우주로 송출한 지드래곤 노래, 외계 행성까지 닿을까?

2023년, 한국과학기술원(KAIST)와 갤럭시코퍼레이션이 협력해 지드래곤의 음원 ‘홈스윗홈’과 홍채 이미지를 담은 데이터를 차세대 소형위성 2호를 통해 우주로 송출했다. 누리호에 실려 발사된 이 소형위성은 인공지능 기반 미디어아트와 위성 통신 기술을 결합한 세계 최초의 문화 콘텐츠 송출 실험에 사용됐다.

전파는 퍼지지만 약해진다

전파는 광속(약 30만 km/s)으로 우주를 이동한다. 하지만 퍼져 나가는 동안 세기는 급격히 줄어든다. 이는 역제곱 법칙에 의해 설명된다.

I는 단위 면적당 전파 세기, P는 송신 전력, r은 거리다. 거리가 두 배가 되면, 전파 세기는 네 배 약해진다.

지드래곤 음원을 송출한 위성은 송신 출력이 수 와트 수준에 불과하다. 이는 대형 통신 위성에 비해 매우 낮은 수치다. 따라서 수백 킬로미터 거리까지만 의미 있는 수신이 가능하며, 이후에는 열잡음에 의해 신호가 소멸한다.

우주는 조용하지 않다- 우주소음 속에서 사라지는 신호

우주 공간은 완전한 진공처럼 보이지만, 실제로는 다양한 전자기 잡음으로 가득 차 있다. 이 잡음은 신호가 멀리 퍼져나갈수록 커다란 장애물이 된다. 대표적인 우주 잡음은 세 가지로 나뉜다.

첫째, 우주배경복사(Cosmic Microwave Background, CMB) 이다. 이는 빅뱅 이후 남은 마이크로파 복사로, 우주의 모든 방향에서 균일하게 관측된다. CMB는 전파 수신기에 지속적인 배경 노이즈를 제공하며, 특정 주파수 대역(수십 GHz 이하)에서 전파를 방해하는 주요 요인 중 하나다.

둘째, 은하계 잡음(Galactic Noise) 이다. 우리 은하 내부에 존재하는 별, 가스 구름, 초신성 잔해 등에서 다양한 전자기 신호가 방출된다. 이 신호들은 불규칙적이고 강도가 다양해, 특정 주파수 대역에서는 강력한 잡음원이 된다.

셋째, 외부 은하 잡음(Extragalactic Noise) 이다. 수많은 외부 은하에서 방출된 미세한 전파들이 우주 공간을 채우고 있으며, 이는 백색잡음처럼 작용해 신호를 더 약화시킨다.

이러한 배경 잡음은 항상 존재하며, 어떤 신호든 이 잡음보다 충분히 강해야 수신 장비에 포착될 수 있다. 이를 판단하는 기준이 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR) 다.

현재 송출된 지드래곤 음원의 신호 강도는 기본적인 우주 잡음 플로어(약 -210 dBW/Hz)보다 훨씬 약하다.
게다가 송신 출력이 낮고 방향성도 없이 퍼지기 때문에, 통상적인 수신기나 소형 전파망원경으로는 이를 구분할 수 없다. 실제로 감지하려면 수백 제곱미터 이상의 초대형 수신 안테나가 필요하며, 이 경우에도 잡음에 묻힌 신호를 명확히 구별하기는 거의 불가능하다.

외계 생명체가 들을 가능성

1974년 아레시보 천문대는 1메가와트 출력의 고지향성 전파를 외계 성단 M13을 향해 송출했다. 1977년에는 보이저 탐사선이 황금 음반을 실은 채 우주로 발사되었다. 두 시도 모두 강력한 송출 조건을 갖췄지만, 외계 생명체가 이를 수신하거나 해독할 가능성은 극히 낮다고 평가된다.

지드래곤 프로젝트는 송출 출력과 방향성이 훨씬 낮다. 송출된 신호는 광속으로 퍼져나가지만, 신호 세기와 송출 조건을 고려할 때 외계 문명에 의해 감지될 가능성은 사실상 없다.

이번 프로젝트는 과학적 통신 실험이라기보다, 위성 통신 기술과 미디어아트를 결합해 지구 문명의 흔적을 남기려는 실험적 시도로 해석할 수 있다.

지드래곤 음원의 송출은 외계 생명체와의 통신을 목적으로 하기보다, 인류가 자신의 존재를 우주에 기록하려는 현대적 표현이다. 송출된 신호는 물리적으로 우주 공간을 확산하고 있지만, 수신 가능성은 매우 낮다. 다만, 이 시도는 기술과 예술을 융합해 우주를 향한 인간 문명의 흔적을 남기려는 실험적 시도로서 의미를 가진다.

김지윤 기자/ hello@sciencewave.kr