우리가 정말 '문명'일까? — 문명 발전 단계와 외계 생명체 이야기
“만약 외계인이 있다면, 우리보다 똑똑할까?”
“그럼 우리는 아직 원시인일까?”
이런 질문, 한 번쯤 해보신 적이 있으실 겁니다. 여기에 대해 어떤 과학자가 아주 흥미로운 척도를 제안합니다. 바로 러시아 천문학자 카르다셰프 척도(Kardashev Scale)입니다.
카르다셰프 척도란?
러시아 천문학자 니콜라이 카르다셰프가 1964년에 제안한 이 이론은 아주 간단합니다:
“문명은 얼마나 많은 에너지를 다룰 수 있느냐에 따라 수준이 다르다.”
다시 말해, 얼마나 '큰 스위치'를 조작할 수 있느냐는 겁니다.
지구 플러그만 꽂을 수 있는 문명과, 태양 전체를 배터리 삼는 문명은 분명 차이가 있으니까요!
카르다셰프 척도의 기본 개념으로 본 문명 발전 3단계 요약
1단계 문명 — 행성 문명 (Planetary Civilization)
- 정의: 자기 행성의 모든 에너지를 자유롭게 쓸 수 있는 문명
- 예시: 지구에서 바람, 태양, 화산, 바닷물, 모든 걸 통제 가능
- 우리 지구는?
▶ 아직도 1단계 못 됨(현재 약 0.73단계 수준이라고 평가됨) - 비유: 석기시대를 겨우 벗어난 에너지 유아기
한마디로, 우리가 쓰는 에너지의 대부분은 화석연료이고, 지구 전체 에너지는 통제 불가에, 태풍도 막지 못하고 지진도 당하기도 하죠. 이런 것을 볼 때 1단계도 아직 멀었다고 볼 수도 있답니다.
2단계 문명 — 항성 문명 (Stellar Civilization)
- 정의: 태양 같은 자기 별의 에너지 전체를 사용할 수 있는 문명
- 방법: SF에서 유명한 다이슨 스피어(Dyson Sphere)를 만들어 태양을 통째로 배터리처럼 쓰는 것이라 볼 수 있습니다.
- 에너지 수준: 약 10²⁶ 와트
상상해보세요. 태양의 모든 빛을 수확해서 문명을 돌리는 기술력. 인류는 아직 상상 속에서만 가능합니다.
3단계 문명 — 은하 문명 (Galactic Civilization)
- 정의: 자기 은하(예: 우리 은하)의 수많은 별들을 자유롭게 이용하는 문명
- 비유: 은하 전체를 커피포트처럼 쓰는 존재들
- 기술: 행성 간 워프, 블랙홀 조작, 별을 마음대로 움직이기
- 에너지 수준: 약 10³⁶ 와트
상상력으로 만든 카르다셰프 4~5단계
카르다셰프 본인은 3단계까지만 말했지만,
SF 팬들과 이론물리학자들이 "확장 DLC"처럼 더 높은 단계를 상상했습니다:
| 단계 | 문명 수준 | 예시 |
| 4단계 | 우주 문명 | 다은 은하까지 영향력 확장 |
| 5단계 | 다차원/다우주 문명 | 평행우주를 넘나듬, 창조급 존재 |
"확장 DLC"란 게임 업계에서 흔히 쓰이는 용어인데요, 여기서 DLC는 Downloadable Content의 약자로, 기존 게임에 나중에 추가로 배포되는 '확장 콘텐츠'를 의미합니다.(예: 새 캐릭터, 스토리 챕터, 맵, 아이템 등이 포함됨.) 그리고 확장 DLC는 그런 DLC 중에서도 세계관을 확장하거나, 더 깊은 내용을 추가하는 대형 콘텐츠를 의미할 수 있습니다.
세이건의 확장
천문학자 니콜라이 카르다셰프(Nikolai Kardashev)가 1964년에 제안한 문명 분류 체계를, 칼 세이건(Carl Sagan)이 수학적으로 확장하여 보다 정밀하게 문명의 단계를 구분할 수 있도록 하였습니다. 그는 각 문명 유형의 에너지 소비 수준을 수식으로 정의해 보다 연속적인 지표로 표현할 수 있게 했습니다.
Energy consumption in three types of civilization as defined by Sagan's extended Kardashev scale
(Sagan이 확장한 카르다셰프 척도에 따른 세 가지 문명 유형의 에너지 소비량)
위 “Sagan's extended Kardashev scale”은 문명을 단순한 1, 2, 3 단계로 나누는 것에서 더 나아가, 에너지 사용량에 기반해 보다 연속적인 수치로 문명의 수준을 파악하게 해줍니다. 이를 통해 인류 문명의 현재 위치와 미래 발전 방향을 에너지 관점에서 구체적으로 추적할 수 있게 된 것이죠.
현재 인류 문명의 위치(세이건 확장 기준)와 미래
인류가 Type I 문명(즉, 행성의 모든 에너지를 활용하는 문명)에 도달하려면 얼마나 시간이 걸릴지 추정해 볼 수도 있습니다. 현재 에너지 소비량이 2020년 기준으로 약 1.7 × 10^13 와트라고 할 때 아래 공식에 대입할 수 있습니다.
즉 현재 인류는 약 K = 0.72~0.73 수준, 즉 Type I에 근접하는 중이라고 볼 수 있습니다.
Type I 기준이 10^16 와트이니까 인류는 현재보다 약 1,000배 이상의 에너지를 더 생산하고 활용할 수 있어야 Type I에 도달하게 되지요.
전 세계 에너지 사용량 증가율이 연평균 약 2.5%라고 가정했을 때 약 260년 이내, 즉 2285년경에 Type I 문명에 도달할 수 있을 것으로 추정됩니다.
Type II 및 Type III 문명 도달까지의 시간 역시 계산해 볼 수 있는데요, 물론 기본 가정은 연평균 에너지 소비 증가율 2.5% 유지한다는 것입니다.(실제로는 기술 혁신, 자원 고갈, 인공지능, 핵융합 등 다양한 변수가 영향을 줄 수 있지만요.)
기본 정보 요약
| 문명 유형 | 에너지 소비량 (E) | 로그10(E) | Sagan K값 |
| 현재 인류 | 1.7×10131.7 \times 10^{13} W | 13.23 | 약 0.72 |
| Type I | 101610^{16} W | 16 | 1.0 |
| Type II | 102610^{26} W | 26 | 2.0 |
| Type III | 103610^{36} W | 36 | 3.0 |
성장 공식
시간 t 계산
Type I, III, III 도달 예상 요약
| 문명 유형 | 예상 도달 시기 | 남은 시간 (2025년 기준) |
| Type I | 약 2285년경 | 약 260년 |
| Type II | 약 3220년경 | 약 1,200년 |
| Type III | 약 4150년경 | 약 2,130년 |
