모으는 건 좋은데, 어디에 쓰나?

표준 다이슨 스웜 시나리오: 수성을 해체해서 태양 근처에 거울/패널을 배치한다. 에너지 수집은 해결. 그런데 그 에너지를 어디서 소비하나? 태양 근처에는 아무것도 없다.

지구로 보내야 한다면 — 무선 전력 전송(WPT)의 물리 법칙을 확인해보자.


마이크로파 빔: 회절 한계

주파수 2.45 GHz (λ = 0.122 m), 수성 궤도 → 지구 (평균 ~1 AU = 1.5×10¹¹ m):

스폿 직경 ≈ 2.44 × λ × 거리 / 송신 안테나 직경

송신 안테나 직경지구측 스폿 직경현실성
1 km44,600 km지구 직경의 3.5배
10 km4,460 km지구 반경 수준
100 km446 km한반도 크기 렉테나

역으로, 지구에서 10 km 렉테나로 수신하려면:

필요 송신 안테나 = 2.44 × 0.122 × 1.5×10¹¹ / 10,000
               = 4,460 km 직경

수성 직경이 4,880 km. 수성만한 안테나가 필요.


레이저라면?

λ = 1 μm이면 회절 문제는 크게 완화:

송신 거울 직경지구측 스폿 직경
10 m36.6 km
100 m3.7 km

스폿 크기는 현실적. 하지만 변환 효율 체인이 치명적:

단계효율
전기 → 레이저~40–50%
대기 투과 (날씨 의존)~50–80%
PV 수신 → 전기~50–60%
종합~10–24%

생산한 전기의 75~90%를 전송 과정에서 버린다. 6.6배 플럭스 이점이 여기서 상쇄되고도 남는다.


수성 궤도의 추가 문제: 태양 가림

수성 공전 주기 88일. 궤도의 상당 부분에서 태양이 수성과 지구 사이에 위치 → 빔 전송 자체가 불가능한 구간이 발생한다. 중계 위성 없이는 연속 전송 불가.


L5: 현지 생산, 현지 소비

L5에서는 전송 문제가 아예 존재하지 않는다.

수성 → 지구 전송L5 현지 소비
전송 거리0.5~1.5 AU수 km~수십 km
전송 방식마이크로파/레이저 (무선)유선 케이블
종합 효율10~24% (레이저)~95%+
태양 가림있음 (88일 주기)없음
수신 인프라수천 km 렉테나 or 수성급 안테나불필요
소비처지구 (1.5억 km 저편)바로 옆 오닐 실린더 + 데이터센터

참고: 우주 진공에서 초전도 케이블은 냉각이 거의 공짜다. 우주 배경 복사 2.7K가 냉매 역할을 한다.


진짜 질문: 지구에 전기를 보낼 이유가 있나?

L5에 산업 기반, 거주구, 데이터센터가 있으면:

  • 연산 결과 (AI 추론, 시뮬레이션)는 광통신으로 전송 — 비트는 가볍다
  • 제조품은 물리적으로 수송
  • 전기 자체를 지구로 보낼 필요가 없다

에너지를 보내는 게 아니라 에너지의 산출물을 보내는 것. 이게 L5 현지 소비 모델의 핵심이다.


한 줄 요약

표준 다이슨 스웜 개념은 “에너지를 아무도 안 사는 곳에서 모아서, 사람이 사는 곳으로 보내야 한다"는 근본적 모순이 있다. L5에서는 공장과 거주구를 거울 옆에 놓고 플러그를 꽂으면 끝.