워프

Warp

휘게하다, 구부리다, 일그러뜨리다, 뒤틀다 등의 의미인 영어 단어.

1 초광속 추진

1.1 설명

초광속 기술의 한 종류.

공간을 왜곡시켜 짧은 시간안에 먼 거리를 이동하는 기술로 묘사된다. 시공간을 왜곡하거나 웜홀을 이용하여 현실 세계 기준으로 초광속 이동을 하는 것을 말한다.

아인슈타인의 특수 상대성 이론이 "모든 양의 질량을 가진 물체는 빛보다 빨리 이동할 수 없다"는 것을 증명함으로서, 인류가 별나라로 여행을 갈 가능성은 실질적으로 차단되고 말았다. 빛의 속도로도 태양을 제외한 가장 가까운 항성까지 다녀오는데 약 9년이 걸리는 시점에서 약 250만 광년 떨어진 안드로메다 은하에 소재하는 별로 갈 방법은 인류에게는 사실상 존재하지 않기 때문이다.

그래서 사람들은 어떻게든 이 장애물을 뛰어넘으려고 했고, 그 과정에서 '우리가 빨리 갈 수 없다면 거리를 줄이면 되지!'하고 생각하며 생겨난 게 워프이다. 상식적으로는 꽤나 뜬금없는 얘기지만, 초광속 여행이 가능하면 좋겠다고 생각하는 사람은 매우 많았기에 SF에 많이 등장하는 기술이 되었다. 그러나…

1.2 워프는 실존한다?

현대물리학에 따르면 이론상으로는 가능한 기술이다. 실제로 블랙홀 등지에서 비슷한 현상이 일어나기는 한다.

그러나 현대과학의 힘을 빌려, 워프 혹은 유사현상을 일으키는 것은 거의 불가능하다.

NASA로 대표되는 고위연구기관에서 후술할 알큐비에레 드라이브(Alcubierre drive)라는 이론에 근거하여 워프 드라이브의 실현 가능성에 대한 이론연구가 진행되고 있는 상황. 나사는 2009년 발족한 첨단추진연구기술팀을 통해 워프는 물리학적인 법칙을 벗어난 것이 아니다라는 말을 강조하고 있다. 그런데 공간왜곡 부터가 문제라서 언제 실물기술로 올는지는 며느리도 모른다.

1.2.1 워프 현장실험에 사용되는 이론

헤르만 민코프스키가 개척한 세계선개념을 통해 코스모로지컬 인플레이션을 기반으로 할시 워프를 다음수식에 기반해 좌표설정이 가능해 이론상 워프가 성립한다.
[math] ds^2 = -c dt^2 + [[dx-v_s(t)f(r_s)dt]]^2 +dy^2 +dz^2 [/math]

일반 상대성 이론에 근거한 커브(세계선) [math] x=x_s(t),y=0,z=0 [/math] 이 됨으로 X를 워프를 할 대상의 좌표가 된다는 것이다.

단, 이 경우 세계선의 시공개체 이력에 대한 구체적 정의가 부족하고 시간곡선의 구조로 공간적 위치를 뽑아내는 것이라 공간을 3차원(구(공)의 개념), 시간을 4차원(나선의 개념)으로 잡아야만 성립된다. 즉, 현재 성립된 이론에 사용된 것은 세계면적인 관점으로 접근하는 것이며 세계선 개념의 접근은 어디까지나 세계면이론상 거론된 타임맵을 통해 세계선내 벡터와 4가지 좌표를 통한 정의가 되는 것이며 특정시점에서 평면으로 돌아가는 골때리는 상황이 일어날수도 있다.

1.3 알큐비에레 드라이브

현재까지 알려진 물리 법칙을 만족하는 워프 이론 중 가장 현실성이 있는 것은 알큐비에레 드라이브(Alcubierre drive)로, 물체가 움직이는 방향으로 앞쪽 공간을 접고 뒤쪽 공간을 늘려서 이동하는 식축지법. 접힌 공간(warp bubble)의 크기를 조절하면 물체가 차지하는 공간 내부에서는 마치 자유 낙하를 하는 것처럼 아무런 힘을 받지 않고 가속해 움직인다는다는 것이 특이 사항이다.

좀 더 정확히 말하자면 이동하고자 하는 물체(예: 우주선)가 향하는 방향의 앞쪽 공간을 압축하고, 뒤쪽 공간을 팽창시켜서, 공간 자체를 초광속으로 이동시킨다는 개념이다. 공간(워프버블) 자체가 이동하기 때문에, 버블 안에서 보면 우주선은 제자리에 가만히 있는 상태로 있다.

예를들어 2차원의 해수면을 공간이라고 하고, 배를 우주선이라고 하자. 배를 둘러싸는 원형의 필드를 가정하고, 어떻게 할건지는 일단 제쳐두고그 필드에서 배가 나아가고자 하는 방향 앞쪽의 수면을 낮추고, 뒤쪽의 수면을 높힌다면, 바닷물은 높아진 뒷쪽에서 낮아진 앞쪽으로 흘러가면서 원형의 필드(워프 버블)을 앞으로 밀게 될 것이다. 수면의 높낮이(공간의 압축/팽창 정도)를 크게 한다면 배가 해수면에서 상식적으로 낼 수 있는 최고속도(광속)를 초월한 이동이 가능하다. 그러나 배가 원형의 필드(워프버블)내에서 수면(워프버블 내 공간)에 대한 상대속도는 0이기 때문에, 무게가 있는 물질은 광속에 닿거나 넘을 수 없다는 상대성이론을 위배하지 않는다. 따라서 이 주장이 신빙성을 더하고 있다.

1.3.1 원리

파일:Attachment/워프/alcubierre-warpdrive.jpg
출처: [1]

그림에 나와 있는 숫자에 대하여 설명을 하자면 다음과 같다.

1) 도표에서 수직축은 알큐비에레 모델 상에서 시공간이 얼마나 팽창 혹은 수축했는지를 나타낸다. 양의 값(시공간의 팽창)은 그림에서 붉은색으로 나타난다. 시공간이 우주선 뒤에서 팽창하는 경우, 결과적으로 그 팽창된 공간 자체가 우주선을 앞으로 밀어내는 역할을 하게 된다.

2) 워프 버블(접힌 공간) 안에 있는 통상적 공간(neutral space-time)이 우주선을 워프에 각각 앞의 수축공간과 뒤의 팽창공간과의 거리를 벌려서 우주선을 보호하는 역할을 한다. 이 덕분에 우주선 탑승자들은 실제로는 중력가속도(또는 관성)의 영향을 전혀 받지 않는 상태(zero-G environment)에 있게 된다.

3) 음의 값(푸른색)은 시공간의 수축을 나타낸다. 이 수축은 붉은 색으로 표현되는 시공간 팽창과 균형을 이루어 결과적으로 우주선이 들어있는 워프 버블을 앞으로 끌어당기는 역할을 하게 된다.

1.3.2 문제점

하지만 아직은 시공간을 접는데 천문학적인 에너지가 들어가고, 구체적으로 시공간을 어떻게 '휘게' 할 것이냐는 것도 큰 난제이며, 동력 문제를 해결하더라도 접힌 공간 안에서 속도가 광속 이상으로 빨라지면 호킹 복사(Hawking Radiation, 블랙홀의 복사 방식)가 일어나 공간 내의 물체가 엄청난 열로 인해 증발한다는 지적이 존재한다.

호킹 복사 외에도 알큐비에르 드라이브의 실현 가능성을 낮추는 연구결과들이 나와있는데, 예를 들어 알큐비에르 드라이브로 시공간을 접어 이동할 경우 접힌 공간을 만들때 투입된 에너지가 워프 종료와 함께 방출되어 투입된 에너지만큼의 천문학적인 대폭발을 일으킬 수도 있다는 연구 결과가 나왔다.그래도 지구 멸망 전까진 극복할 것으로 보인다. 그 때까지 인류가 남아있다면

거기에다가 공간을 접는데 에너지가 별로 들지 않더라도 워프 중 이동하는 공간의 우주 먼지와 각종 물체들이 접힌 공간 주위에 형성된 네거티브 에너지 밴드와 통로이동 병렬추진의 작용에 반응해 워프의 도착지점에 내뿜어지게 되는데 이것이 감마선 폭발급의 파괴력을 지니게 될 가능성이 있다고 한다. 이게 무엇인지 알고 싶으면 초신성 항목을 참조하자. 우주버전 음속돌파

1.3.3 물리적인 어려움

또한 알큐비에르 드라이브에서 요구되는 공간의 팽창을 만들어 내려면 음의 에너지 밀도(negative energy density)가 필요하며, 일부 물리학자들은 이에 대해서 에너지 조건(energy conditions)들을 무시하므로 존재할 수 없다는 비판을 제기한다. 에너지 조건들 중에는 가설의 영역으로 남아있는 것도 있지만 아직까지 음의 에너지 밀도란 것은 목격조차 되지 않았다.

1.3.4 현황

만약 워프가 실제로 실현된다면 육안으로 보일 상상도. 해당 상상도는 스페이스 엔진이라는 프로그램을 활용하여 만든 듯 하다.

미국의 태양계내와 성간공간 진출에 대한 연구를 수행하고 있는 Eagleworks라는 NASA 내부의 태스크 포스의 해롤드 화이트 박사의 연구 보고서에 의하면, 연구팀은 화이트-주데이 워프장 간섭 측정기라는 장치를 이용해 워프의 기본이 되는 공간 왜곡의 존재를 확인하는 실험을 진행중이라고 한다. 2013년 발표한 연구결과로는 고에너지 레이저를 이용하여 극미세 공간에서 시공간 왜곡을 검출하기는 했으나 이게 외부 간섭이나 측정오차에 의해 발생한 건지 실제로 시공간 왜곡현상이 일어난 건지는 확실치 않다(inconclusive)고 한다. 또한, 박사는 예전의 연구결과들과는 다르게, 워프 드라이브가 설사 실현된다고 하더라도 위에 쓰여있는 것과 같은 부작용은 충분히 피할 수 있다고 주장하고 있다.

그들의 계산에 의하면 워프 버블의 특성을 각 우주선에 맞게 최적화할 수 있다면 예전에 추정되었던 것 보다 훨씬 적은 에너지를 이용하여 반경 10m의 공간을 광속의 10배 정도의 실질 속도를 달성할 수 있을 것이라고 주장하고 있다. 다만, 이를 위해서는 이종물질(Exotic matter) 500kg가 필요하다고 한다. 현재 암흑 에너지가 음의 에너지 밀도를 가진 것으로 추측된다.

만일 이것이 만약 정말로 실현된다면, 지구에서 4.37광년 떨어진 알파 센타우리계를 2주만에 갈 수 있는 속도이다!!! 스타 트렉 설정대로면 워프 4.5 정도의 속도다.

2013년 6월 26일에 미국의 천체물리학자 에릭 데이비스(Eric Davis)는 워프는 더 이상 공상과학소설이 아니며, 워프 항법은 지구멸망에 대비하기 위해서라도 반드시 개발해야 하는 기술이라고 주장했다.

2014년 6월 13일, NASA 연구팀 Eagleworks의 화이트 박사가 워프 드라이브로 추진하는 우주선의 컨셉을 발표했다.
파일:/image/032/2014/06/13/l 2014061301002109400172561 99 20140613211402.jpg
파일:Attachment/워프/warp-space-ship.jpg
컨셉아트에서 묘사된 우주선의 주위를 감싼 커다란 원통이 알큐비에레 워프 드라이브라고. 우주선의 이름은 스타 트렉의 USS 엔터프라이즈에서 따온 'IXS 엔터프라이즈'로 붙였다고 한다.

2 대중매체에서의 워프

많은 이들이 워프라는 단어를 일본 애니메이션인 우주전함 야마토에서 처음 접했다. 당시엔 생소한 개념이라 극중에서 자세한 설명이 등장하며, 극중 등장하는 우주선인 야마토에 탑재된 파동 엔진이라는 것이 워프 공간으로 가는 문(?)을 열어주는 키 시스템이다. 골때리는 것은 워프 문을 여는 것이 타이밍을 틀리면 우주급의 대폭발 같은 것이 일어나는 위험한 작업이라는 것. 그런데도 그냥 사람의 감을 믿고 워프를 한다.

스타바운드에서는 지적생명체들의 기본기술인 마냥 나온다.문화스타일이 중세라 나오는 글리치도 잘쓰고 심지어는 마야 문명 수준이라 나오는 아비안도 잘만 쓰던데?? 심지어 연료로 석탄을 사용하는 위엄을 보이기도한다! 모습은 네비게이터에 좌표를 입력한뒤 원하는행성으로 출발하면 우주선이 서서히 빠르게 비행하다가 제로의 영역에 도달하고, 이후 워프완료(...).

스타 트렉의 워프 드라이브는 워프 필드를 만들어서 공간을 압축/팽창하여 우주선을 초광속으로 추진시키는 기술이다. 워프에 들어갔을 때의 속도는 워프 팩터(Warp Factor)로 나타내는데, 광속으로 나타내면 대략 "워프 팩터^(10/3) 광속"이 된다. TNG 이후 시대 우주선의 표준 순항속도인 워프 8은 대략 광속의 1000배 가량이다. 작중에서는 "워프 X"(워프 1, 워프 5, 워프 9)로 가라고 명령을 내리면 함선이 그 속도로 가속하는 식으로 묘사된다. 특히 "워프 9"(Warp 9)이라고 하면 아주 급박하게 다른 장소로 이동해야 한다는 뜻이 된다.

참, 뭔가 앞에서 비슷한 내용이 등장한 것 같다고? 그렇다. 알큐비에레 드라이브와 구현 방식이 정확하게 똑같다. 알큐비에레가 논문에서 쓴 워프 팩터/워프 필드라는 용어도 스타 트렉에서 따온 것이다.

마크로스의 폴드 항법은 좌표상의 지점 A와 B를 인위적으로 합쳐서 A에서 B로 이동한다는 것으로 묘사된다.

배틀스타 갤럭티카의 점프 역시 비슷한 개념을 가진 것으로 여겨지는데, 이 때문에 워프할 시에 주변에 구조물이 있는 경우 파괴되는 묘사가 등장한다. 갤럭티카 바로 옆에서 랩터가 점프해서 갤럭티카의 선체에 큰 손상이 일어난다거나, 핵 맞아도 버티는 갤럭티카가 워프 한방에 구멍이 나는 걸 보면 워프 폭탄을 쓰면 좋을 것 같다 격납고 안에서 바로 랩터 편대가 점프를 하면서 갤럭티카의 격납고를 완전히 파괴해버리는 묘사가 등장하기도 한다.

EVE 온라인의 초광속 항해 방식은 워프와 점프(Jump)로 나뉜다. 둘 다 출발지와 목적지 사이에 인공 웜홀을 만들어서 중간의 거리를 뛰어넘는 방식으로 구현 원리는 동일하지만, 워프는 항성계 안에서, 점프는 항성계 사이를 움직이는 장거리 이동을 위해 쓴다. 워프시에는 목적지와 출발지 사이에 행성이 있어도 행성을 실제로 관통하는 것이 아니라 문제는 없다. 워프 속도는 AU/s 단위로 환산하는데, 일반적인 워프 항해 속도는 3AU/s로, 광속의 1000배에 달한다. 설정만으로 존재하는 것이 아니라, 이 워프 효과를 게임 안에서 직접 경험할 수 있다. 최근에는 점프 효과도 구현되었다.

엄밀히 말하면 스타워즈나 트래블러의 초광속 항행은 초공간도약 개념으로 워프와는 다르다.

축지법도 따지고보면 이 개념에 들어맞는다. 생각보다 오래전부터 나타난 기법인 모양. 축지법은 땅의 길이를 인위적으로 줄여 같은 보행거리로도 더 멀리가게 하는 것이 기본 이론으로 알려져 있다.

스페이스 엔지니어에서는 새로 추가된 Jump Drive로 대형 선박을 워프시킬수 있다. 최소거리는 5km(5000m). 해적선(Argentavis)이 이 점프 드라이브를 탑재하고 있다. 소형선박에는 설치가 불가능하고 대형선박과 스테이션만 설치가 가능하다.
어떤 광산에서 만드는 게임에 어떤 연금술 모드에서는 비누와 목욕으로 워프(뒤틀림)을 없앤다고 카더라

스타워즈 트릴로지의 하이퍼 드라이브나, 스타크래프트시리즈의 차원 도약 역시 워프 기술. 스타크래프트의 경우는 스타 트렉하고 엔진 추력 방식을 어느 정도 섞었으며, 스타워즈는 워프가 가능하도록 추력을 내는 엔진을 내장한 형태. 하지만 스타워즈는 엄밀히 말하면 초공간도약에 가깝다. 마개조해서 속도를 올리는 것도 가능한 모양.

3 영화 이벤트 호라이즌에서 등장하는 워프

여기에서의 워프는 초공간도약에 가까운 점이 있다. 기존의 수소추진식 이온엔진의 느린 속도를 극복하고 초광속을 이루기 위하여 해왕성 부근에서 워프 추진을 추진하다 실종되었는데, 이후에 알고 보니 워프 공간으로 간 것이 초공간이 아니라 일종의 지옥으로 간 것이었다. 이 지옥은 워해머의 워프 공간과 비슷한 점이 많아서 항목에도 보면 워프공간에서 겔라필드를 켜지 않았을 때 이렇게 된다는 걸 보여주는 교육용 영상이라는 유머용 금지선도 올라와 있다.

자세한 것은 이벤트 호라이즌 참고.

4 기술

4.1 양산형 판타지소설에서 등장하는 공간이동 마법

언제 어디서건 시전자 마음대로 어느 곳이든 갈 수 있는 실용상 넘치는 마법으로 보통 도망가거나 마을 귀환 같은 경우에 사용한다. 보통 3~4단계의 마법사면 사용이 가능하며 7, 8클래스 마법사 정도면 장거리라도 간단하게 사용할 수 있는 마법. 물론 주인공(혹은 주인공 파티)도 잘 쓴다.

시전시 좌표를 잘못잡으면 땅 속으로 들어가거나 허공으로 나오거나 하는 위험성이 있다고는 하는데, 실제 작중에서 워프는 절대로 실패하는 적이 없다. 이런 사태는 텔레포트를 구현하는 도중에도 절대 실패하지 않으며 있는 것이 예외일 정도. 사실.도착점의 좌표가 어긋나면 워프 마법이 시전되지 않거나 아니면 근처의 안전한 곳으로 랜덤 이동하는 안전장치가 있다는 식의 뒷설정이 안배되어있어 실패하는 것이 이상한 일이 되는 것이 일반적이다.

5 국산 안티바이러스 소프트웨어 V3에 사용되었던 바이러스 검사/제거 엔진

1995년 안철수 소장이 어셈블리로 작성한 엔진을 C로 옮긴 것을 시작으로, 이후 지속적인 개량을 거쳐 2008년 2월까지 약 13년 반 동안 사용되었다.(어느 시점부터 후기형 Flight 엔진으로 이름이 바뀐다.)
그 당시에는 매우 빠르고 강력한 엔진이었지만, 각종 바이러스가 넘쳐나는 현대 인터넷 환경에 대응하기에는 한계가 컸기 때문(진단률, 복구율, 검색 속도, 유동적이지 못한 시그니처 DB)에 새로 개발한 TS엔진으로 교체되었다.

7 기타

미국 버지니아주 덜레스에 워프 드라이브라는 거리가 있다(...) 동네 사람들이 SF에 환장했는지 스타 트렉에서 따왔다나.

문제는, 여기 소재한 회사 중에 오비털 ATK가 있다.(...)

7.1 스타 트렉의 등장인물

워프(스타 트렉) 항목 참조.