렉에 등장하는 디플렉터 실드는 우주선의 선체를 외부 공격으로부터 보호하는 장치이다. 디플렉터 실드는 선체의 전후좌우 사방으로 디플렉터 필드를 전개하여, 적이 발사하는 어뢰나 고에너지 빔을 차단시킨다.
디플렉터 필드는 전자기파를 사용하여 생성되는 역장(필드)이다. 디플렉터 필드는 전자기파의 진행 방향을 바꾸거나, 전자기파의 에너지를 흡수하거나, 전자기파를 분산시켜서 외부 공격을 차단한다.
디플렉터 필드는 전자기파를 사용하여 생성되므로, 전자기파를 발생시키는 장치와 전자기파를 제어하는 장치로 되어 있다. 전자기파를 발생시키는 장치로는 레이저나 마이크로파 발생기가 사용될 수 있고. 전자기파를 제어하는 장치로는 컴퓨터와 제어 시스템이 사용될 수 있다.
현실 세계에서도 디플렉터 실드와 유사한 기술이 연구되고 있다. 예를 들어, 전자기파를 사용하여 충돌하는 물체를 빗겨내는 기술이나, 전자기파를 사용하여 물체의 운동 에너지를 흡수하는 기술 등이다.
디펜스 필드(Defense Field)
스타트렉 시리즈에서 디펜스 필드(Defense Field)는 우주선을 다양한 외부 위협으로부터 보호하는 중요한 기술이다.
디펜스 필드는 우주선의 일부 또는 전체를 감싸는 에너지 방어막을 형성한다. 이는 외부 공격을 차단하고 우주선을 보호하는 역할을 한다
디플렉터 실드와 비슷하게, 디펜스 필드도 에너지 필드를 생성하여 외부 위협으로부터 보호한다. 이 필드는 특정 영역이나 함교 등 중요한 부분에 집중하여 형성될 수 있다.
디플렉터 실드와 달리 선체 전체를 감싸는 것이 아니라 함교와 선체 일부만을 커버하며 방어력도 훨씬 약하다. 그 대신 소모되는 동력이 훨씬 적다는 장점이 있다. 23세기에는 황색 경보 상태에선 무조건 디펜스 필드를 켜도록 되어 있다.
스타트렉에서 디펜스 필드는 창작된 우주 공간에서의 방어 체계로, 과학적 상상력과 혁신을 대변하는 중요한 요소이다.
인공 중력(Artificial gravity)
스타트렉 시리즈에서 인공중력은 우주선 내에서 지구와 유사한 중력 환경을 조성하는 중요한 기술로 묘사된다. 스타트렉의 우주선이나 우주정거장은 인공중력이 적용되어 있어 승무원이 둥둥 떠다니는 게 아니라 바닥을 편하게 걸어다닐 수 있다.
인공중력은 우주선 내에서 지구와 유사한 중력 환경을 만들어, 무중력 상태에서 발생할 수 있는 건강 문제를 예방하고 장기간의 우주 체류를 가능하게 한다.
우주선의 가속이나 우주정거장의 회전 원심력 등의 물리현상을 이용한 인공중력이 아니라, 인공중력 발생장치가 있어 켜거나 끌 수 있는 SF적인 인공중력이다.
우주선의 외부에는 인공중력이 없기 때문에 스타플릿의 우주복에는 우주선 외벽에 밀착해 걸어다닐 수 있는 중력 장화가 포함되어 있다.
스타트렉에서 인공중력은 우주선의 바닥에 설치된 장치를 통해 생성된다. 현실 세계에서는 인공중력을 구현하는 구체적인 기술이 아직 존재하지 않으나, 스타트렉에서는 고급 기술을 통해 실현되었다고 설정되었다.
현실 세계에서는 인공중력을 생성하는 대체 방법으로 자유낙하나 회전을 통한 원심력을 활용하는 방안이 연구되고 있다. 이는 우주선의 특정 부분을 회전시켜 중력과 유사한 효과를 내는 원리이다.
터보리프트(Turbolift)
엘리베이터와 비슷한 것인데 수직 이동뿐만 아니라 수평 이동도 가능하다. 고속으로 이동하면서 90도로 방향을 전환하기도 하지만 안에 있는 사람은 급격한 가속/감속을 경험하지 않는다. 관성 감쇄기(inertial dampener)라는 기술이 있어 운동의 관성을 억제할 수 있기 때문이다.
건물이나 큰 우주선에는 반드시 터보리프트가 설치되어 있는데, 터보리프트는 사람 몇 명이 탈 수 있는 정도이기 때문에 큰 화물은 운반할 수 없다. 때문에 큰 화물은 건물이나 우주선 내에서도 트랜스포터로 전송한다.
보통 현실의 민간용 엘리베이터처럼 층마다 서는 경우가 대부분이지만 함교와 전투 함교를 직통으로 이어주는 비상 터보리프트처럼 특정 장소만을 이어주는 것도 있다.
제프리스 튜브(Jefferies Tube)
우주선의 여러 부분을 서로 연결해주는 좁은 통로이다. 정식 명칭은 “수리용 통로”, “액세스 터널” 등 시대에 따라 다양하지만 세계관 내에서 공돌이들이 부르는 별명인 제프리스 튜브로 더 유명하다.
현실의 맨홀이나 통신구(通信溝) 비슷한 공간으로, 우주선 시스템에 이상이 발생할 경우 컴퓨터가 자동으로 고칠 수 없다면 엔지니어가 제프리스 튜브에 기어들어가 패널을 열고 고쳐야 한다.
제아무리 거대한 우주선이라도 제프리스 튜브는 비좁고 불편한 공간이다. 제프리스 튜브를 좁게 만들수록 우주선의 유효공간을 넓게 할 수 있으니 당연하다면 당연한 것이다.
또한 우주선에 손상이나 고장이 나서 터보리프트를 사용할 수 없는 경우, 혹은 적대 세력에게 함선이 점거당한 경우엔 제프리스 튜브가 이동 통로 역할을 한다.
제프리스 튜브는 우주선의 어느 부분끼리를 연결하는지에 따라 수직, 수평, 사선(대각선) 등 다양한 각도로 뚫려 있는데, 수평이 제일 작업하기 편할 것 같지만 실은 가장 인기 없는 곳이 수평 제프리스 튜브다. 천장이 낮아 쪼그리고 걷거나 기어다녀야 하기 때문이다.
관성 감쇄기 or 관성 완충기(Inertial dampener)
운동의 관성을 억제시켜 주는 장치이지만 원리는 설명되지 않는다. 안정기(Stabilizer) 시스템의 일부이며 이 시스템이 없다면 우주선이 수 초만에 아광속이나 초광속으로 가속하거나 그런 속도에서 감속하는 것이 불가능하다. 정확히 말하자면 승무원이 살아있는 상태로는 불가능하다.
관성 감쇄 기술 덕분에 스타플릿 우주선의 승무원들은 우주선이 엄청난 가속과 감속을 하는 중에도 가속력을 전혀 느끼지 않는다. 때문에 현실의 비행기나 우주선과 달리 승무원들이 전부 우주선의 앞쪽을 보고 앉을 필요가 없다.
심지어 오리지널 엔터프라이즈의 함교는 정방향을 보고 있지 않으며 좌현으로 23도만큼 돌려져 있다. 그러나 완벽한 시스템은 아니며, 무기에 얻어맞거나 무언가에 충돌하는 것처럼 예상하지 못한 급감속이나 충격이 가해지면 우주선이 요동치고 승무원들이 내동댕이쳐지는 일도 종종 있다.
스타플릿의 경우 관성 감쇄기가 있으니 좌석 벨트 따위 필요 없다는 입장을 고수해오다, 엔터프라이즈-E에서 처음으로 좌석에 비상용 벨트가 장착되자 선장이 “진작 좀 달아주지”라고 툴툴거렸다.
또한 아광속 항해 도중 임펄스 엔진이 고장나더라도 서서히 함선을 정지시켜 아무런 저항이 없는 진공 상태의 우주에서 함선이 계속 나아가는 것을 방지한다. 다만 이 경우 보통 보조 추력 수단인 추진 로켓을 가동시켜 감속하기에 그리 자주 묘사되지는 않는다.
견인 광선
광선의 범위에 있는 물체에 공간적 응력을 가하여 물체를 움직이지 않게 고정시키거나 위치, 궤적 등을 변경할 수 있다. 보통의 경우 끌어당기거나 고정시키는 데에 주로 사용되지만 밀어내도록 설정할 수도 있기에 매우 다재다능한 상황에 대응이 가능하다.
손상된 함선이나 물체를 견인하는 것은 물론이고 전투 상황에서 적함이 도주하지 못하게 고정시키거나 속도를 낮출 수도 있다.
LCARS
Library Computer Access and Retrieval System (라이브러리 컴퓨터 접근 및 검색 시스템)의 약자로, 행성연방이 채택한 주요 컴퓨터 시스템이다. 모든 스타플릿 함선, 정거장에 사용되었다.
역장(Force field)
에너지 장벽의 일종으로, 여러 분야에서 폭넓게 사용된다. 24세기 기준 평상시에는 투명하게 보이며 자극이 가해질 경우에만 반응한다. 스타플릿의 경우 강도에 따라 1급부터 가장 강한 10급까지 나누고 있다.
연방 함선의 외부 선체가 파손되면 주 컴퓨터가 손상 부위에 비상 역장을 자동으로 생성하여 해당 갑판이 감압되지 않게 보호한다. 다만 네메시스에서 묘사되었다시피 함대함 전투와 같은 위급한 상황에서는 이미 많은 에너지를 사용중이기 때문에 비상 역장이 가동되는데 시간이 좀 더 오래 걸릴 수 있다.
구조 강성 장(Structural integrity field)
기존 재료만으로는 한계가 있기 때문에 추가 내구성 확보를 위해 이용되는 기술이다. 강도는 선체의 수백배에서 수천배까지 이른다.
백분율로 나타낸다. 0에 가까워질수록 선체에 가해지는 응력이 증가하며 선체가 손상될 때마다 효율성이 떨어진다. 구조적 무결성 장 생성기에서 생성되며 필요시 동력을 추가 투입해서 장의 강도를 더 강화시킬 수 있다.
인공지능
23세기에 이미 강인공지능이 완성되었으나 의외로 널리 쓰이지 않는다. 반면 약인공지능은 인간 생활의 모든 부분에 널리 활용되는 필수 도구이다. 극중 등장하는 장치들 중에는 현실에서는 아직 불가능한 기능을 제공하는 것들이 많은데 대부분 인공지능이 탑재된 것들이다.
아무도 들어본 적이 없는 외계 언어를 듣고 그 패턴을 파악해 순식간에 영어로 번역해 주는 만능 통역기, 인체를 구성하는 모든 입자들을 분석해 수치화한 후 먼 곳으로 전송시키는 물질전송장치 등은 23세기 인류의 인공지능 기술이 엄청나게 발달해 있음을 암시한다.
대부분의 컴퓨터는 인간의 말로 인간과 자연스럽게 대화하는 것이 가능하며 사용자가 원하는 작업을 말로 알려주기만 해도 결과물을 내놓는다.
그러나 이런 인공지능 시스템에 탑재된 인공지능들은 약인공지능으로 자아가 없다. 자아가 있는 강인공지능은 스타 트렉의 세계에도 드물다. 데이터, M-5 컴퓨터, 닥터(비상용 의료 홀로그램) 등이 대표적이다.
그나마도 항상 제작에 성공하는 것이 아니라서 강인공지능이 탑재된 안드로이드나 컴퓨터는 희귀한 존재이다. 애당초 자아라는 게 인간이 과학기술로 만들어낼 수 있는 물건이 아니기 때문이다.
데이터(인간혈 인공지능)는 강인공지능으로 제작되었지만 처음엔 그냥 엄청나게 똑똑한 로봇에 불과했으며, 다양한 환경에서 경험을 쌓고 여러 인간들과 깊게 교류하는 과정에서 점점 자아가 생겨났다.
닥터의 경우 애당초 강인공지능으로 만들어진 것이 아닌데, 긴 여행 중에 데이터처럼 폭넓은 경험을 쌓다보니 완전히 인간이 되었다.
M-5 컴퓨터는 행성연방의 인공지능 본좌인 데이스트롬 연구소에서 만든 강인공지능 컴퓨터였는데, 데이터나 닥터처럼 경험을 통해 스스로 자아를 형성하도록 한 게 아니라 제작자인 데이스트롬 박사가 자기 인격을 각인시켜 억지로 자아를 집어넣었다. 결과는 아주 안 좋았다.
인간이 만든 인공지능 외에도 정체불명의 사이보그 군체 보그(Borg), 어느 외계 종족이 만들어낸 것인지 알 수 없는 거대 탐사선 비저(V’ger), 생명체의 말살을 위해 만들어진 기계인 플래닛 킬러 등 자아를 가진 기계들이 극중에 등장하지만, 이들이 인공지능인지는 알 수 없다.