에더월드들

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거대한 팽창형 자가 중력 메가구조물

이미지 제공: Steve Bowers, AlanSE 이후

에더월드는 에더버블, 에더식민지(Edercolony), 에더스피어, 에더서식지(Ederhabitat), 버블월드, 또는 간단히 에더라고도 불린다. 전해지는 이야기에 따르면 정보화 시대의 천재 Dani 에더가 저녁 파티에서 대화를 나누다가 이런 거주지의 아이디어를 떠올렸다고 한다. 누군가가 "건설할 수 있는 가장 큰 궤도 거주지는 무엇인가?"라고 물었다. 당시 인간용 거주지로 흔히 거론된 답은 O'Neill 실린더였다. 직경은 약 50킬로미터, 길이는 250킬로미터였다. 이 한계는 압력 용기의 "곡률 반경"과 당시 재료의 인장 강도에서 나왔다. 그 뒤 수세기 동안 새로운 재료와 기술 덕분에 오닐이 설명한 것보다 훨씬 더 큰 메가구조물을 지을 수 있게 되었다 (뱅크스 궤도체(Banks Orbital), 비숍 링, 다이슨, 셸월드, 스모크 링, 그리고 세계초월 행성(Supramundane Planet) 등이 대표적인 예다). 하지만 zar 에더는 다른 접근법을 떠올리기 시작했고, 그 방식이라면 당시의 재료와 기술만으로도 직경 거의 50만 킬로미터에 이르는 메가구조물을 만들 수 있었을 것이다.

Zar 에더의 통찰은 가압 용기 안의 기체 혼합물조차 중력 효과를 만든다는 점이었다. 설계 단계에서 전통적인 거주지의 크기 제한을 피할 수 있다면, 새로운 평형 상태를 찾을 수 있다. 다시 말해, 행성과 마찬가지로 중력이 대기압에 맞서 구조 전체를 붙들어 두는 거주지다. 다만 암석 핵이 대기층을 붙잡는 대신, 자가 중력으로 자체 팽창을 멈출 만큼 거대한 기체 핵 셀이 그 역할을 맡는다. 이 기체 핵 셀의 중력장은 거주지의 껍질을 안쪽으로 끌어당기고, 그 힘으로 껍질은 기체를 눌러 압력이 0로 떨어지지 않게 한다. 기체와 껍질의 질량이 알맞다면 압력과 중력이 균형을 이루어, 껍질 자체에는 큰 구조 강도가 필요하지 않다. 실제로는 대기 위에 떠 있으면서 동시에 기체를 가둬 두는 셈이다. 기체마다 밀도가 다르기 때문에 이 설계로는 다양한 크기의 거주지를 만들 수 있다. 더 큰 거주지를 원한다면 더 가벼운 기체 혼합물을 써야 한다. 그렇지 않으면 기체를 더 넣을수록 자가 중력 아래에서 더 빠른 수축을 부르기 때문이다*. 예를 들어 지구 표준 대기 조성과 온도를 지닌 프리스피어는 직경이 약 68,000킬로미터일 때 에더가 계산한 평형 상태에 도달한다. 다만 물로 된 외피가 수 킬로미터 두께여야 하므로 안에서 바깥을 볼 수 없고, 바로 그 점이 프리스피어를 짓는 주된 이유이기도 하다. 또 중심부로 갈수록 대기압이 높아져 베이스라인 인간에게는 치명적인 수준에 이른다. 이런 프리스피어는 미세중력장을 띠며, 질량은 지구 질량의 거의 4%에 달한다.

물론 Dani 에더는 "인간을 위해 건설할 수 있는 가장 큰 궤도 거주지는 무엇인가?"라는 질문에 답하려 했기 때문에, 핵 셀에는 가장 가벼운 기체인 수소를 택했다. Zar 에더의 거주지는 그의 표현을 빌리면 "비누 거품처럼 건설될" 것이었다. 그래서 "버블월드"와 "에더버블"이라는 더 대중적인 이름도 붙었다. 생활 공간은 수소 핵 셀을 둘러싸고 그 위에 떠 있는, 호흡 가능한 기체층이며, 바깥쪽은 단단한 고체 껍질이 "덮고" 있다. 거주지 전체 구조는 힘의 균형으로 유지되므로 크기는 내부 조건을 어떻게 가정하느냐에 따라 결정된다. Zar 에더는 생활 공간이 얇은 막으로 핵 셀과 분리된다고 가정했고, 그 막의 온도와 압력은 생활 공간과 같아야 했다. 그가 베이스라인 인간을 기준으로 설계했기 때문에, 막의 조건은 300 켈빈과 1 bar가 된다. 그 결과 zar 에더의 비회전 구체 반경은 240,000km로 제한되었다. 그는 또 생활 공간의 평균 밀도를 입방미터당 10킬로그램으로 잡았는데, 대부분은 인구 자체의 질량과 문명의 인공물, 이를 떠받치는 생물권이 차지한다고 보았다. 대기압 범위도 지구의 해수면에서 해발 3,000미터에 해당하는 수준으로 제한했으며, 이 가정 아래에서는 약한 중력 때문에 생활 공간 깊이가 2,400킬로미터에 이른다. Zar 에더의 식민지는 지구의 약 1,400배에 이르는 표면적을 지녔을 것이고, 생활 공간을 높이 3.5킬로미터짜리 "층"으로 나누면 사용 가능한 부피는 구지구의 약 백만 배가 된다. 마지막으로 Zar 에더는 에너지 소비와 폐열의 흑체 복사를 고려해, 인구 상한을 36,000조로 잡았다. 그는 이 모든 구상이 지구 질량의 3배만으로 가능하다고 계산했다. 날씨를 제어하기 위해서는 "층"을 수직 칸막이로 잘게 나눠, 폭 10,000킬로미터에 이르는 지구 크기 셀을 만들자고 제안했다. 마지막으로 "덮개"가 있다. Dani 에더는 강철을 제안했는데, 핵 셀과 생활 공간의 질량이 함께 만드는 초당 0.02미터 제곱의 국지적 중력 가속도 아래에서 대기압 상승과 맞먹는 아래쪽 힘을 내려면 두께가 500미터는 되어야 했다. 전체적으로 에더월드는 미세중력 환경이지만, 그 덮개에는 더 작은 회전식 거주지를 매달 수 있다.

Dani Eder 자신도 자신이 구상한 크기의 버블 월드가 실제로 지어지리라 믿지 않았다. 그는 그것을 "너무 많은 달걀을 한 바구니에 담는 것"이라고 했다. 이 점에서 그는 지나치게 보수적이었다. 뱅크스 궤도체, 다이슨, 스모크 링, 세계초월 행성 같은 더 거대한 메가구조물이 지어졌을 뿐 아니라, 그의 설계 역시 빠르게 다듬어지고 확대되었다. Zar 에더는 핵 셀과 생활 공간 사이에 단열층을 두는 방안을 고려하지 않았는데, 그렇게 하면 수소가 가열되며 팽창할 수 있다. 에어로겔과 금속화 마일라를 샌드위치한 구조는 오늘날에도 여전히 효과적이다. 그는 또한 오늘날의 일반적인 인간 준베이스라인이 zar Eder 시대의 베이스라인보다 더 넓은 범위의 대기압과 기체 혼합물에서도 편안하게 살 수 있게 해 주는 유전공학도 고려하지 않았다. 게다가 에너지 사용과 폐열 때문에 잡아 둔 한계에는 나노기술과 능동 냉각 기술이 반영되지 않았다. 그래서 에더의 개념으로 지은 현대 거주지는 그가 상상했던 것보다 훨씬 다양하다.

MPA와 네겐트로피 동맹 에더월드

이미지 제공: Steve Bowers

Saarinen 에더월드에는 '버블' 부피 내부에 위치한 여러 거주지가 포함되어 있다. 화재 위험을 줄이기 위해, 이 에덴스피어는 헬륨만으로 채워져 있다. 이 때문에 전체 구조는 다른 에덴버블보다 다소 작고 밀도가 높아진다. 거주지들은 구체 내에서 궤도를 도는 중력 추진 진공 열차 네트워크로 연결되어 있다.

현재 시대에 MPA는 에더에서 영감을 받은 설계로 여러 세계를 건설했다. 네겐트로피 동맹도 적은 질량으로 많은 인구를 수용할 수 있다는 점을 높이 사 같은 선택을 했다. 다른 지역에서는 에더버블이 드물며, 주로 참신함을 노리거나 미세중력 환경을 선호하는 클레이드를 수용하려고 건설된다. 아래는 그중 주목할 만한 사례들이다.

검은 거인

이미지 제공: Steve Bowers
검은 거인은 심우주의 어두운 구조물로, 탐지하기 매우 어렵다(지역 백색왜성을 가릴 때를 제외하고)

심층 협약(Deeper Covenant)가 건설한 이 에더는 직경 457,900km이며, 직경 4,579킬로미터의 백색왜성을 공전한다. 이 체계는 극적인 대비를 이룬다. 백색왜성은 초고밀도·초고온의 항성 천체지만, 에더는 몸집이 워낙 커서 질량이 낮다는 사실이 잘 드러나지 않는다. 검은 거인은 하이더 기술을 써서, 별에서 쏟아지는 자외선 아래에서도 모든 전자기 파장에서 차갑고 어둡고 대체로 "조용한" 상태를 유지한다.

숲

이미지 제공: Steve Bowers
대부분의 에더와 달리, 숲은 철 껍질 위에 자리한 생물권을 지니고 있으며 각 반구가 충분한 빛을 받도록 천천히 회전한다

이 적색별 엠파이어(Red Star 'M'pire) 에더는 직경 470,000km이며 외부 주야 주기를 가진 극소수 중 하나이다. 일반적으로 메가구조물인 '비누 거품'을 회전시키면 편구로 변하지만 적색별 엠파이어의 럼들은 컴퓨트로늄 덮개의 외부 표면에 혜성 물질의 추가 층을 더함으로써 그 효과를 상쇄했다. 암석층은 적도에서 가장 두껍고 극지방에서 가장 얇게 쌓여 있다. 이 에더는 숲이라고 명명되었는데, 럼들이 미세 중력과 혜성 암석층의 조합이 외부 표면에 다이슨 트리를 심기에 완벽하다는 것을 발견했기 때문이며, 약 785조 4천억 제곱킬로미터의 진공 적응 나무 잎이 있다.

매디슨 애비뉴

이미지 제공: Steve Bowers
켄타우루스 구역, 노코조(NoCoZo)의 거대한 매디슨 애비뉴 에더스피어, 광고 디스플레이로 완전히 덮여 있다. 이 거대한 디스플레이의 각 픽셀은 그 자체가 픽셀로 구성된 거대한 광고이며, 그 픽셀들 자체가 광고이다.

비강제 구역(Non-Coercive Zone) 깊숙한 곳에 있는 이 에더의 표면 전체는 이미지 생성기들의 프랙탈 배열로 이루어져 있다. 이 배열은 거대한 광고판 구실을 하며, 끊임없이 바뀌는 광고의 태피스트리를 펼쳐 보인다. 멀리서 볼 때도 충분히 효과적이지만, 가까이 다가가면 각 이미지의 각 픽셀이 다시 광고이고 그 픽셀마저 또 광고라는 사실이 드러난다. 이런 '광고 속 광고' 체계는 수십 마이크로미터 규모에 이를 때까지 계속 이어진다.

넵투나

이미지 제공: Steve Bowers
넵투나는 거주 가능한 껍질을 바다가 완전히 채운 환경이다

이 소형 유토피아 구체 에더는 헬륨 핵을 지니며, 덮개는 다이아몬도이드 층 사이에 끼운 4킬로미터 두께의 물층으로 이루어져 있고 유틸리티 액체의 수직 벽이 이를 받친다. 이곳은 프로볼브된 초월지성(Transapient) Bluefin 클레이드의 고향이자, 다른 악티에, 일부 심비움 사피엔스, 이닐리악, 스트레야, 소수의 독특한 유로판 클레이드가 함께 사는 곳이기도 하다. 넵투나를 오가는 생체선(Bioship) 수송선 구실을 하는 거대한 시그너스 벨트 Leviathan 파생종을 포함해, 여러 아노말로카리스 종도 있다. 유틸리티 액체의 벽은 폐기물을 모두 재활용하고 산소와 음식도 모두 공급한다. 공기 호흡 클레이드가 살 수 있는 대기/물 경계면도, "공기로 채워진" 생활 공간도 없다. 덮개 자체가 생활 공간이기 때문이다. 일부 악티에는 지금 일종의 "경주"에 참여하고 있다. 고속 장거리 수중 이동에 가장 적합한 형태로 자동 진화하려는 경쟁이다. 이 경주는 바이오보그와 사이보그(Cyborg)를 포함한 모두에게 열려 있다.

기타 에더 중에는 위치로만 알려졌지만 주목할 만한 두 에더가 있다. 첫 번째는 지역 이름이 다양해 행정상 그렇게 부르고, 두 번째는 주민들이 쓰는 이름을 쉽게 번역할 수 없기 때문이다.

태양 지배령(Solar Dominion)의 한 사례는 삼중성계의 두 G형 별 사이 헤일로 궤도에 있다. 나머지 한 별은 이 둘을 함께 도는 적색왜성이다. 이 에더의 표면은 나노입자로 조성하고 나노입자로 유지하는 금박의 거의 완벽한 반사체다. 능동 냉각 덕분에 내부 온도도 쾌적하게 유지된다.

두 번째 구조물은 해방된 궁수자리 스피어(Sagittarius Sphere) 오토워(Autowar)가 건설했다. 이들은 석호 성운의 어두운 띠에 새 고향을 세우고 비교적 평화롭게 구름을 수확하며 살아간다. 그들의 에더도 이 수확을 돕기 위해 만들어졌다. 낮은 중력장은 기체와 먼지를 끌어모으는 끌개(Attractor) 역할을 하면서도 오토워들이 쉽게 착륙하고 발사할 수 있게 해 준다. 이를 만들기 위해 오토워들은 유틸리티 포그를 지름 2,000km짜리 단일 구체로 모았다. 이 구체는 기체와 먼지를 가로채 안으로 들여보내며 점차 껍질로 자라났다. 기체는 분자량에 따라 미리 분류되어 핵에는 수소 분자가, 그 바깥에는 헬륨3 층과 헬륨4·중수소 혼합 층이 놓이고 나머지도 순서대로 배열된다. 각 층은 에어월(Airwall)을 이루는 유틸리티 포그 층으로 서로 분리된다. 이 에더에는 따로 덮개가 없고, 먼지와 물로 포화된 더욱 두꺼운 에어월 층만 있다. 전체 배열 덕분에 오토워들은 에더를 통과하면서 번식, 연료 보급, 수리에 필요한 물질을 수집할 수 있다. 버전 전쟁(Version War) 이후 수세기 동안 이 오토워들은 MPA와 STC와 우호적인 무역 관계를 맺고, 자신들이 수집한 여분의 기체와 먼지를 거래해 왔다. 지금은 수집 속도를 높이기 위해 추가 에더를 건설할 계획이다.

에더스피어는 안정적인 구조가 아니다. 기체 거대행성처럼 기체가 식어 가면 수백만 년에 걸쳐 천천히 수축한다. 그러나 사람이 거주하는 동안 내부를 계속 가열한다면, 별이 핵융합 에너지로 수축을 멈추는 것처럼 이 수축도 멈출 수 있다.

거대한 팽창형 자가 중력 메가구조물

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