로봇 문명 2편 : 카르다쇼프 척도와 인류의 성장 본능

인류 문명의 발전을 에너지 관점에서 바라본 카르다쇼프 척도는, 우리가 얼마나 많은 에너지를 활용할 수 있는가에 따라 문명을 단계를 구분한다. 1964년 소련 천문학자 니콜라이 카르다쇼프가 고안한 이 척도는 기술 수준을 에너지 소비량으로 가늠하는 지표로서, 인류 문명의 현주소와 미래 가능성을 성찰하게 한다. 카르다쇼프 척도의 원래 정의에 따르면 문명 단계는 세 가지다.

Type I – 행성 문명: 자기 행성에 내리쬐는 모든 에너지를 활용할 수 있는 단계. 지구의 경우, 태양으로부터 지구에 도달하는 총에너지를 100% 인류가 쓸 수 있다면 Type I에 해당한다. 카르다쇼프는 이를 문명이 달성할 첫 단계로 보았다.
Type II – 항성 문명: 자기 항성(태양)의 총 에너지를 활용하는 단계. 예를 들어 다이슨 구체와 같은 공학으로 태양을 둘러싸 방출되는 모든 에너지를 흡수해 쓸 수 있다면 Type II에 도달한 것이다. 그 에너지 규모는 현재 인류 소비량의 수백만 배 이상에 달한다.
Type III – 은하 문명: 소속 은하의 모든 항성 에너지를 활용하는 단계. 우리 은하의 별 하나하나를 모두 에너지원으로 삼는 초문명으로, 상상하기조차 어려운 규모다. 인류가 이 경지에 이르려면 개별 항성계를 넘어 은하 전체를 경영해야 한다.

카르다쇼프 척도에서 현 인류는 Type I에도 미치지 못하는 0단계 문명으로 평가된다. 실제 수치로 보면, 현재 전 세계 인류가 1년간 소비하는 에너지는 약 600엑사줄(5.95×10^20 J)로, 이를 평균 출력으로 환산하면 약 19테라와트(1.9×10^13 W) 정도에 불과하다. 이는 지구가 태양으로부터 받는 에너지의 고작 0.01% 남짓에 해당하는 양이다. 미국 천문학자 칼 세이건은 인류의 1970년대 에너지 소비를 기준으로 카르다쇼프 척도상 0.7 수준이다. 이후 인구 증가와 산업 발전으로 에너지 소비가 늘어났지만, 2020년대 현재 인류는 약 0.73 수준에 머물러 있다. 지금 추세가 지속된다면 2060년경에도 0.74 수준에 그칠 전망이며, Type I에 도달하려면 수백 년이 걸릴것으로 예측된다. 특히 지구의 자원으로만 에너지를 한정한다면 소비를 획기적으로 늘리기 어렵기 때문에, 이는 곧 인류 문명이 더 이상 에너지 소비를 획기적으로 늘리지 못하고 정체될 가능성을 시사한다.

하지만 인류 역사 속에서 에너지 사용의 증대와 문명 발전은 떼려야 뗄 수 없는 관계였다. 산업혁명 이후 경제성장과 에너지 소비는 거의 비례해서 증가해왔으며, 에너지 공급이 부족해지면 어김없이 경제성장이 둔화되거나 사회적 위기가 찾아왔다. 20세기 동안 세계 인구와 GDP가 폭증할 때 화석연료 소비도 함께 폭발적으로 늘어난 것이 그 예다. 현대에도 국가별 1인당 에너지 소비량은 대체로 1인당 GDP와 정비례하는 경향을 보여준다. 이러한 상관관계 때문에 에너지 사용의 성장 정체는 곧 경제와 문명의 정체로 이어질 수 있다는 우려가 있다. 물론 최근 일부 선진국에서는 에너지 효율 향상으로 에너지 소비 증가 없이도 경제 성장을 이루는 이른바 디커플링 현상이 관찰되고 있다. 재생에너지 도입과 효율 혁신으로 경제당 에너지 투입이 줄어드는 것은 고무적이지만, 전 지구적 규모에서 보면 여전히 경제 성장과 총에너지 수요는 같이 상승하고 있다. 지구 환경을 위해 화석연료 사용을 억제하고 에너지 증대를 제한해야 한다는 목소리가 커지고 있지만, 한편으로 인류는 끊임없는 성장 본능을 지닌 듯 에너지의 새로운 원천을 찾아 나선다. 이는 곧 카르다쇼프 Type I으로의 도전으로도 볼 수 있다.

Type I 문명에 도달한다는 것은 단순히 더 많은 전력을 생산하는 문제가 아니다. 그것은 문명의 패러다임 변환을 뜻한다. 수십조 와트에 달하는 에너지를 다룰 수 있게 되면, 인류는 행성 규모의 기술을 행사할 수 있다. 가령 Type I 문명은 대기와 해양의 에너지까지 제어하여 날씨를 조절하고 지진이나 화산폭발까지 억제할 수 있을 것이라 추측된다. 다시 말해, 자연에 완전히 굴복당하지 않고 행성 환경을 통제하는 경지에 이르는 셈이다. 동시에 그러한 엄청난 힘은 오남용될 경우 자멸을 부를 위험도 안고 있다. 칼세이건이 인류를 “기술적 사춘기”에 빗대며, 현 단계의 문명이 자기파괴의 위험(핵전쟁, 환경파괴 등)을 극복해야 비로소 성숙에 이를 것이라고 한 것도 이와 맥락이 닿아 있다. Type I로 가는 길목에서 에너지 사용 증대는 필연적으로 필요하지만, 그것을 지속가능하고 평화롭게 관리할 수 있는 사회적 성숙이 동반되지 않는다면 문명은 성장 대신 붕괴를 맞을 수도 있다.

현재 인류가 Type I에 가까워지는 경로는 두 가지 축으로 생각해볼 수 있다. 하나는 에너지 기술의 혁신이다. 핵융합 발전의 상용화, 우주 태양광 발전의 도입, 지각 열에너지·해양에너지 등 미개척 원천의 활용 등 새로운 에너지 공급원을 찾는 것이 필수적이다. 이것이 없다면 인류는 지구에서 얻을 수 있는 에너지 파이를 키울 수 없고, 성장 곡선은 평행선에 머물게 된다. 다른 축은 사회·정치적 진화다. Type I 문명은 행성 전체를 단위로 움직이는 문명이므로, 지구촌이 분열되지 않고 어느 정도 통합된 협력 체제를 이루어야 가능하다. 예를 들어 지구 어디에서든 에너지가 필요하면 공급될 수 있도록 전 지구적 에너지 그리드를 구축한다거나, 기후 변화나 재해 같은 행성 문제를 공동으로 해결하는 체제가 요구된다. 이는 현재의 국가 단위를 넘어서는 새로운 협력과 거버넌스를 의미한다. 인류가 불행히도 이러한 사회적 진화를 이루지 못한다면, 에너지 사용의 성장 정체는 단순한 기술 문제가 아니라 문명의 방향성 상실로 이어질 수 있다. 성장 본능은 인류에게 번영과 개척 정신을 불어넣은 원동력이었지만, 동시에 무분별한 팽창으로 환경을 파괴하는 양날의 검이기도 했다. 앞으로 인류가 에너지 사용을 계속 늘려 Type I 문명으로 도약할지, 아니면 지속가능성을 이유로 성장의 한계를 스스로 설정하고 새로운 균형점을 찾을지에 대한 선택은 문명의 성격을 결정짓는 중대한 분기점이라 할 수 있다.

궁극적으로 카르다쇼프 척도가 던지는 질문은 철학적이다: “인류 문명의 궁극 목표는 무엇인가?” 만약 끊임없는 에너지 성장과 확장을 통해 우주적 존재로 거듭나는 것이 우리의 본능이라면, Type I은 그 여정의 첫 계단일 뿐이다. 그러나 에너지 성장의 정체를 받아들이고 현 상태에서 질적인 성숙을 추구한다면, 문명 발전을 다른 방식으로 정의해야 할지도 모른다. 답은 아직 없지만 분명한 것은, 에너지에 대한 갈망은 지금까지 우리 문명을 이끌어온 핵심 동력 중 하나였고 앞으로도 인류의 진로를 좌우할 것이라는 사실이다.