외계의 지적생명탐사
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1. 개요
외계의 지적 생명체 탐사(SETI)는 외계 문명의 존재를 찾기 위한 과학적 노력으로, 고대 그리스 철학부터 현대 과학에 이르기까지 오랜 기간 지속되어 온 주제이다. 전파, 레이저 등을 이용한 수동적 탐색과 외계 문명에 메시지를 보내는 능동적 탐색 방법이 있으며, 드레이크 방정식과 같은 과학적 방법을 통해 외계 생명체 존재 가능성을 탐구한다. SETI 연구소, 앨런 망원경 집합체(ATA), SETI@Home 등의 시설과 프로젝트를 통해 전파 신호를 분석하고 있으며, 와우! 신호와 같은 특수한 신호 발견 시도를 통해 외계 생명체 존재 여부를 확인하려 노력한다. SETI의 활동은 분산 컴퓨팅 프로젝트 발전에 기여하고, SF 소설과 영화의 소재로 활용되기도 하지만, 과학과 종교 간 논쟁, 낭비 논란, 지구인 노출에 대한 우려, 페르미 역설, 기술적 신호 탐지의 어려움 등의 비판과 논란도 존재한다.
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외계의 지적생명탐사 | |
---|---|
개요 | |
![]() | |
유형 | 과학적 탐구 |
목표 | 외계 지적 생명체의 증거 발견 |
방법 | 전파 망원경, 광학 망원경 등을 이용한 외계 신호 탐색 |
관련 분야 | 천문학 우주생물학 정보 이론 |
주요 프로젝트 및 조직 | |
주요 프로젝트 | SETI@home Allen Telescope Array Breakthrough Listen |
주요 조직 | SETI Institute The Planetary Society |
역사 | |
시작 | 1960년, 프랭크 드레이크의 프로젝트 오즈마 |
초기 연구 | 전파 천문학을 이용한 외계 신호 탐색 |
발전 | 컴퓨터 기술 발전과 함께 대규모 데이터 분석 가능 |
최근 동향 | 광학 SETI 연구 활발 민간 자금 지원 증가 |
탐색 방법 | |
전파 탐색 | 외계 문명에서 보낸 전파 신호 탐지 특정 주파수 대역 집중 탐색 (예: 1420 MHz 근처) |
광학 탐색 | 외계 문명이 사용하는 레이저 신호 탐지 펄스 형태의 짧고 강한 신호 탐색 |
기타 탐색 | 다이슨 구조물 탐색 외계 문명의 기술적 흔적 탐색 |
관련 이론 및 개념 | |
드레이크 방정식 | 외계 문명 존재 가능성 추정 |
페르미 역설 | 외계 문명이 존재한다면 왜 아직 발견되지 않았는가? |
외계 행성 | 생명체 존재 가능성이 있는 행성 탐색 |
비판 및 논쟁 | |
과학적 엄밀성 | 탐색 성공 가능성에 대한 회의론 존재 외계 문명의 존재 증거 부족 |
자금 지원 | 정부 지원 부족 문제 민간 자금 의존도 증가 |
윤리적 문제 | 외계 문명과의 접촉이 인류에게 미칠 영향에 대한 논쟁 |
참고 자료 | |
관련 서적 | 칼 세이건, "코스모스" 프랭크 드레이크, "Is Anyone Out There?" |
관련 웹사이트 | SETI Institute 공식 웹사이트 The Planetary Society 공식 웹사이트 |
2. 배경
외계 생명체에 대한 관심과 상상은 인류 역사 초기부터 존재해 왔다. 고대 그리스의 철학자 에피쿠로스는 우주가 무한하므로 생명체가 사는 곳 역시 무수히 많을 것이라고 생각했으며, 고대 로마의 시인 루크레티우스 역시 우주 어딘가에 지구와 비슷한 환경과 생명체가 있을 것이라고 기록했다. 중세 이탈리아의 철학자 조르다노 브루노는 외계인의 존재를 주장하다가 당시 로마 가톨릭교회에 의해 이단으로 몰려 화형을 당하기도 했다.[213] 조선 중기의 실학자 홍대용 또한 지구 중심설을 비판하며 우주가 무한하고 지구가 우주의 중심이 아닐 수 있음을 지적하며, 생명체가 지구에만 존재하지 않을 가능성을 제기했다.[214] 17세기와 18세기 유럽에서는 외계 생명체에 대한 관심이 더욱 커져, 네덜란드의 물리학자 크리스티안 하위헌스를 비롯한 천문학자들이 외계인의 신체 구조에 대한 논문을 발표하기도 했다.[213]
이처럼 오랜 시간 동안 철학적, 종교적 논쟁의 대상이었던 외계 생명체의 존재 가능성은 우주론과 생명 진화론 등 과학의 발달과 함께 점차 과학적 탐구의 영역으로 들어왔다. 지구와 유사하게 생명체가 발생할 수 있는 행성의 존재 가능성이 높아졌고, 드레이크 방정식과 같이 이러한 가능성을 과학적으로 추론하려는 시도들이 이어졌다. SETI(Search for Extra-Terrestrial Intelligence) 프로젝트는 이러한 과학적 탐구 노력의 대표적인 예시이다.[215] SETI는 과학 소설의 상상력과 자연 과학의 방법론이 만나는 지점이기도 하다.
현재 SETI에서 가장 활발하게 이루어지는 탐사 방식은 전파 망원경을 이용하여 우주로부터 오는 전파 신호를 분석하고, 그중 인공적인 신호, 즉 외계 지적 생명체가 보낸 신호가 있는지 찾는 것이다. 행성 협회나 SETI 협회와 같은 단체들이 이러한 프로젝트에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 1970년대부터는 전파 외에도 광학 망원경을 이용한 탐사(OSETI, 광학적 지구 외 지적 생명체 탐사)도 시도되고 있다. 이는 지구 인류와 동등하거나 더 발전된 기술을 가진 문명이 발신할 가능성이 있는 강력한 레이저 광선을 찾는 방식이다. 이 외에도 다이슨 구와 같은 거대 인공 구조물을 찾기 위해 광학 및 적외선 관측 결과를 비교하거나, 외계 문명이 항성에 핵 폐기물을 버릴 가능성을 가정하고 그 증거를 찾는 분광학적 조사[190][191], 또는 외계 지적 생명체가 지구 주변에 보냈을지 모를 탐사기를 수색하는 활동[192][193] 등 다양한 방법이 연구되고 있다. 심지어 감마선 폭발이 외계 문명의 항성선 운항 흔적일 수 있다는 가설을 검증하기 위해 우주 탐사선 데이터를 분석한 연구도 있었다.[194]
한편, 지구에서 외계 문명을 향해 능동적으로 메시지를 보내려는 시도도 이루어지고 있다. 이를 액티브 SETI, METI(Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence), 또는 Positive SETI라고 부른다. 1974년 아레시보에서 보낸 아레시보 메시지가 대표적이며, 이후 우크라이나의 전파 망원경을 통해 Cosmic Call I, II, Teen Age Message 등이 송신되었다. 1983년에는 스탠퍼드 대학교의 안테나를 통해 알타이르 방향으로 메시지가 보내졌는데, 이는 일본인이 기획한 최초의 액티브 SETI 시도였다. 전자기파 외에도 파이오니어 탐사선의 금속판이나 보이저 골든 레코드처럼 우주 탐사선에 물리적인 메시지를 실어 보내기도 했다.
수많은 관측과 연구가 진행되고 있지만, 21세기 초 현재까지 외계 문명의 존재를 명확하게 확인하지는 못했다. 그럼에도 불구하고 "인류 문명은 우주에서 매우 특별하고 예외적인 존재인가, 아니면 우주적 보편성에 따라 필연적으로 발생한 것인가?"라는 오랜 철학적 질문에 대한 답을 찾으려는 열망은 여전히 강하다. 이는 SETI@home 프로젝트에 참여하는 수많은 사람들의 관심에서도 엿볼 수 있듯이, 외계 지적 생명 탐사가 오늘날에도 중요한 과학적, 철학적 탐구 분야로 남아있는 이유이다.[195]
2. 1. 전파의 구분
자연적으로 발생하는 전파는 일정한 주기가 없으며, 전파의 강도나 파장 분포는 종 모양을 거꾸로 뒤집어 놓은 것과 같은 형태를 띤다. 반면, 인공적인 전파는 주기성을 가질 수 있고 파형이 변화할 수 있으며, 특정 주파수 대역에 국한된[226] 협대역[216] 신호일 가능성이 높다. 이러한 특성의 차이는 외계 지적 생명체를 탐사할 때 자연적인 전파와 인공적인 전파를 구분하는 중요한 기준이 된다.[226]2. 2. 극한 환경의 생물

극한 환경이란 대부분의 생명체에게 생존하기 매우 어렵고 도전적인 지역 환경을 의미한다. 하지만 이러한 극한 환경에서도 생명이 발견되고 있다. 대표적인 예로 심해 생물들을 들 수 있다. 심해는 수심 2km 이상의 깊은 바다로, 높은 수압이 작용하는 극한 환경에 해당한다. 이곳에는 식물은 살지 못하고 동물만 존재하는데, 이들은 스스로 빛을 내는 발광 능력이나 거대한 몸집(대형화)으로 환경에 적응했다. 발광은 캄캄한 어둠 속에서 서로를 알아보거나 먹이를 유인하기 위한 생존 전략이다. 몸집이 커지는 대형화는 저온 환경과 부족한 먹이 때문에 성장이 느린 대신 수명을 늘리고, 물질대사를 활발하게 하여 높은 수압을 견디기 위한 적응 방식이다.[217][218]
또한, 심해의 지각 활동으로 만들어진 열수구 주변에서도 미생물과 새우 등이 살고 있는 것이 확인되었다. 열수구는 뜨거운 물이 솟아나는 곳으로, 온도가 최고 350°C에 달하기도 한다.[219][220] 지금까지 발견된 생물 중 가장 높은 온도에서 살 수 있는 것은 121°C에서 증식하는 '스트레인 121'이라는 미생물이다. 이 외에도 냉장고 속 온도인 5°C에서 자라는 미생물, 강한 염기성 폐수에서 사는 미생물, 그리고 산소가 거의 없고 유기물도 없는 화성과 유사한 환경인 용암 동굴에서 성장하는 미생물 등 다양한 극한 환경 생물이 발견되었다. 이처럼 지구의 극한 환경에서 살아가는 생물들의 존재는 지구 밖 다른 행성에도 외계 생명체가 존재할 수 있다는 가능성을 뒷받침하는 중요한 근거가 된다.[221][222]
2. 3. 슈퍼 지구의 발견

슈퍼 지구는 태양계 바깥에 존재하는 수많은 외계 행성 중에서 지구와 환경이 비슷하면서도 질량은 지구보다 몇 배 더 큰 행성을 말한다. 이러한 행성들은 종종 항성으로부터 적절한 거리에 위치하여, 표면 온도가 액체 상태의 물이 존재하기에 알맞은 '생명체 거주가능 영역'에 속하는 경우가 많다. 이 때문에 슈퍼 지구는 인류가 미래에 거주할 수 있는 후보지 중 하나로 여겨지며, 외계 생명체가 존재할 가능성도 제기되고 있다. 슈퍼 지구는 2005년부터 꾸준히 발견되고 있다.
2. 4. 드레이크 방정식

외계 생명체에 대한 관심과 논란은 오래전부터 지속되어 온 주제이다. 점차 우주론 및 생명 진화론 등 과학의 발달에 따라 지구와 같이 생명체 발생 가능한 행성의 존재 가능성이 높아졌다. 드레이크 방정식에서 볼 수 있듯 그러한 가능성을 과학적인 방법으로 증명하려는 노력은 계속되고 있다. SETI 프로젝트는 과학적인 방법으로 외계생명체의 존재를 찾고자 하는 노력의 일환으로 시행되고 있다.[215]
1960년대 프랭크 드레이크 박사가 고안한 드레이크 방정식은 우리 은하 내에서 인간과 교신이 가능할 지적 외계 생명체의 수를 추정하는 데 사용된다. 이 방정식은 SETI 연구의 중요한 이론적 기반을 제공한다.
드레이크 방정식은 7개의 변수로 이루어져 있으며, 처음 6개 변수의 곱은 확률 추정을 통해 계산한다.
- 우리 은하계 내 항성의 숫자를 추정: 약 4000억 개
- 항성이 행성을 가질 확률 및 평균 행성 수 추정: 대개 10개 정도·확률 10%
- 그 행성이 생물이 살기에 적합할 확률: 10%
- 생명이 탄생할 확률: 10%
- 지능이 진화할 확률: 1%
- 항성 간 통신기술을 개발할 확률: 10%
위 변수들을 곱하면 약 400만 개라는 계산 결과가 나온다. 하지만 이들 중 대부분은 우리 은하계 탄생 이래 100억 년이 흐르는 동안 멸망하여 현재는 존재하지 않을 수도 있다.
마지막 일곱 번째 변수는 '기술이 발달한 종(문명)은 얼마나 오래 살아남는가?'이다. 만약 문명의 평균 존속 기간을 1000만 년으로 가정하면, 400만 × (1000만 년 / 100억 년)으로 계산하여 현재 우리 은하에 교신 가능한 문명이 약 4000개 존재한다는 답이 나온다. 반면, 존속 기간을 1만 년으로 짧게 가정하면 그 숫자는 4개로 크게 줄어든다.[223]
이처럼 마지막 변수의 값에 따라 추정치는 크게 달라지기 때문에, 드레이크 방정식의 결과에 대해 부정적인 입장을 가진 사람들은 그 수가 1 미만일 것이라고 주장하는 반면, 긍정적인 입장을 가진 사람들은 100개에서 1000개 정도의 문명이 존재할 것이라고 제시한다.[224]
3. 역사
외계 생명체의 존재 가능성에 대한 생각은 고대부터 이어져 왔다. 고대 그리스의 철학자 에피쿠로스는 무한한 우주에 수많은 생명체가 살 것이라 주장했고, 고대 로마의 시인 루크레티우스 역시 우주 어딘가에 지구와 비슷한 곳이 있을 것이라 기록했다. 중세 이탈리아의 철학자 조르다노 브루노는 외계인의 존재를 주장하다 이단으로 몰려 처형당했으며,[213] 조선 중기의 실학자 홍대용 역시 우주가 무한하다면 생명체가 지구에만 존재하지는 않을 것이라고 추측했다.[214] 17~18세기에는 네덜란드의 물리학자 크리스티안 하위헌스 등 천문학자들이 외계인의 신체 구조에 대한 논문을 발표하기도 했다.[213]
과학이 발전하면서 우주론과 생명 진화론 등을 통해 지구와 유사한 환경을 가진 행성의 존재 가능성이 높아졌고, 드레이크 방정식처럼 이를 과학적으로 증명하려는 노력이 이어졌다. SETI(외계 지적 생명체 탐사) 프로젝트는 이러한 노력의 일환으로, 외계 생명체의 존재를 과학적인 방법으로 찾고자 시작되었다.[215]
현대적인 SETI 연구의 이론적 기반은 1959년 주세페 코코니와 필립 모리슨이 과학 저널 Nature에 발표한 논문에서 마련되었다. 이들은 외계 문명이 존재한다면 마이크로파 파장, 특히 수소 원자가 방출하는 1,420MHz(수소선) 부근의 전파를 이용해 항성 간 통신을 시도할 가능성이 높다고 주장했다.[225] 이 논문은 외계 문명 탐사에 대한 과학적 접근법을 제시하며 학계에 큰 영향을 주었다.
1960년 4월 8일, 미국의 천문학자 프랭크 드레이크는 웨스트버지니아주 그린뱅크의 미국 국립 전파 천문대에서 오즈마 프로젝트를 시작하며 최초의 현대적 SETI 실험을 수행했다. 생명체 존재 가능성이 높은 고래자리 타우 별과 에리다누스자리 엡실론 별을 목표로 1,420MHz 부근의 전파를 탐색했지만 특별한 신호는 발견되지 않았다.[226][227] 드레이크는 이후 은하계 내 지적 문명의 수를 추정하는 드레이크 방정식을 제안한 것으로도 유명하다.
1961년 미국에서 첫 SETI 학술 모임이 열렸고, 이에 소련도 관심을 보였다. 이는 미국 천문학자 칼 세이건과 소련 천문학자 이오시프 쉬클로브스키가 공동 저술한 선구적인 책 《우주 내 지적 생명》(en) 출간의 계기가 되었다.[262]
1967년 영국 케임브리지 대학교의 대학원생 조셀린 벨 버넬은 규칙적인 전파 신호를 발견하고 외계인의 신호일 가능성을 생각해 '작은 초록 외계인'(LGM)이라 불렀으나, 이는 후에 펄사라는 중성자별로 밝혀졌다. 이 발견으로 그녀의 지도교수 앤서니 휴이시는 노벨 물리학상을 수상했지만, 최초 발견자인 벨 버넬은 인정받지 못해 논란이 되기도 했다.[228]
1971년에는 오즈마 2 프로젝트가 600개 이상의 별을 대상으로 진행되었으나 실패했다.[229][230] 같은 해 NASA는 1,000기 이상의 전파 망원경을 연결하는 '사이클롭스 계획'을 검토했지만 막대한 예산 문제로 무산되었다. 1973년 오하이오 주립 대학교의 빅 이어 전파 망원경이 가동을 시작하며 SETI 프로젝트에 참여했고,[231] 1974년에는 푸에르토리코의 아레시보 천문대에서 허큘리스 대성단을 향해 인류의 정보를 담은 아레시보 메시지를 발신했다.[262] 1977년 빅 이어 망원경은 궁수자리 방향에서 매우 강력하고 특이한 단발성 신호인 "와우! 신호"를 수신하여 큰 주목을 받았으나, 이후 다시 감지되지 않아 그 정체는 미스터리로 남아있다.
1979년 캘리포니아 대학교 버클리는 SERENDIP(en) 프로그램을 시작하며 SETI 연구에 참여했다.[49][50] 1980년에는 칼 세이건, 브루스 머레이, 루이스 프리드먼 등이 SETI 연구 지원과 대중적 관심을 높이기 위해 미국 행성협회를 창립했다.[262]
SETI 연구는 예산 문제로 어려움을 겪기도 했다. 1978년 윌리엄 프록스마이어 상원의원의 비판으로 NASA의 SETI 예산이 삭감되었으나,[24] 1982년 칼 세이건의 설득으로 복원되기도 했다.[24] 1992년 NASA는 마이크로파 관측 프로그램(MOP)을 시작했지만, 미국 의회의 반대로 1년 만인 1993년에 다시 예산 지원이 중단되었다.[25][24] 정부 지원 중단 이후, SETI 연구소(1984년 설립)와 같은 비영리 단체들이 민간 기부와 자원봉사자들의 참여로 연구를 이어갔다. 1995년 SETI 연구소는 사적 자금을 지원받아 MOP 프로그램을 '피닉스 프로젝트'라는 이름으로 부활시켜 약 1,000개의 인근 태양 유사 별들을 탐색했다.[27] 1994년에는 아마추어 및 전문 전파 천문학자들이 참여하는 'SETI 리그'가 설립되어 소규모 전파 망원경 네트워크인 '아르고스 프로젝트'를 운영하고 있다.[76]
1999년에는 방대한 데이터를 처리하기 위해 분산 컴퓨팅 기술을 활용한 SETI@Home 프로젝트가 시작되어 전 세계 네티즌들의 참여를 이끌어냈다.[238] 21세기에 들어서도 SETI 연구는 계속 발전하고 있다. 2007년 SETI 연구소는 폴 앨런의 기부 등으로 건설된 앨런 망원경 배열(ATA)을 가동하기 시작했고,[227] 2015년에는 러시아의 억만장자 유리 밀너가 1억달러를 지원하는 대규모 프로젝트인 'Breakthrough Listen'이 출범했다.[52][53] 중국은 2016년 세계 최대 구경의 500미터 구경 구면 전파 망원경(FAST)를 완공하고 SETI를 주요 임무 중 하나로 삼았다.[62] 2022년 FAST에서 외계 신호 가능성이 제기되기도 했으나, 지구발 전파간섭(RFI)으로 확인되었다.[65][66] 현재는 유럽의 저주파 배열(LOFAR), 호주의 머치슨 광역 배열(MWA) 등 국제적인 협력도 활발히 이루어지고 있다.[29]
SETI는 주로 외계 문명이 발신하는 신호를 수동적으로 탐색하는 방식이지만, 지구에서 의도적으로 메시지를 보내는 '액티브 SETI' 또는 'METI'(en) 활동도 이루어지고 있다. 대표적인 예로는 1974년의 아레시보 메시지, 우크라이나에서 발신된 Cosmic Call, 1983년 일본 연구자들이 알타이르 별을 향해 보낸 메시지 등이 있다. 또한 파이오니어 탐사선의 금속판이나 보이저 골든 레코드처럼 우주 탐사선에 메시지를 실어 보내기도 했다.
원래 SETI는 "지구 외 지성체와의 교신"(en)을 의미하는 'CETI'로 불렸으나, 당분간은 수신에 집중한다는 의미에서 "탐사"(en)를 뜻하는 'SETI'로 변경되어 사용되고 있다.
3. 1. 연구소 설립 이전
1896년, 니콜라 테슬라는 자신이 개발 중이던 무선 전기 전송 시스템을 이용해 화성의 생명체와 교신할 수 있다고 제안했다.[5] 1899년에는 콜로라도 스프링스 실험실에서 실험 중 반복적인 정적 신호를 감지했는데, 화성이 하늘에서 질 때 신호가 끊기는 것을 보고 화성에서 온 신호라고 생각했다. 하지만 이 신호는 테슬라가 새로운 기술을 오해했거나,[6] 당시 유럽에서 굴리엘모 마르코니가 진행하던 라디오 실험 신호, 혹은 목성의 위성 이오가 목성 자기권을 통과하며 발생시킨 자연적인 전파 잡음이었을 가능성이 제기된다.[7]1900년대 초, 굴리엘모 마르코니, 켈빈 경, 데이비드 펙 토드 등도 라디오를 이용한 화성과의 교신 가능성을 주장했으며, 마르코니는 자신의 기지에서 화성 신호로 추정되는 것을 감지했다고 말하기도 했다.[8][9]
1924년 8월 21일부터 23일까지 화성이 지구에 매우 가깝게 접근하는 충이 발생했다.[10] 미국에서는 이 기간 동안 '전국 라디오 침묵의 날'을 선포하고, 매 시간 정각 5분간 모든 라디오 송출을 중단했다. 미국 해군 천문대는 데이비드 펙 토드의 주도 하에 애머스트 칼리지와 찰스 프랜시스 젠킨스가 개발한 장비로 비행선에 라디오 수신기를 싣고 3km 상공에서 화성 신호를 탐지하려 시도했다. 이 프로그램에는 미국 해군 작전사령관 에드워드 월터 에버레 제독의 군사적 지원과, 잠재적 메시지 해독을 위해 미국 육군 수석 암호학자 윌리엄 F. 프리드먼이 참여했으나 특별한 신호는 발견되지 않았다.[11][12]
현대적인 외계 지적 생명체 탐사(SETI) 연구의 이론적 기반은 1959년 주세페 코코니와 필립 모리슨이 과학 저널 네이처에 발표한 논문에서 마련되었다.[225][13][14] 이들은 외계 문명이 존재한다면 마이크로파 스펙트럼, 특히 수소 원자가 방출하는 1,420 MHz의 수소선 근처에서 항성 간 통신을 시도할 가능성이 높다고 주장하며, 탐색해야 할 주파수와 초기 목표 천체를 구체적으로 제안했다. 이 논문은 외계 문명 탐사에 대한 과학적 접근법을 제시하며 학계에 큰 영향을 주었다.
1960년 4월 8일, 코넬 대학교의 천문학자 프랭크 드레이크는 오즈마 프로젝트라는 이름으로 최초의 현대적 SETI 실험을 시작했다.[226][15] 그는 웨스트버지니아주 그린뱅크에 있는 미국 국립 전파 천문대의 직경 26m 전파 망원경을 사용하여, 생명체 존재 가능성이 비교적 높다고 여겨진 고래자리 타우 별과 에리다누스자리 엡실론 별을 관측했다.[226][227] 드레이크는 코코니와 모리슨이 제안한 1.420 GHz 부근, 즉 수소와 수산기 라디칼(OH) 스펙트럼선 사이에 있어 '워터 홀'이라 불리는 주파수 대역을 탐색했다. 약 150시간의 관측에도 불구하고 문명의 흔적으로 볼 만한 신호는 발견되지 않았다. '오즈마'라는 이름은 라이먼 프랭크 바움의 소설 《오즈의 마법사》 시리즈에 등장하는 오즈마 공주에서 따왔으며, 작가가 오즈마 공주와 무선 통신을 시도했다는 이야기에서 유래한다. 프랭크 드레이크는 이후 은하계 내 지적 문명의 수를 추정하는 드레이크 방정식을 고안한 것으로도 알려져 있다.
1960년대 소련의 과학자들도 SETI에 큰 관심을 보이며 전방향성 안테나를 이용해 우주로부터 오는 강력한 신호를 탐색하는 연구를 여러 차례 수행했다. 소련 천문학자 이오시프 쉬클로브스키는 1962년 이 분야의 선구적인 저서인 《우주, 생명, 지능》을 출간했고, 이는 1961년 미국에서 열린 첫 SETI 학술 모임에 참석했던 미국 천문학자 칼 세이건에 의해 《우주의 지적 생명체》(1966)로 확장되어 베스트셀러가 되었다.[16][262] 이 책은 SETI 연구의 대중화에 기여했다.
1967년 영국 케임브리지 대학교의 대학원생 조셀린 벨 버넬은 1.34초 주기의 규칙적인 전파 신호를 발견했다. 처음에는 이 신호가 외계 문명의 신호일 가능성을 고려하여 '작은 초록 외계인(Little Green Man, LGM-1)'이라는 별칭을 붙였으나, 이후 이 신호는 빠르게 회전하는 중성자별인 펄사에서 나오는 것임이 밝혀졌다. 이 발견은 천문학적으로 큰 의미가 있었지만, 최초 발견자인 조셀린 벨 버넬 대신 그의 지도교수 앤서니 휴이시가 노벨 물리학상을 수상하면서 논란이 되기도 했다.[228]
1971년에는 오즈마 프로젝트의 후속으로 오즈마 2 프로젝트가 진행되었다. 약 500시간 동안 624개의 별을 대상으로 전파 신호를 탐색했지만, 오즈마 1과 마찬가지로 특별한 성과를 거두지는 못했다.[229][230] 같은 해, NASA는 프랭크 드레이크, 휴렛팩커드 연구소의 버나드 M. 올리버 등이 참여한 SETI 연구를 지원했다. 연구 결과 보고서에서는 1,500개의 전파 망원경 접시를 연결하는 거대 프로젝트인 '사이클롭스 프로젝트'(그리스 신화의 외눈박이 거인 키클롭스에서 유래)를 제안했지만, 약 100억달러에 달하는 막대한 예산 문제로 건설되지는 못했다. 그러나 이 보고서는 이후 SETI 연구의 중요한 참고 자료가 되었다.[17]
1955년 사이언티픽 아메리칸에 존 D. 크라우스가 제안한 아이디어를 바탕으로, 오하이오 주립 대학교는 1957년 국립 과학 재단으로부터 총 7.1만달러의 보조금을 받아 오하이오주 델라웨어의 20acre 부지에 오하이오 주립 대학교 전파 천문대 망원경 건설을 시작했다. "빅 이어(Big Ear)"라고 불린 이 망원경은 1973년 12월부터 가동되어 세계 최초의 지속적인 SETI 프로그램인 오하이오 주립대 SETI 프로그램을 시작하게 되었다.[231] 1974년 11월에는 푸에르토리코의 아레시보 천문대에서 허큘리스 대성단을 향해 인류의 정보를 담은 아레시보 메시지를 발신했다. 이 메시지는 약 25,000년 후에 목표 지점에 도달할 예정이다.[262]

1977년 8월 15일, 오하이오 주립대의 빅 이어 망원경은 궁수자리 방향에서 매우 강력하고 특이한 전파 신호를 단 한 차례 수신했다. 이 신호를 발견한 프로젝트 자원봉사자 제리 에먼은 컴퓨터 출력물에 놀라움을 표시하며 "와우!(Wow!)"라고 적었고, 이 신호는 이후 '와우! 신호'로 불리게 되었다. 이 신호는 인공적인 외계 생명체로부터 온 라디오 신호의 가장 유력한 후보 중 하나로 여겨지지만, 이후 여러 차례의 관측에도 불구하고 다시 감지되지 않아 그 정체는 여전히 미스터리로 남아 있다.[18]
1979년 캘리포니아 대학교 버클리의 버클리 SETI 연구 센터는 SERENDIP(Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations) 프로그램을 시작하며 SETI 연구에 참여했다.[49][50] SERENDIP은 다른 천문 관측이 진행되는 동안 아레시보 305m 망원경이나 그린뱅크의 NRAO 90m 망원경 등 대형 전파 망원경 데이터를 함께 분석하는 '편승(piggybacking)' 또는 '공생' 방식으로 운영되었다.
1980년 천문학자 칼 세이건, 브루스 머레이, 루이스 프리드먼은 SETI 연구를 지원하고 대중의 관심을 높이기 위한 수단으로 미국 행성협회를 창립했다.[262][3]
1980년대 초, 하버드 대학교의 물리학자 폴 호로위츠는 SETI 전파 탐지를 위한 목적으로 설계된 스펙트럼 분석기 개발을 주도했다. 기존 분석기의 한계를 극복하기 위해 현대적인 집적 회로 디지털 신호 처리(DSP) 기술을 사용하여 훨씬 더 많은 채널을 동시에 확인할 수 있는 자기 상관 수신기를 제작했다. 1981년 개발된 "수트케이스 SETI"라는 휴대용 스펙트럼 분석기는 131,000개의 좁은 대역 채널을 분석할 수 있었다. 1982년까지 현장 테스트를 거쳐, 1983년 매사추세츠주 하버드의 오크 릿지 천문대에 있는 26m 하버드/스미소니언 전파 망원경과 함께 사용되었다. 이 프로젝트는 "센티넬(Sentinel)"이라고 명명되었으며 1985년까지 진행되었다.
131,000개 채널로는 하늘을 빠르게 탐색하기에 부족했기 때문에, 1985년에는 "META(Megachannel Extra-Terrestrial Assay)" 프로젝트가 시작되었다. META 스펙트럼 분석기는 840만 개의 채널과 0.05 헤르츠의 채널 해상도를 갖추었다. META의 중요한 특징은 도플러 효과를 이용하여 지구 기원 신호와 외계 기원 신호를 구별하는 것이었다. 이 프로젝트는 호로위츠가 주도했으며, 행성 협회의 도움과 영화 제작자 스티븐 스필버그의 자금 지원을 일부 받았다. 1990년에는 남반구 하늘을 탐색하기 위해 아르헨티나에서 META II라는 두 번째 프로젝트가 시작되었다.[20][21]
3. 2. 연구소 설립 이후
1984년 SETI 연구소가 설립되면서 미국 항공우주국, 미국 국립과학재단, 일부 연방정부의 후원을 받는 국가지원 프로젝트로 발전하였다.[227][232] 1985년에는 하버드 대학교 SETI 모임 주도로 메타(META, Megachannel Extra-Terrestrial Assay) 프로젝트가 시작되었다.[233] 이 프로젝트는 100만 개의 전파 채널을 분석하는 것을 목표로 했으며, 천문학자 칼 세이건이 참여했고 1992년부터는 캘리포니아 공과대학교도 합류하였다.[234]그러나 1993년, SETI 프로젝트가 국가 예산 낭비라는 일부의 지적을 받으면서 미국 정부는 지원을 축소했다.[211][227] 이로 인해 활동이 중단될 위기에 처했으나, 휴렛 팩커드의 창업자인 윌리엄 휴렛과 데이브 팩커드, 마이크로소프트의 공동창업자인 폴 앨런, 인텔의 회장인 고든 무어 등 재계 인사들의 재정 지원과 과학자들의 자발적인 참여 덕분에 연구를 지속할 수 있었다.[235]
1994년에는 62개국 1,500명의 천문학자 회원으로 구성된 비영리 조직 'SETI 리그'가 출범하였다. 이들은 27개국 143개의 망원경을 네트워크로 연결하여 하늘 전체를 실시간으로 탐사하는 아르구스(Argus) 프로젝트를 시작했다.[262][231] 1995년, 기존의 메타 프로젝트는 피닉스(Phoenix) 프로젝트라는 이름으로 새롭게 연장되었다.[234] 이 프로젝트는 지구로부터 200 ly 거리 안에 있는, 태양과 유사한 약 1,000개의 별에서 오는 전파를 조사하는 것을 목표로 했다. 조사 대상 전파는 자연적인 전파 발생이 적은 1,200 ~ 3,000MHz의 마이크로파 대역으로, 외계 문명이 교신에 사용할 가능성이 높다고 판단되었기 때문이다. 피닉스 프로젝트는 2001년까지 진행되었으나[236], 2004년 특별한 성과 없이 종료되었다.[241]
1998년 웨스턴시드니 대학교가 운영하는 SETI Australia는 파크스 전파 망원경을 이용하여 Southern SERENDIP 프로젝트를 시작했다.[237] 1999년부터는 20 ly부터 69 ly 사이의 비교적 가까운 별들을 향해 메시지를 보내기 시작하였다.[262] 같은 해 5월, 하루에 2 기가바이트씩 쏟아지는 방대한 양의 전파 신호를 분석하기 위해 기존 슈퍼컴퓨터의 용량 부족 문제를 해결하고자 분산 컴퓨팅 기술을 활용한 SETI@Home 프로젝트가 시작되었다. 이는 개인용 컴퓨터의 유휴 자원을 활용하여 데이터를 분석하는 방식으로, 1995년 이후 계속된 외계 행성 발견으로 높아진 대중의 관심에 힘입어 4개월 만에 전 세계 120만 명 이상의 네티즌이 참여하는 등 큰 호응을 얻었다.[238] 또한, 1983년 8월 15일에 발신되었던 '알타이르 (모리모토 - 히라바야시) 메시지'가 1999년 독수리자리의 알타이르 별에 도착했다. 만약 이 메시지에 대한 답신이 온다면 2015년 이후에나 가능할 것으로 예상되었다.[239][240]
2001년, 마이크로소프트 공동창업자 폴 앨런이 기부한 약 2500만달러(약 280억원)의 자금으로 앨런 망원경 집합체(Allen Telescope Array, ATA) 42개가 건설되기 시작했다.[227] 이를 통해 SETI 연구소는 더 이상 다른 지역의 망원경을 빌리지 않고 독자적인 관측 인프라를 확보하게 되었다.[249] 2003년에는 대한민국 정보통신부 주도로 코리아앳홈 프로젝트가 시작되어 한국도 SETI 연구에 참여했다.[267] 그러나 2009년 코리아앳홈의 운영이 종료되었고, SETI Korea로의 전환은 보류되었다.[242]
2011년 4월, 캘리포니아 대학교 버클리의 기금 부족으로 앨런 망원경 집합체의 운영이 일시적으로 중단되는 위기를 맞았다.[232][243] 하지만 같은 해 12월, 미국 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 생명체 거주가능 영역 내에서 슈퍼지구인 케플러-22b를 발견하면서[244] SETI 연구에 대한 관심이 다시 높아졌다. 이에 미국 공군의 지원과 약 20만달러의 기부금이 모여 앨런 망원경 집합체는 운영을 재개할 수 있었다.[245]
2015년 7월 20일, 러시아의 억만장자 투자자인 유리 밀너는 영국 왕립학회에서 브레이크스루 리슨(Breakthrough Listen) 프로젝트의 출범을 발표했다. 그는 스티븐 호킹 등 저명한 과학자들이 참여하는 이 프로젝트에 10년간 1억달러를 지원하기로 약속하며 SETI 연구에 새로운 활력을 불어넣었다.[246][247][248]
SERENDIP(Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations)은 1979년 버클리 SETI 연구 센터에서 시작된 프로그램으로, 다른 천문학자들이 사용하는 전파 망원경의 관측 시간에 "편승"하여 데이터를 분석하는 방식으로 운영된다. 그린뱅크 망원경과 과거 아레시보 천문대의 305m 망원경 등을 활용했으며, 가장 최근의 분광계인 SERENDIP VI는 2014-2015년에 아레시보와 그린뱅크 망원경에 설치되었다.[49][50][51]
중국의 500미터 구경 구면 전파 망원경(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope, FAST) 역시 SETI를 주요 과학 임무 중 하나로 삼고 있다. 중국과학원 산하 국립천문대(NAOC)가 운영하는 FAST는 SETI를 핵심 과학 목표로 명시하여 건설된 최초의 대형 전파 관측소이다.[62] 지름 500m의 고정된 구면 접시 형태를 가진 이 망원경은 세계에서 가장 큰 단일 접시 전파 망원경이다.[63] FAST는 최대 28 ly 거리까지 탐색하여 약 1,400개의 별에 도달할 수 있으며, 만약 외계 문명의 송신 출력이 1,000,000 MW에 달한다면 100만 개의 별까지 탐색 범위를 넓힐 수 있다. 이는 과거 아레시보 망원경의 탐지 거리인 18 ly와 비교된다.[64] 2022년 6월, FAST를 이용한 관측에서 인공적인 외계 신호일 가능성이 있는 전파가 감지되었다는 보고가 있었으나, 추가 분석 결과 지구에서 발생한 전파간섭(RFI)으로 인한 것으로 확인되었다.[65][66]
한편, 2010년 11월에는 일본 효고현립 니시하리마 천문대의 제안으로 미국 SETI 연구소와 일본의 동시 관측 프로젝트인 '도로시 계획'이 진행되기도 했다.
4. 방법
외계 지적 생명체 탐사(SETI)는 외계 문명이 존재할 가능성을 염두에 두고, 그들이 보냈을지 모를 신호를 찾거나 지구의 존재를 알리는 메시지를 보내는 과학적 활동이다. SETI의 기본적인 접근 방식은 외계 문명이 생성했을 가능성이 있는 인공적인 신호를 탐색하는 것이다.
자연적으로 발생하는 전파는 보통 주기성이 없고 넓은 주파수 대역에 걸쳐 분포하는 반면, 인공적인 전파는 특정 주파수에 집중된 협대역[216] 신호이거나 일정한 주기성을 가질 가능성이 높다.[226] SETI는 이러한 차이점을 이용하여 자연 현상과 구별되는 인공 신호를 찾으려 한다.[226]
SETI의 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.[262]
- 수동적 외계 지능 찾기 (Passive SETI): 외계 문명이 보냈을 가능성이 있는 신호를 전파 망원경이나 광학 망원경 등으로 수신하여 분석하는 방법이다.[262] 초기에는 주로 특정 주파수의 전파 신호 탐색에 집중했지만, 최근에는 레이저와 같은 광학 신호[265]나 외계 문명의 활동 증거인 기술적 신호(technosignature) 탐색 등 다양한 방식으로 확장되고 있다.
- 능동적 외계 지능 찾기 (Active SETI / METI): 지구에서 외계 문명을 향해 의도적으로 메시지를 보내 인류의 존재를 알리고 응답을 유도하려는 시도이다.[262] 생명체 존재 가능성이 있는 특정 천체를 목표로 메시지를 보내는 방식으로 이루어진다.
한편, 프랭크 드레이크 박사가 고안한 드레이크 방정식은 우리 은하 내에서 인류와 교신이 가능할 정도의 기술 문명을 가진 외계 생명체의 수를 추정하는 데 사용되는 확률적 계산식이다.[223][224] 이 방정식은 외계 문명의 존재 가능성에 대한 과학적 논의의 틀을 제공한다.
4. 1. 수동적 외계 지능 찾기 (Passive SETI)
자연적으로 발생하는 전파는 일반적으로 주기성이 없고 넓은 파장대에 걸쳐 분포하는 반면, 인공적인 전파는 특정 주파수 대역에 집중된 협대역[216] 신호일 가능성이 높으며 주기성을 가질 수 있다.[226] 이러한 차이점을 이용하면 자연 전파와 인공 전파를 구분하여 외계 문명의 신호를 탐색할 수 있다.[226] 1959년, 물리학자 주세페 코코니와 필립 모리슨은 마이크로파 영역의 전파를 이용하면 항성 간 통신이 가능할 것이라는 내용의 논문을 발표하여[225][13][14] 현대적인 SETI 연구의 이론적 기반을 마련했다.본격적인 외계 지적 생명체 탐사는 1960년대 전파 망원경이 천문학 연구에 널리 활용되면서 시작되었다.[226] 1960년 4월 8일, 천문학자 프랭크 드레이크는 오즈마 프로젝트라는 이름으로 최초의 현대적 SETI 실험을 시작했다.[15] 이 프로젝트는 웨스트버지니아주 그린 뱅크에 위치한 직경 26m 전파 망원경을 사용하여, 생명체 존재 가능성이 비교적 높은 근처의 별인 고래자리 타우와 에리다누스자리 엡실론을 관측했다.[226][227] 관측은 수소 원자가 방출하는 특정 주파수인 1.420 기가헤르츠 부근, 일명 '워터 홀'이라 불리는 영역에서 이루어졌으나[15] 특별한 신호는 발견되지 못했다.
1961년 미국에서 첫 SETI 학술 모임이 열렸고, 이는 소련 과학계의 관심을 끌었다. 이러한 교류는 미국 천문학자 칼 세이건과 소련 천문학자 이오시프 쉬클로브스키가 SETI 분야의 고전으로 평가받는 책 '우주 내 지적 생명' (Intelligent Life in the Universe)을 공동 저술하는 계기가 되었다.[262][16] 소련 과학자들은 1960년대에 전방향성 안테나를 사용하여 우주에서 오는 강력한 전파 신호를 탐색하는 등 SETI 연구에 적극적이었다.[16]
1967년 영국 케임브리지 대학교의 대학원생이었던 조셀린 벨 버넬은 1.34초의 매우 규칙적인 주기를 가진 전파 신호를 발견했다. 처음에는 이것이 외계 문명의 신호일 가능성을 염두에 두고 '작은 초록 외계인'(Little Green Man, LGM)이라는 별칭을 붙였으나, 이후 이 신호는 빠르게 회전하는 중성자별인 펄사에서 나오는 자연적인 전파임이 밝혀졌다. 이 발견은 천문학적으로 매우 중요했지만, 최초 발견자인 벨 버넬 대신 그의 지도교수 앤서니 휴이시가 노벨 물리학상을 수상하여 논란이 되기도 했다.[228]
1971년에는 오즈마 프로젝트의 후속으로 오즈마 2 프로젝트가 진행되어, 500시간 동안 624개의 별을 대상으로 탐색을 벌였으나 역시 성과를 거두지 못했다.[229][230] 또한 1971년 NASA는 드레이크, 바니 올리버 등이 참여하는 SETI 연구에 자금을 지원했고, 그 결과 1,500개의 접시 안테나로 구성된 거대 전파 망원경 배열인 "사이클롭스 프로젝트" 건설이 제안되었으나, 100억달러에 달하는 막대한 예산 문제로 건설되지는 못했다.[17] 1973년 12월, 오하이오 주립 대학교는 빅 이어 전파 망원경을 가동하며 SETI 프로젝트에 참여하기 시작했다.[231] 빅 이어 망원경은 존 D. 크라우스가 1955년 제안한 설계를 바탕으로 건설되었으며, 세계 최초의 지속적인 SETI 프로그램의 기반이 되었다.
1977년 8월 15일, 빅 이어 망원경을 통해 매우 강력하고 특이한 전파 신호가 수신되었다. 이 신호를 발견한 자원봉사자 제리 에먼은 출력된 기록지에 놀라움을 표시하며 "와우!"(Wow!)라고 적었고, 이 신호는 이후 '와우! 신호'로 불리게 되었다. 이 신호는 인공적인 외계 신호의 가장 유력한 후보로 여겨지지만, 이후 여러 차례의 추가 관측에도 불구하고 동일한 신호는 다시 감지되지 않았다.[18]
1979년에는 버클리 대학교가 SERENDIP (Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations) 프로그램을 시작하며 SETI 프로젝트에 참여했다.[49][50] SERENDIP은 다른 천문학 연구가 진행되는 동안 동시에 전파 망원경 데이터를 수집하여 분석하는 '편승 관측'(piggybacking) 방식을 사용한다. 아레시보 전파 망원경 (붕괴 전까지)과 그린 뱅크 망원경 등 대형 망원경의 데이터를 활용했으며, 최신 분광계인 SERENDIP VI는 2014-2015년에 두 망원경에 설치되었다.[51] 1980년에는 칼 세이건, 브루스 머레이, 루이스 프리드먼 등이 SETI 연구 지원을 위한 비영리 단체인 미국 행성협회를 창립했다.[262][3]
1980년대 초, 하버드 대학교의 물리학자 폴 호로위츠는 SETI 전용 스펙트럼 분석기 개발을 주도했다. 기존 분석기의 한계를 극복하기 위해 디지털 신호 처리(DSP) 기술을 활용하여 훨씬 더 많은 주파수 채널을 동시에 분석할 수 있는 장비를 개발했다. 1981년 개발된 휴대용 분석기 "수트케이스 SETI"는 131,000개의 채널을 분석할 수 있었고, 1983년부터 오크 릿지 천문대의 26m 망원경과 결합되어 "센티넬" 프로젝트에 사용되었다.
탐색 속도를 높이기 위해 1985년에는 840만 개의 채널을 가진 "META" (Megachannel Extra-Terrestrial Assay) 프로젝트가 시작되었다. META는 도플러 효과를 이용하여 지구에서 발생한 간섭 신호와 외계에서 오는 신호를 구별하는 기능을 갖추었으며, 행성협회와 영화감독 스티븐 스필버그의 지원을 받았다. 1990년에는 남반구 하늘 탐색을 위해 아르헨티나에 META II가 설치되었다.[20][21]
META의 후속 프로젝트인 "BETA" (Billion-channel Extraterrestrial Assay)는 1995년 10월에 관측을 시작했다. BETA는 2억 5천만 개의 채널을 동시에 분석할 수 있는 성능을 갖추었으며, 후보 신호를 자동으로 재관측하는 시스템을 도입했다. 그러나 1999년 3월, 망원경이 강풍으로 심하게 파손되면서 BETA 프로젝트는 중단되었다.[22]

1999년 5월 시작된 SETI@home 프로젝트는 아레시보 천문대에서 수집된 방대한 양의 전파 데이터를 분석하기 위해 분산 컴퓨팅 방식을 도입한 선구적인 사례이다.[195] 전 세계 수많은 자원봉사자들이 자신의 컴퓨터 유휴 시간을 제공하여 데이터 분석에 참여했으며, 이는 엄청난 계산 능력을 확보하는 데 기여했다.[205] 2003년에는 SHGb02+14a라는 전파원에서 잠재적으로 흥미로운 신호가 보고되기도 했으나,[206] 외계 문명과의 관련성은 낮은 것으로 평가되었다.[207] SETI@home의 분산 컴퓨팅 작업은 2020년 3월 31일에 중단되었고, 이후에는 수집된 데이터 분석에 집중하고 있다.
2015년 7월, 1억달러 규모의 자금 지원으로 10년간 진행되는 ''Breakthrough Listen'' 프로젝트가 시작되었다.[52][53][54][3] 이는 역사상 가장 포괄적인 외계 지적 생명체 탐색 시도로 평가받으며,[53] 캘리포니아 대학교 버클리의 버클리 SETI 연구 센터가 과학 프로그램을 주도하고 있다.[55][56][57] 이 프로젝트는 그린 뱅크 천문대와 호주의 파크스 천문대 등 주요 전파 망원경에서 매년 수천 시간의 관측 시간을 확보하고 있으며,[58] 리크 천문대의 자동 행성 탐지기를 이용해 레이저와 같은 광학 신호 탐색도 병행한다. 방대한 양의 데이터 분석에는 전용 하드웨어와 SETI@home 자원봉사자들의 컴퓨팅 파워가 활용된다.[59][58] 프랭크 드레이크도 이 프로젝트의 자문 위원으로 참여했다.[60][52][53] 2019년부터는 TESS 위성이 발견한 외계 행성들을 대상으로 기술적 신호(technosignature) 탐색을 진행하고 있다.[61]
1994년 미국 의회가 NASA의 SETI 예산을 삭감하자, 이에 대응하여 아마추어 및 전문 전파 천문학자들의 비영리 단체인 SETI 리그(The SETI League)가 설립되었다. 이 단체는 전 세계 회원들이 참여하여 소형 전파 망원경 네트워크를 구축하고 운영하는 아르고스 프로젝트(Project Argus)를 통해 하늘 전체를 지속적으로 감시하는 것을 목표로 한다.[76] 현재 27개국에서 143개의 아르고스 망원경이 운영 중이며, 이는 1977년 '와우! 신호'를 감지했던 빅 이어 망원경과 비슷한 수준의 감도를 가진다.[77]
최근에는 전파나 광학 신호 외에 다른 형태의 증거를 찾는 연구도 제안되고 있다. 2021년에는 양자 통신 신호를 탐색하는 방법이 제안되었고,[94][95][96][97] 외계 문명의 기술 활동 증거인 기술적 신호(technosignature) 탐색이 새로운 접근 방식으로 주목받고 있다.[111][3] 기술적 신호에는 다이슨 구체와 같은 거대 구조물,[112][113][114] 산업 활동으로 인한 대기 오염,[115] 외계 행성의 도시 불빛,[116] 소행성 채굴 흔적,[122] 인공위성,[130] 성간 우주선[131] 등이 포함될 수 있다. 이러한 신호들을 탐지하고 자연 현상과 구별하기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다.[129][134] 또한, 신호의 인코딩 방식을 모르는 상태에서도 신호를 해독하려는 알고리즘[135][136]이나 프랙탈 이론을 이용한 새로운 통신 방식[137] 등 정보 이론적 접근도 이루어지고 있다.
수동적 SETI는 외계 문명의 존재를 확인하기 위한 중요한 과학적 노력이다. 그러나 광대한 우주 공간과 신호의 미약함은 탐색의 큰 어려움으로 작용한다. 현재 인류의 기술로는 비교적 가까운 거리(약 100광년 이내)에 있는 문명이 강력한 신호를 의도적으로 보내지 않는 한, 일상적인 전파 누출을 감지하기는 매우 어렵다.
4. 2. 능동적 외계 지능 찾기 (Active SETI)
능동적 외계 지능 찾기(Active Search for Extra-Terrestrial Intelligence, Active SETI)는 외계 지적 생명체를 향해 의도적으로 메시지를 보내 그 존재를 알리고 응답을 유도하려는 시도이다.[262] 이는 외계 지적 생명체에 대한 메시지 발신(Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence, METI) 또는 포지티브 SETI(positive SETI)라고도 불린다. 수동적으로 신호를 기다리는 것과 달리, 능동적 SETI는 생명체 존재 가능성이 있는 슈퍼지구 등 특정 천체를 목표로 전파 신호를 보내는 방식으로 이루어진다.[262]대표적인 능동적 SETI 활동 사례는 다음과 같다.
- 전파 메시지 발신:
- 1974년 푸에르토리코의 아레시보 천문대에서 구상성단 M13을 향해 발신된 아레시보 메시지는 최초의 강력한 시도 중 하나이다.
- 우크라이나 예브파토리아 행성 레이다에서는 Cosmic Call I, II (1999년, 2003년)와 Teen Age Message (2001년) 등 여러 메시지가 발신되었다.
- 1983년에는 스탠퍼드 대학교의 안테나를 통해 알타이르 항성계를 향해 메시지가 전송되었으며, 이는 일본 연구자들이 기획한 첫 사례이다.
- 탐사선 탑재 메시지:
- 파이오니어 10호와 파이오니어 11호에는 인류와 지구에 대한 정보를 담은 파이오니어 탐사선의 금속판이 실려 있다.
- 보이저 1호와 보이저 2호에는 지구의 다양한 소리, 음악, 이미지 등을 담은 보이저 골든 레코드가 탑재되어 성간 공간을 항해하고 있다.
이러한 능동적 메시지 발신 활동은 외계 문명과의 접촉 가능성을 높이는 동시에, 잠재적 위험성에 대한 논쟁을 불러일으키기도 한다. 만약 외계 신호가 감지될 경우, 국제우주항행학회(IAA)의 SETI 분과회에서 채택한 "외계 지적 생명체의 발견 후 활동에 관한 제반 원칙에 대한 선언" (2010년 개정) 등에 따라 국제적인 협의와 신중한 대응이 요구된다. 특히, 발견 사실 확인 및 공표 절차, 그리고 응답 여부에 대한 국제적 합의의 중요성이 강조된다.
5. 시설과 세부 활동
외계 지적 생명체 탐사(SETI)는 전 세계 다양한 기관과 시설이 참여하는 연구 분야이다. 초기에는 미국 항공우주국(NASA), 미국 국립과학재단(NSF) 등 정부 기관의 후원을 받았으나,[227][232] 1993년 미국 정부의 예산 삭감 이후[211][227] 윌리엄 휴렛, 폴 앨런, 고든 무어 등 민간 기업가들의 재정 지원과 과학자들의 자원봉사로 연구가 지속되었다.[235]
주요 연구 기관으로는 SETI 연구소, 행성협회, 캘리포니아 대학교 버클리 등이 있으며, 이들은 다양한 프로젝트를 통해 SETI 연구를 주도하거나 지원하고 있다. 대표적인 관측 시설로는 SETI 연구소가 운영하는 앨런 망원경 집합체(ATA)[227][249]와 중국의 500미터 구경 구면 전파 망원경(FAST)[62]가 있다. FAST는 SETI를 핵심 과학 목표로 건설된 세계 최대 규모의 단일 접시 전파 망원경이다.[63] 대한민국에서는 한국천문연구원이 한국우주전파관측망(KVN)을 활용한 SETI 연구를 수행하고 있다.[260]
SETI 활동은 크게 외계 신호를 탐색하는 것과 지구에서 메시지를 발신하는 것(액티브 SETI)으로 나뉜다.
신호 탐색은 주로 전파 망원경을 이용해 외계 문명이 보냈을 가능성이 있는 인공적인 전파 신호를 찾는 방식으로 이루어진다. 1960년 프랭크 드레이크의 오즈마 계획을 시작으로[194], SERENDIP[49], 피닉스 프로젝트[234] 등 다양한 탐색 프로젝트가 진행되었다. 특히 1999년 시작된 SETI@Home은 분산 컴퓨팅 기술을 활용하여 전 세계 개인용 컴퓨터의 자원을 모아 방대한 데이터를 분석하는 방식으로 큰 주목을 받았다.[238][195] 최근에는 러시아 출신 투자자 유리 밀너가 지원하는 브레이크스루 리슨 프로젝트가 스티븐 호킹 등 저명한 과학자들과 함께 대규모 탐색을 진행하고 있다.[246][247] 또한, SETI Live와 같이 일반 시민이 직접 신호 분석에 참여하는 프로젝트도 운영되고 있다.[250] 전파 외에도 광학 망원경을 이용해 외계 문명이 발신할 가능성이 있는 강력한 레이저 신호를 찾는 광학 SETI(Optical SETI, OSETI) 연구[79], 외계 문명이 남겼을지 모를 인공 구조물이나 탐사선을 찾는 외계 인공물 탐사(Search for Extraterrestrial Artifacts, SETA)[103] 등 다양한 접근 방식이 시도되고 있다.
액티브 SETI(Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence, METI)는 지구에서 외계 문명을 향해 메시지를 보내는 활동이다. 1974년 아레시보에서 보낸 아레시보 메시지가 대표적이며, 이후에도 우크라이나의 예브파토리아 행성 레이더를 통해 Cosmic Call, Teen Age Message 등의 메시지가 발신되었다. 1983년에는 일본 연구자들이 알타이르를 향해 메시지를 보내기도 했다. 또한 파이오니어 탐사선과 보이저 탐사선에는 각각 금속판과 보이저 골든 레코드 형태의 메시지가 실려 우주로 보내졌다.
5. 1. SETI 연구소
SETI 연구소(The SETI Instituteeng)는 1984년에 설립된[232] 미국의 비영리 단체로, 우주 생명체의 기원, 본질, 분포를 탐구하고 이해하는 것을 목표로 한다. 연구소는 캘리포니아주 마운틴 뷰에 위치하고 있다.[235]연구소는 외계 지적 생명체의 증거를 찾기 위한 다양한 프로젝트를 수행하고 있으며, 대표적으로 앨런 망원경 집합체(Allen Telescope Array, ATA)를 운영하여 전파 신호를 탐색한다. 또한, 일반 대중이 신호 분석에 참여하는 SETI Live 프로젝트나 미래 우주 활동을 대비한 페이팔 갤럭틱 프로젝트 등도 진행하고 있다.
5. 1. 1. 앨런 망원경 집합체

앨런 망원경 집합체(Allen Telescope Array, ATA)는 미국 캘리포니아주 동북 지역에 있는 전파 망원경 군집으로, 햇크릭 전파 천문대 소속이다. 2001년 폴 앨런이 기부한 약 2500만달러(약 280억원)으로 42개를 만들어 활용하기 시작하였다.[227] 이 망원경이 사용되기 전까지 SETI 연구는 영국의 천문대나 아레시보 천문대 등을 빌려 1년에 20일 정도만 관측이 가능했다. 앨런 망원경 집합체는 외계 생명체로부터 발신됐을 가능성이 있는 500만 개의 무선 주파수 신호를 탐지하는 데 사용된다.[249]
5. 1. 2. SETI Live
SETI Live는 기존의 여러 컴퓨터가 전파 신호를 분석하던 방식과 달리, 사람이 직접 신호를 확인하고 분석하는 프로젝트이다. 이는 컴퓨터 분석이 신호의 전체 파장을 일일이 걸러내지 못하고 인공위성이나 휴대전화 전파 등에 의해 방해받는 단점을 인간의 감각적 능력을 통해 보완할 수 있다는 믿음에 기반한다.[250]이 프로젝트는 SETI 연구소와 시카고 애들러 천문대 소속 학자들이 주축이 되어 진행하고 있으며, 누구나 참여할 수 있다. 참여자는 프로젝트 홈페이지를 통해 일반적인 방해 전파와 조사 가치가 있는 특수 신호를 구별하는 방법 등을 배울 수 있다. 만약 참가자가 호기심을 유발하는 특별한 신호를 발견하면 홈페이지에 직접 표시할 수 있다. 참가자들이 올린 특수 신호 중 동일한 신호가 5명 이상에게서 보고될 경우, 관측에 사용되는 전파망원경이 해당 신호의 방향으로 재수신을 시도하여 외계 지적 생명체의 신호인지 여부를 확인하게 된다.[250]
5. 1. 3. 페이팔 갤럭틱 프로젝트
미래에 인류가 우주로 활동 영역을 넓힐 것에 대비하여, 미국의 온라인 결제 서비스 기업인 페이팔은 SETI, 우주관광협회(Space Tourism Society)와 협력하여 페이팔의 우주 버전인 '페이팔 갤럭틱'(PayPal Galactic) 개발 프로젝트를 시작했다.[251][252]5. 2. 행성협회
행성협회(The Planetary Societyeng)는 천문학과 관련된 다양한 연구 활동을 지원하는 NGO이자 비영리 단체이다. 1980년 칼 세이건, 브루스 머레이, 루이스 프리드먼이 공동으로 설립했으며, 현재 전 세계 125개국에서 참여하고 있다. 협회의 설립 목적은 "사람들에게 또 다른 세상을 탐구하고 우리가 사는 세상을 이해하며 다른 곳의 생명을 찾아내도록 영감을 주는 것(To inspire the people of Earth to explore other worlds, understand our own, and seek life elsewhere.)"이다.[253] 행성협회는 SETI@Home을 비롯한 수많은 천문 관련 프로젝트, 연구 과제, 교육 활동을 지원하고 있다.5. 3. 캘리포니아 대학교 버클리
캘리포니아 대학교 버클리는 외계 지적 생명체 탐사(SETI) 분야에서 중요한 역할을 수행하고 있으며, 여러 관련 프로젝트를 주도하거나 참여하고 있다. 대표적으로 1979년부터 참여하기 시작한 SERENDIP(Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations) 프로젝트가 있다.[262] 이 외에도 분산 컴퓨팅 기술을 활용하여 전 세계 개인용 컴퓨터의 자원을 모아 방대한 데이터를 분석하는 SETI@Home 프로젝트와 케플러 우주 망원경이 수집한 데이터를 분석하여 외계 신호를 찾는 케플러 SETI(Kepler SETI) 프로젝트 등이 버클리와 관련하여 진행되었다. 이러한 활동들은 외계 문명의 존재 가능성을 과학적으로 탐구하려는 지속적인 노력의 일부이다.5. 3. 1. SERENDIP
wikitext5. 3. 2. SETI@Home
1999년 5월, SETI는 하루 2GB의 전파 신호를 분석하던 슈퍼컴퓨터의 용량 한계에 부딪혔다. 이 문제를 해결하기 위해 분산 컴퓨팅 방식의 SETI@Home 프로젝트를 시작하여 개인 사용자들의 컴퓨터 자원을 활용하기 시작했다.SETI@Home은 전 세계 개인 컴퓨터에 분석 프로그램을 설치하고, 아레시보 천문대 등에서 수집된 방대한 전파 데이터를 작은 단위로 나누어 전송하는 방식으로 운영된다. 참여자들은 자신의 컴퓨터로 이 데이터를 분석한 뒤 결과를 프로젝트 서버로 보내고, 이렇게 모인 결과는 거대한 슈퍼컴퓨터에 버금가는 처리 능력을 제공한다.[254] 이 프로젝트는 푸에르토리코의 아레시보 천문대에서 수집한 우주 전파 신호 속에서 인공적인 패턴을 찾는 것을 목표로 하며, 방대한 계산량을 처리하기 위해 무료 클라이언트 소프트웨어인 SETI@Home을 배포하여 분산 컴퓨팅 환경을 구축했다.[195]
1999년 5월 시작된 이 프로젝트는 예상보다 큰 호응을 얻었다. 특히 1995년 이후 외계 행성 발견이 이어지면서 대중의 관심이 높아졌고, 프로젝트 시작 4개월 만에 전 세계 120만 명에 가까운 네티즌이 참여하는 등 큰 인기를 얻었다.[238] 이는 자원봉사 기반 분산 컴퓨팅의 성공적인 초기 사례로 평가받는다.[205] 2009년 6월 기준 약 600테라플롭스(TFLOPS)의 연산 능력을 기록했는데, 이는 BOINC 플랫폼 도입 이전인 2004년 1월의 약 63TFLOPS에서 크게 향상된 수치이다. 2015년 2월에는 전 세계 약 19만 명의 사용자가 활동하며 초당 평균 712 테라플롭스(TFLOPS)의 부동소수점 연산을 수행했다.[256]
2003년 2월, 물고기자리와 황소자리 사이 방향의 SHGb02+14a 전파원에서 1,420MHz 주파수의 신호가 세 차례 수신되었다가 사라졌다는 관측 결과가 보고되었으나,[206] SETI 연구소는 이것이 외계 지적 생명체에서 비롯되었을 가능성은 낮다고 공식적으로 밝혔다.[207]
초기에는 SETI@Home 전용 프로그램을 사용했지만, 2004년 6월부터는 분산 컴퓨팅 플랫폼인 BOINC( Berkeley Open Infrastructure for Network Computing|버클리 개방형 네트워크 컴퓨팅 기반구조eng )의 하위 프로젝트로 통합되었다. 이로 인해 기존의 SETI@Home은 '''SETI@Home Classic'''으로 명칭이 변경되었고, 2005년 12월 15일 운영이 종료되었다.
2013년에는 BOINC가 모바일 앱을 출시하면서 스마트폰, 태블릿 등 안드로이드 기기에서도 프로젝트 참여가 가능해져[255] 참여의 폭이 더욱 넓어졌다.
2020년 3월 31일, SETI@Home은 새로운 데이터 분석 작업의 분산을 중단하고, 이후에는 이미 수집된 데이터를 분석하는 데 집중할 것이라고 발표했다.
5. 3. 3. 케플러 SETI
케플러 SETI(Kepler SETI)는 케플러 계획에 따라 2009년 3월 발사된 케플러 우주 망원경을 통해 수신된 신호를 분석하는 프로젝트이다.[257][258] 케플러 우주 망원경은 외계 지적 생명체의 신호를 탐색하는 것 외에도, 생명체가 존재할 가능성이 있는 슈퍼 지구를 찾는 데에도 활용되고 있다.[259]5. 4. 웨스턴시드니 대학교
(내용 없음)5. 4. 1. SETI Australia
웨스턴시드니 대학교는 1999년 파크스 천문대가 완공됨에 따라 Southern SERENDIP 프로젝트를 운영하고 있다.[237] 이 프로젝트의 일환으로 1999년부터 20광년에서 69광년 사이에 위치한 가까운 별들을 향해 메시지를 보내기 시작했다.[262]5. 5. 한국천문연구원
한국천문연구원(Korea Astronomy and Space Science Institute)은 대한민국의 천문우주과학 분야를 연구하는 정부출연 연구기관으로, SETI 관련 연구 활동을 수행하고 있다.[260]5. 5. 1. 한국우주전파관측망
한국천문연구원(Korea Astronomy and Space Science Institute)은 대한민국의 천문우주과학 분야를 연구하는 정부출연 연구기관으로, 코리아앳홈을 개편한 SETI korea 프로젝트를 개발하고 있다.[260]
한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network)은 연세대학교 전파천문대, 울산대학교 전파천문대, 탐라전파천문대로 구성된 대한민국의 초장기선 전파간섭계(VLBI) 네트워크이다. 2008년부터 한국천문연구원이 운영하고 있으며,[261] SETI korea 프로젝트에 활용된다. KVN을 통해 관측된 전파 신호는 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 슈퍼컴퓨터를 통해 분석된다.[260]
5. 6. 기타 주요 연구 기관 및 프로젝트
중국의 500미터 구경 구면 전파 망원경(FAST)은 과학 임무의 일부로 ''성간 통신 신호 감지''를 포함하고 있다. 중국 국가발전 및 개혁위원회(NDRC)의 자금 지원을 받아 중국과학원(CAS) 산하 국립 천문대(NAOC)에서 관리하며, SETI를 핵심 과학 목표로 건설된 최초의 전파 관측소이다.[62] FAST는 카르스트 지형의 자연적인 싱크홀에 건설된 직경 500m의 고정된 구형 접시로, 세계에서 가장 큰 단일 접시 전파 망원경이다.[63] FAST 웹사이트에 따르면, 최대 28광년 거리의 1,400개 별까지 탐색 가능하며, 송신기의 방사 전력이 1,000,000 MW로 증가하면 탐색 범위가 100만 개 별까지 확장될 수 있다. 이는 이전 아레시보의 305m 망원경 탐지 거리인 18광년과 비교된다.[64] 2022년 6월, FAST를 이용한 연구에서 인공적인 외계 신호 가능성이 보고되었으나,[65] 이후 SETI 관련 프로젝트의 수석 과학자 댄 워스하이머(Dan Werthimer)는 해당 신호가 외계가 아닌 지구에서 발생한 전파 간섭일 가능성이 높다고 언급했다.[66]SETI@home 프로젝트는 자원 봉사 컴퓨팅을 활용하여 SERENDIP 프로젝트에서 수집된 데이터를 분석했다. 1999년 5월 캘리포니아 대학교 버클리의 버클리 SETI 연구 센터에서 시작되었으며, 행성 협회와 파라마운트 픽처스, 캘리포니아 주 등의 지원을 받았다. 데이비드 P. 앤더슨과 댄 워트하이머가 운영했으며, 누구나 버클리 오픈 인프라스트럭처 포 네트워크 컴퓨팅(BOINC) 소프트웨어를 통해 참여할 수 있었다. 참여자들은 유휴 컴퓨터 자원을 이용해 SERENDIP IV 기기에서 기록된 데이터의 "작업 단위"를 분석하고 결과를 버클리의 서버로 전송했다. 2009년 기준, 18만 명 이상의 활성 참여자가 평균 617 테라플롭스의 연산 능력을 제공했다.[69] 2004년 전파원 SHGb02+14a에서 감지된 신호에 대한 추측이 있었으나, 연구자들은 우연의 일치로 보았다.[70][71] 2020년 3월 31일, SETI@home은 새로운 작업 배포를 중단하며 프로젝트를 무기한 중단했다.[73]
SETI Net은 기성품 전자 제품을 사용하여 구축된 개인 탐색 시스템이었다.[74] 3m 포물선 안테나, LNA, 수신기, 개인용 컴퓨터 등으로 구성되어 특정 하늘 위치를 장기간 관측했다. 와우! 신호 영역 등을 모니터링했으며, 수집된 데이터는 인터넷 아카이브에서 이용 가능하다. SETI Net은 아마추어 SETI 커뮤니티를 위한 여러 소프트웨어를 개발했으며, 2021년 12월 4일 운영을 중단하고 해체되었다.
SETI 리그(The SETI League, Incorporated)는 1994년 NASA SETI 프로그램 취소에 대응하여 설립된 비영리 단체로, 62개국 1,500명의 회원이 활동하고 있다. H. 폴 슈치 명예 이사가 이끌며, 많은 회원들이 아마추어 무선 통신사 및 마이크로파 실험가이다. SETI 리그는 직경 3m에서 5m 크기의 가정용 위성 TV 안테나를 활용한 전파 망원경 제작을 선도했으며,[75] 아르고스 프로젝트(Project Argus)를 통해 소규모 아마추어 전파 망원경 네트워크를 조정하여 전천 탐사를 목표로 한다.[76] 현재 27개국 143개의 아르고스 프로젝트 전파 망원경이 운영 중이며, 감도는 10−23 W/m2 수준으로, 1977년 "와우!" 신호를 감지한 빅 이어와 비슷하다.[77]
대부분의 SETI 탐색이 전파 영역에 집중되었지만, 일부 연구자들은 강력한 레이저를 이용한 광학 파장에서의 성간 통신 가능성, 즉 광학 SETI를 연구해왔다.[79][80][81] 1961년 찰스 하드 타운스 등이 처음 제안했으며, 1983년 타운스의 상세 연구 발표 이후 본격적인 관심을 받았다.[82] 레이저의 단색성과 지향성이 탐색의 어려움으로 지적되지만, 좁은 펄스 형태로 방출하면 탐지가 용이해질 수 있다.[83] 또한 근적외선 파장은 성간 가스와 먼지에 거의 투과되므로 먼 거리 통신에 유리할 수 있다.[84][85] 연구에 따르면 직경 10미터 거울과 고출력 레이저를 이용한 적외선 펄스는 수신 문명에게 태양보다 수천 배 밝게 보일 수 있다.[86] 현재 하버드-스미소니언(오크 리지 천문대의 1.8m 망원경 등), 프린스턴 대학교(91(NIROSETI 프로그램, 리크 천문대 자동 행성 탐지기 2.4m 망원경, Leuschner Observatory의 76cm 자동 망원경 활용), SETI 연구소(레이저 SETI) 등 여러 기관에서 광학 SETI 실험을 진행 중이다.[87][88][89] 하버드-스미소니언 그룹은 하버드의 155cm 광학 망원경을 이용한 탐색을 진행했으며, 프린스턴 망원경과 연계하여 오류를 줄이는 방식을 모색하기도 했다. 2020년에는 리크 천문대에 PANOSETI 프로젝트 망원경 2기가 설치되어 광대역 광학 SETI 탐색 및 천체 물리학적 과도 현상 연구를 목표로 하고 있다.[90][81] 2017년에는 태비의 별(KIC 8462852) 등에서 레이저 신호를 탐색했으나 기술 관련 증거는 발견되지 않았다.[91][92][93]
2021년에는 기존 망원경과 수신기를 이용해 ETI가 보낸 양자 통신 전송을 탐색하는 방법이 제안되었다.[94][95] 2022년 연구에서는 X선 광자를 이용한 성간 양자 통신 가능성과 테크노시그니처 탐지 방안을 모색했다.[96][97]
로널드 N. 브레이스웰이 1960년 제안한 성간 통신 탐침(브레이스웰 탐침) 아이디어는 물리적 탐사선이 전파 신호보다 우수한 성간 통신 수단이 될 수 있다는 주장으로 이어졌다(로버트 프레이타스).[101] 앨런 터프는 1996년 지구 인터넷을 감시할 수 있는 외계 탐침을 초대하는 웹 기반 SETI 실험 'ETI 초대'를 시작했다. 에너지 효율성 측면에서 장거리 메시지 전달에는 물질 전송이 유리할 수 있지만,[101] 간단한 신호에는 전파가 효율적이다.[102] 외계 인공물 탐사(SETA)[103]는 전파/광학 탐색을 보완할 수 있다.[104][105] 외계 탐사선의 주차 장소로 지구-달 또는 태양-지구 라그랑주 점[106]이 주목받았으며, 1979년 프레이타스와 발데스는 지구-달 삼각 L4 및 L5 지점 주변에서 사진 탐색을 수행했으나 발견하지 못했다.[106] 1982년에는 5개의 지구-달 라그랑주 점(L1, L2, L3, L4, L5)과 태양-지구 L2 지점을 포함하여 더 포괄적인 탐색을 수행했지만 역시 외계 탐침을 찾지 못했다.[107] 1983년에는 트리튬 초미세선(1516 MHz)을 이용한 탐색이 53개의 인근 별을 포함한 108개 천체를 대상으로 Hat Creek 전파 천문대에서 수행되었으나, 광대역 및 협대역 채널에서 각각 5–14 × 10−21 W/m2/채널 및 0.7–2 × 10−24 W/m2/채널의 감도에도 불구하고 탐지되지 않았다.[108] 일부에서는 금성이나 화성 등 태양계 내 다른 행성에서 과거 문명의 흔적을 찾을 수 있다는 추측도 제기되었다.[109][110]
신호 탐지 기술 측면에서는 인코딩 방식에 대한 사전 지식 없이 신호를 해독하는 알고리즘이 개발되었다.[135] 이 알고리즘은 알고리즘 정보 이론을 활용하여 아레시보 메시지를 성공적으로 재구성했으며, 암호학 및 정보 이론 분야 발전에 기여할 수 있다.[136] 또한 프랙탈 이론에 기반한 프랙탈 메시징 방법은 시공간 규모에 무관한 통신 프레임워크를 제공한다.[137]
액티브 SETI(Active SETI) 또는 METI(Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence)는 외계 지적 생명체에게 메시지를 보내는 활동이다. 1974년 아레시보 천문대에서 구상 성단 M13을 향해 보낸 아레시보 메시지가 대표적이다. 이후 코스믹 콜, 십대 메시지, 코스믹 콜 2, 지구로부터의 메시지 등이 1999년부터 2008년까지 예브파토리아 행성 레이더에서 전송되었다.
SETI 연구는 종종 UFO 연구와 혼동되기도 하지만, 둘은 명확히 구분된다. UFO학은 일반적으로 학계에서 과학 연구 분야로 인정받지 못하며,[180][181] 사이비 과학으로 간주되기도 한다.[183][184] 질 타르터는 SETI가 천문학적 도구를 사용하여 기술의 증거를 찾고 독립적으로 검증 가능한 데이터를 제공하는 반면, UFO는 그렇지 않다고 강조했다.[185] 하버드 대학교 천문학자 아비 로브가 이끄는 갈릴레오 프로젝트는 미확인 항공 현상(UAP)을 과학적으로 연구하려는 소수의 노력 중 하나이다.[186] 로브는 UAP 연구가 과학계에서 충분히 다루어지지 않고 있으며, 과학의 영역으로 전환되어야 한다고 주장했다.[187] 2021년 미국 정보기관의 UAP 보고서 발표 이후, 갈릴레오 프로젝트는 외계 기술 장비의 잠재적 증거를 체계적이고 과학적으로 찾아야 한다는 입장을 밝혔다.[188]
6. 주요 발견
외계 지적 생명체가 보낸 신호인지 확인하기 위해서는 반복적인 수신이 필요하며, 그렇지 않은 신호는 '의심 신호'로 남게 된다.[262] SETI 역사상 주목할 만한 의심 신호들이 있었지만, 아직 외계 지적 생명체의 존재를 명확히 입증하는 신호는 발견되지 않았다. 대표적인 예로 Wow! 신호가 있으며, 이는 하위 섹션에서 더 자세히 다룬다.
최근 사례로는 2022년 6월, 중국의 FAST 망원경에서 인공적인 외계 신호일 가능성이 있는 전파를 감지했다는 보고가 있었다.[65] 그러나 후속 연구를 통해 해당 신호는 외계에서 온 것이 아니라 지구에서 발생한 전파 간섭, 즉 '지구인으로부터의 전파 오염'일 가능성이 높다는 잠정 결론이 내려졌다.[66] 이 사례는 외계 신호를 탐색하고 검증하는 과정에서 지구 기원의 간섭 신호를 정확히 식별하는 것이 얼마나 중요하고 어려운 과제인지를 잘 보여준다.
6. 1. Wow! 신호
1977년 8월 15일 밤, 오하이오 주립 대학교의 빅 이어 전파 망원경으로 외계 신호를 탐색하던 중 특별한 전파가 포착되었다.[262] 당시 프로젝트에 참여하고 있던 대학 교수 제리 R. 이만(Jerry R. Ehman)은 컴퓨터로 출력된 관측 기록을 검토하다가 이례적으로 강한 신호를 발견했다. 그는 너무 놀라 출력된 종이에 "Wow!"라고 적었고, 이 신호는 이후 Wow! 신호(Wow! Signal)라는 이름으로 널리 알려지게 되었다.[262]이 신호는 궁수자리 방향에서 왔으며, 약 72초 동안 매우 좁은 주파수 대역폭(협대역)에서 강하게 수신되었다. 이는 인공적인 신호일 가능성을 시사하는 특징 중 하나이다.[262]
하지만 Wow! 신호는 단 한 번 포착된 이후 다시는 관측되지 않았다.[262] 이 때문에 신호의 정확한 정체는 여전히 밝혀지지 않았으며, 외계 지적 생명체가 보낸 신호인지, 아니면 아직 알려지지 않은 자연 현상이나 지구 기원의 간섭인지에 대한 논란이 계속되고 있다.[262]
6. 2. 2007년 파크스 천문대 신호
2013년 호주 연방과학원은 2007년 파크스 천문대에서 관측된 전파가 기원을 알 수 없는 신호임을 확인했다고 발표했다.[263][264] 분석 결과, 이 전파는 10초 간격으로 1밀리초(1/1000초) 동안 총 4번에 걸쳐 서로 다른 방향에서 관측되었으며, 지구로부터 약 110억 광년 떨어진 거리에서 온 것으로 추정된다. 특히 이 신호는 감마선이나 엑스선이 함께 관측되지 않았다는 점에서, 일반적으로 감마선폭발이나 블랙홀 충돌 또는 증발 시 관측되는 신호와는 다른 특징을 보였다.[263][264]SETI의 라비르 바탈 박사는 이 신호에 대해 "기계적 결함이나 우주에서 온 무의미한 광학 잡음일 수도 있지만, 외계 문명이 보낸 메시지일 가능성도 있다"고 언급했다. 그는 "중요한 것은 단 한 번도 이 같은 신호가 관측된 적이 없었다는 점"이라고 덧붙였다.[265] 이 관측 결과는 2013년 7월 5일자 사이언스지에 발표되었다.[266]
6. 3. 2012년 케플러 망원경 신호
2012년 케플러 망원경을 이용한 케플러 SETI(외계 지적 생명체 탐사) 과정에서 협대역 신호가 발견되었다. 이 신호가 관측된 위치는 KOI-812와 KOI-817이었다.[257][258] 그러나 이후 분석 결과, 해당 신호는 외계 지적 생명체가 보낸 것이 아니라 망원경 자체의 잡음이나 흔들림 때문에 발생한 것으로 밝혀졌다.7. 영향
SETI는 SF에서 다루어지는 상상과 현실의 자연 과학이 만나는 지점에 있는 연구 분야이다. 다양한 관측과 연구가 계속되고 있지만, 21세기 초 현재까지 명확한 외계 문명의 증거는 발견되지 않았다. 그럼에도 SETI는 "지구 인류의 문명은 우주에서 매우 예외적인 존재인가, 아니면 필연적으로 발생하는 보편적인 현상인가?"라는 오랜 철학적 질문에 대한 답을 찾으려는 인류의 지적 호기심을 반영한다. 이러한 관심은 SETI@home 프로젝트에 참여한 수많은 사람들을 통해서도 엿볼 수 있다.[195]
SETI 연구는 과학 기술의 발전, 특히 분산 컴퓨팅 기술의 확산에 기여했으며, 소설이나 영화 등 대중문화에도 영감을 주었다. 또한 외계 생명체의 존재 가능성은 과학과 종교 사이의 오랜 논쟁에 새로운 질문을 던지기도 한다.
7. 1. 분산 컴퓨팅 프로젝트의 발전

SETI@home의 성공 이후, 이 모델을 참고한 분산 컴퓨팅 프로젝트들이 수학, 의학, 분자 생물학, 기후학, 천체물리학 등 다양한 과학 분야에서 등장했다.[267][268] 특히 SETI@home을 위해 개발된 분산 컴퓨팅 플랫폼인 BOINC(Berkeley Open Infrastructure for Network Computing)는 이후 다른 분산 컴퓨팅 프로젝트에도 제공되어 기술 공유와 협력을 통한 시너지 효과를 창출했다.[269]
분산 컴퓨팅 기술은 하드웨어 발전과 함께 더욱 가속화되었다. 2006년 엔비디아는 그래픽 처리 장치(GPU)를 분산 컴퓨팅에 활용할 수 있게 하는 CUDA 기술을 발표했고,[271] 2008년에는 AMD가 ATI Stream 기술을 선보였다.[270] 이를 통해 기존의 중앙 처리 장치(CPU)만을 사용하던 방식에서 GPU를 함께 활용하게 되면서, 분산 컴퓨팅의 처리 속도는 이전보다 최대 20배까지 빨라졌다.[268][271] 또한, 개인용 컴퓨터뿐만 아니라 플레이스테이션 3 게임 콘솔[272]이나 안드로이드 운영체제를 사용하는 스마트폰 및 태블릿 등 다양한 기기에서도 이제는 분산 컴퓨팅에 참여할 수 있게 되었다.[273]
이러한 기술 발전을 바탕으로 분산 컴퓨팅 프로젝트들은 실질적인 과학적 성과를 내기 시작했다. 대표적으로 Einstein@Home 프로젝트는 전파 분석을 통해 중력파를 탐색하여 중성자별이나 블랙홀의 존재를 확인하는 것을 목표로 하는데, 2010년에는 빠르게 회전하는 펄사인 `PSR J2007+2722`를 최초로 발견하는 성과를 거두었다.[274] 2012년 2월 기준으로 BOINC 플랫폼을 통해 이루어지는 분산 컴퓨팅 프로젝트는 약 70개에 육박했다.
분산 컴퓨팅의 선구적인 사례인 SETI@home은 푸에르토리코의 아레시보 천문대에서 수집된 방대한 양의 우주 전파 데이터를 분석하여 외계 지적 생명체가 보낸 인공적인 신호를 찾는 프로젝트이다. 막대한 계산량을 처리하기 위해, 프로젝트는 일반 대중에게 클라이언트 소프트웨어를 무료로 배포하고 개인용 컴퓨터의 유휴 자원을 활용하는 분산 컴퓨팅 방식을 채택했다.[195] 1999년 5월 시작된 SETI@home은 예상보다 훨씬 큰 호응을 얻으며 볼런티어 컴퓨팅의 성공적인 모델이 되었다.[205] 2004년 6월에는 더욱 발전된 분산 컴퓨팅 플랫폼인 BOINC 기반으로 전환했으며, 기존의 초기 SETI@home(SETI@home 클래식) 버전은 2005년 12월 15일에 운영이 중단되었다. 2020년 3월 31일, SETI@home은 새로운 데이터 분산 처리를 중단하고, 그때까지 수집된 데이터 분석에 집중한다고 발표했다.
7. 2. 소설·영화의 소재
SETI의 활동은 공상 과학 소설과 영화의 소재가 되었다. 미국의 천문학자이자 많은 SF 작품을 남긴 칼 세이건 원작의 소설 《콘택트》와 이를 영화화한 《콘택트》는 SETI의 공동 창립자인 질 타터 박사를 모델로 한 작품으로[275], 초반에 주인공이 외계 신호를 수신하면서 SETI가 등장한다.[227] 2009년에는 다음 만화 속 세상에서 '천체 몽상 청춘물'이라는 장르로 웹툰 드라마 `세티`가 연재되기도 했다. 웹툰 드라마는 만화와 영상을 함께 사용한 형식이다.[276] 이처럼 SETI는 지구 외 문명을 탐사하는 프로젝트로서, SF와 현실을 다루는 자연 과학의 접점에 있다고 할 수 있다.7. 3. 과학과 종교 간 논쟁의 요소
과학과 종교는 인류 역사 속에서 서로 대립하거나 상호 보완하는 관계를 맺어왔다. 종교는 믿음을 통해 사실을 검증하려 하고, 과학은 관찰과 실험을 통해 사실을 검증하려 한다는 점에서 차이가 있다.
SETI 프로젝트는 생명체가 자연 발생하여 진화한다는 진화론에 과학적 근거를 두고 있다. 이는 일부 개신교와 이슬람교 등에서 지지하는 창조론과는 배치되는 관점으로, SETI 활동은 종종 과학과 종교 간의 논쟁 요소로 다루어진다.[277]
일부에서는 외계 지적 생명체의 존재가 실제로 확인될 경우, 사회 전반, 특히 세계의 여러 종교에 미칠 파급 효과가 클 것이라는 우려를 제기하기도 한다. 스티븐 M. 그리어와 같은 인물은 기득권 세력이 외계 생명체 발견 사실을 은폐하거나 대중에게 제대로 알리지 않을 가능성을 제기했으며,[155] 브루스 야코스키 등은 외계 생명체의 공식적인 발표가 가져올 사회적, 종교적 영향이 광범위하고 예측하기 어려울 수 있다고 주장했다.[156]
8. 한국의 SETI 연구
(내용 없음)
8. 1. 한국천문연구원의 역할
한국천문연구원은 대한민국의 천문우주과학 분야를 연구하는 정부출연 연구기관으로, 코리아앳홈 프로젝트를 개편한 SETI korea를 개발하고 있다.[260]8. 2. 국내외 협력 현황
한국천문연구원(Korea Astronomy and Space Science Institute, KASI)은 대한민국의 천문우주과학 분야를 연구하는 정부출연 연구기관이다. 현재 코리아앳홈의 개편 프로젝트인 SETI korea를 개발 중에 있다.[260]
국제적으로는 다양한 협력 프로젝트가 진행되고 있다. 대표적인 예로 SETI@home(세티@홈) 프로젝트가 있다. 이는 푸에르토리코의 아레시보 천문대에서 수집한 전파 데이터를 일반 대중의 컴퓨터 자원을 활용하여 분석하는 분산 컴퓨팅 방식으로 운영되었다.[195] 1999년 5월 시작되어 큰 호응을 얻었으며,[205] 2003년에는 물고기자리와 황소자리 사이 방향의 SHGb02+14a 전파원에서 특정 주파수 신호가 3회 수신되었다는 보고도 있었으나, SETI 연구소는 외계 지적 생명체 발신 가능성은 낮다고 밝혔다.[206][207] SETI@home의 분산 컴퓨팅 작업은 2020년 3월 31일 중단되었고, 이후에는 수집된 데이터 분석에 집중하고 있다.
이웃 국가인 일본에서도 대학과 연구기관을 중심으로 활발한 SETI 활동이 이루어지고 있다. 규슈 도카이 대학, 나고야 대학, 국립천문대 미즈사와 관측소 등에서 전파 SETI를 수행했으며,[196][197][198][199][200] 효고현립 니시하리마 천문대에서는 레이저 광선 검출을 목표로 하는 광학 SETI(OSETI) 관측도 진행 중이다.[203][204] 또한, 사잔카 계획과 같은 전국 동시 관측[201]이나 오즈마 계획 50주년 기념 세계 합동 SETI(도로시 계획)에 참여하는 등 국제적인 협력 노력도 보인다.
외계 지적 생명체의 신호를 실제로 발견했을 경우를 대비하여, 국제 우주 항행 학회(IAA)의 SETI 분과회는 "외계 지적 생명체의 발견 후 활동에 관한 제반 원칙에 대한 선언"을 채택하였다. 이 선언은 발견 사실의 검증, 관련 기관 및 국제 사회와의 정보 공유, 발견된 신호의 보호, 그리고 국제적 합의 전까지 응답 자제 등의 내용을 담고 있다. 1989년에 채택된 초기 버전에는 발견자가 속한 국가의 관련 기관에 통보해야 한다는 조항이 있었으나, 2010년 개정판에서는 이 부분이 삭제되었다. 일본의 경우, 초기 프로토콜에 명시된 "관련 국가 기관"이 정해져 있지 않아 논의가 진행된 바 있다.[208][209] 이는 외계 신호 발견이라는 중대한 상황에 대비한 국가 차원의 준비와 국제 협력 체계 구축의 중요성을 시사한다.
8. 3. 미래 전망
한국천문연구원은 대한민국의 천문우주과학 분야 정부출연 연구기관으로, 코리아앳홈의 개편 프로젝트인 SETI korea를 개발 중에 있다.[260] 이는 한국에서의 SETI 연구가 지속되고 있으며 향후 발전 가능성을 내포하고 있음을 시사한다.
그러나 외계 지적 생명체 탐사, 특히 능동적으로 우리의 존재를 알리려는 시도(능동적 SETI)는 우주 윤리 및 우주 정책 측면에서 신중한 접근이 요구된다.[157][158][159] 물리학자 스티븐 호킹은 인류가 기술적으로 더 우월한 문명과 접촉했을 때 발생할 수 있는 위험성을 경고하며, 과거 인류가 동족에게 보였던 잔혹한 역사를 근거로 외계 문명에 우리의 존재를 알리는 것은 현명하지 못할 수 있다고 주장했다.[160] 반면, 천문학자 세스 쇼스택이나 질 타터 등은 이러한 우려에 대해 다른 견해를 제시하기도 했다. 쇼스택은 호킹의 우려를 과장된 것으로 보았고,[161] 타터는 고도로 발전한 외계 문명이라면 오히려 협력적이고 덜 폭력적인 방향으로 진화했을 가능성을 제기하면서도, 현재 인류가 능동적 SETI를 시도하기에는 이르다고 보았다.[162] 이러한 논쟁은 미래 SETI 활동의 방향 설정에 있어 중요한 고려 사항이다.
SETI 연구 자체에 대한 비판적인 시각도 존재한다. 일부 연구자들은 초기 SETI 프로젝트의 기대치가 지나치게 낙관적이었다고 지적하며, 은하계 내 외계 문명의 수가 예상보다 훨씬 적을 수 있다는 가능성을 제기한다.[1] 또한, SETI가 칼 포퍼가 제시한 과학의 반증 가능성 기준을 충족하기 어렵다는 비판도 있다. 즉, 외계 신호를 찾지 못하더라도 그것이 외계 문명의 부재를 증명하는 것은 아니며, 단지 그들이 특정 방식(예: 전파)으로 통신하지 않거나 우리가 탐지하지 못했을 뿐이라는 의미일 수 있다는 것이다.[163] 희귀한 지구 가설은 생명체, 특히 고등 지적 생명체의 탄생 조건이 매우 까다로워 우주에서 극히 드물 것이라고 주장하며, 이 가설이 맞다면 SETI 노력은 큰 의미를 갖기 어려울 수 있다.[164][165][166] 물론 희귀한 지구 가설 자체에 대한 비판도 만만치 않다.[166] 이러한 비판들은 SETI 연구가 장기적인 관점에서 꾸준한 노력과 기술 발전, 그리고 열린 자세를 필요로 함을 보여준다.
만약 외계 지적 생명체의 신호를 실제로 발견하게 될 경우를 대비한 국제적인 논의도 진행되어 왔다. 국제 우주 항행 학회(IAA)의 SETI 분과회는 "외계 지적 생명체의 발견 후 활동에 관한 제반 원칙에 대한 선언"을 채택한 바 있다. 이 선언은 발견 사실의 검증 절차, 국제 사회 및 관련 기구에 대한 통보, 정보의 투명한 공개, 그리고 국제적 합의 전까지 응답을 유보하는 등의 내용을 담고 있다. 과거 일본에서는 이 선언의 초기 버전(1989년판)에 명시된 "관련 국가 기관 통보" 조항과 관련하여 해당 기관을 어디로 할 것인지에 대한 논의가 있었으나[208][209], 2010년에 개정된 선언에서는 해당 문구가 삭제되었다. 이는 외계 지적 생명체 발견이라는 중대한 사건에 대해 국제 사회가 어떻게 협력하고 대응해야 할지에 대한 고민이 계속되고 있음을 보여준다. 한국의 SETI 연구 역시 이러한 국제적 논의와 규범을 주시하며 미래를 준비해 나갈 필요가 있다.
9. 비판과 논란
국제 우주 비행 아카데미(IAA)는 SETI 영구 연구 그룹(SPSG)을 통해 SETI의 과학, 기술, 국제 관계, 국제 정책 문제를 다루며, 매년 국제 우주 비행 연맹(IAC)에서 관련 심포지엄을 개최한다. 2005년에는 폴 데이비스를 의장으로 하는 태스크 그룹을 설립하여 외계 지적 생명체(ETI) 신호 발견 시 발생할 문제에 대한 자문 역할을 맡겼다.[147] 그러나 이러한 발견 후 프로토콜은 주로 수신 위주의 전파 SETI에 적용되며, 외계 문명에 메시지를 보내는 액티브 SETI(METI)는 별도의 원칙 선언을 따른다.[148]
외계 신호 발견이 사회에 미칠 영향을 정량화하려는 노력도 있었다. 2000년 천문학자 이반 알마르와 질 타터는 토리노 척도를 모델로 한 리우 척도를 제안했으며,[149] 이는 이후 산마리노 척도(지구 발신 전송 위험 평가)와 런던 척도(외계 생명체 탐지 영향 평가) 개발에 영향을 주었다.[150] 리우 척도는 2018년에 개정되었다.[151]
SETI 연구소는 와우! 신호와 같은 미확인 신호에 대해 신중한 입장을 취하고 있다. 와우! 신호는 검증이 불가능하여 공식적으로 외계 기원으로 인정하지 않았으나, 2020년에는 해당 신호의 잠재적 모항성을 찾았을 가능성을 언급하기도 했다.[152] 또한 후보 신호였던 전파원 SHGb02+14a는 외계 기원이 아니라고 명확히 밝혔다.[153][154] 한편, 시민 참여 프로젝트인 SETI@Home은 현재 신호 발견 시 참여자에 대한 공로 인정이나 조기 알림 시스템을 제공하지 않는다는 점도 지적된다.
일각에서는 SETI와 외계 생명체 발견 자체에 대해 회의적인 시각이나 우려를 표명하기도 한다. 스티븐 M. 그리어와 같은 인물은 기득권 세력에 의해 외계 지적 생명체의 발견이 은폐될 수 있다는 주장을 제기했으며,[155] 브루스 야코스키 등은 외계 생명체의 공식적인 발견이 사회, 특히 종교에 미칠 광범위하고 예측하기 어려운 영향을 우려했다.[156]
SETI는 종종 UFO 연구와 혼동되기도 하지만, 두 분야는 명확히 구분된다. 스탠턴 프리드먼과 같은 일부 UFO 연구가들은 SETI 연구자들이 UFO 현상을 비과학적으로 비판한다고 주장한다.[178][179] 그러나 학계에서는 일반적으로 UFO학을 과학 연구 분야로 인정하지 않으며,[180][181] 사이비 과학으로 간주하는 시각이 우세하다.[183][184] SETI 연구소의 질 타터는 SETI가 천문학적 도구를 사용하여 외계 기술의 증거를 찾고, 발견 시 검증 가능한 데이터를 제공하는 과학적 활동임을 강조하며 UFO 연구와의 차이점을 분명히 했다.[185] 최근 하버드 대학의 아비 로브가 이끄는 갈릴레오 프로젝트는 미확인 항공 현상(UAP, UFO와 유사한 개념)을 과학적으로 연구하려는 소수의 시도 중 하나이다.[186] 로브는 UAP 연구가 과학계에서 충분히 다뤄지지 않고 무시되어 왔다고 비판하며, 이를 과학적 탐구의 영역으로 가져와야 한다고 주장했다.[187] 미 정보 당국의 UAP 보고서 발표 이후, 갈릴레오 프로젝트는 외계 기술 장비의 잠재적 증거를 체계적이고 과학적으로 찾아야 한다는 입장을 밝혔다.[188]
9. 1. 낭비
미국의 여론조사기관 해리스 인터랙티브의 2007년 조사에 따르면, 미국 성인 35%가 ‘외계인이 있다’고 생각한다고 답하였다. 미국 내 비판자들은 이와 관련하여 SETI 프로젝트가 어떠한 성과도 이루어 내지 못해 돈과 시간 낭비라는 비판을 제기한다.[278] 하버드대 동물학자 언스트 메이어는 "우리는 꿈이 아닌 현실을 다뤄야 한다. SETI는 희망 없는 시간낭비일 뿐이다"라고 비판하기도 했다. 이러한 비판 여론 속에 미국 의회는 1993년 SETI에 대한 지원을 줄이기도 하였다. SETI 연구자들 또한 이러한 어려움을 인정한다. 캘리포니아 마운틴뷰의 SETI 프로젝트에 참여한 질 타터는 "우리가 목표를 이루는 데는 수십 년이 걸릴지도 모른다. 아무도 성공을 장담하지 못한다. 우리는 다만 최선을 다할 뿐이다."라고 말하였다.[279]우주의 광대함 역시 현실적인 어려움으로 작용한다. SERENDIP의 창시자인 천문학자 찰스 스튜어트 보이어(Charles Stuart Bowyer)는 당시 세계에서 가장 민감한 전파 망원경을 사용하더라도, 우리 인류 문명처럼 100년이 채 안 되는 기간 동안 의도치 않게 방출한 미약한 전파 신호를 감지하기는 어렵다고 지적했다. 즉, SERENDIP와 대부분의 다른 SETI 프로젝트가 외계 문명의 신호를 성공적으로 감지하려면, 해당 문명이 지구를 향해 의도적으로 강력한 신호를 보내고 있어야 한다는 것이다. 이는 지구 문명이 방출하는 신호 역시 약 100광년 이내의 거리에서만 탐지될 수 있음을 의미한다.
9. 2. 지구인 노출
스티븐 호킹은 2010년 8월 4일, 우주처럼 광활한 공간에서 지구만이 유일하게 생명체가 진화한 곳이라고 단정하기는 어렵다고 주장했다. 그는 "외계인들은 자신들의 행성 자원을 모두 소진하고 식민지로 삼을 새로운 별을 찾아 우주를 떠돌아다닐 수 있다. 이러한 외계인과의 조우는 인류에게 재앙이 될 수 있다"고 경고했다.[280] 이러한 우려 때문에, 우주로 지구의 메시지를 보내 외계 지적 생명체를 찾는 능동적 외계 지능 찾기(Active SETI) 방식은 비판을 받기도 한다. 즉, 적대적이고 위험할 수 있는 외계인에게 지구 인류의 존재를 노출시키는 위험한 행동일 수 있다는 것이다. 하지만 이에 대한 반론도 존재한다. 외계 생명체의 전파를 감지할 가능성 자체가 매우 희박하므로, 이러한 걱정은 기우에 불과하다는 의견이다.[281]9. 3. 탐사 방향
천체물리학자이자 캘리포니아 주립대 명예교수인 그레고리 벤퍼드 어바인과 물리학자 제임스 벤포드 쌍둥이 형제는 외계 생명체가 SETI 프로그램이 찾고 있는 지속적인 전방향 신호에 비해 비용 효율적인, 좁고 집중된 신호를 보낼 것이라고 주장했다. 이는 지향성 깜빡 신호로 '벤포드 신호'라고 불린다. 또한 이들은 SETI의 탐사가 새로 형성된 은하 가장자리보다는, 별의 90%가 밀집해 있고 약 10억 년 더 오래된 은하 중심부에 집중되어야 한다고 지적했다.[282]
9. 4. 페르미 역설
1960년대 프랭크 드레이크 박사가 고안한 드레이크 방정식은 우리 은하 내에서 인간과 교신이 가능할 지적 외계 생명체의 수를 추측하는 데 사용된다. 이 방정식은 7개의 변수를 사용하며, 처음 6개 변수의 확률적 추정을 통해 외계 문명의 수를 계산한다.
드레이크 방정식의 변수와 예시 계산은 다음과 같다:
- 우리 은하계 내 별의 숫자 추정: 약 4000억 개
- 별이 행성을 거느릴 개수 추정: 대개 10개 정도, 확률 10%
- 그 행성이 생물이 살기에 적합할 확률: 10%
- 생명이 탄생할 확률: 10%
- 지능이 진화할 확률: 1%
- 항성 간 통신기술을 개발할 확률: 10%
위 확률들을 곱하면 약 400만 개라는 계산이 나온다. 다만 이 중 대부분은 우리 은하계 탄생 이래 100억 년이 흐르는 동안 멸망해 지금은 존재하지 않을 수 있다. 마지막 일곱째 변수는 ‘기술이 발달한 종은 얼마나 오래 살아남는가?’이다. 평균 존속 기간을 1000만 년으로 가정하면 현재 약 4000개의 문명이 존재할 수 있지만(400만 개 × 1000만 년 / 100억 년), 1만 년으로 가정하면 그 숫자는 4개로 줄어든다.[223] 이에 따라 외계 문명의 존재에 대해 부정적인 이들은 1 미만, 긍정적인 이들은 100에서 1000개의 문명이 존재할 것이라고 추정한다.[224]
이러한 추정에도 불구하고, 다양한 관측과 연구가 계속되고 있지만 21세기 초 현재까지 외계 문명의 명확한 증거는 발견되지 않았다. 이는 "지구 인류의 문명은 우주에서 매우 예외적인 존재인가, 아니면 필연적으로 발생한 것인가"라는 오랜 철학적 명제와 맞닿아 있으며, 많은 사람들의 지속적인 관심을 끄는 이유이기도 하다.[195]
외계 지적 생명체를 찾으려는 노력은 1959년, 과학 저널 네이처에 Giuseppe Cocconi|주세페 코코니영어와 필립 모리슨이 발표한 논문에서 시작되었다. 그들은 이 논문에서 외계 문명이 존재한다면 인류는 이미 그들과 통신할 기술적 능력을 갖추고 있으며, 전파를 이용한 통신이 가능할 것이라고 주장하여 학계에 큰 반향을 일으켰다.
1960년, 미국의 천문학자 프랭크 드레이크의 제안으로 세계 최초의 전파를 이용한 외계 지적 생명체 탐사 프로젝트인 오즈마 계획이 시작되었다. 웨스트버지니아주 그린뱅크의 미국 국립 전파 천문대에서 약 5.49m 망원경을 사용하여, 지구에서 가까우며 생명체가 존재할 만한 행성을 가질 가능성이 있는 항성인 고래자리 τ별 (12광년)과 에리다누스자리 ε별 (11광년)을 대상으로 관측을 진행했다. 드레이크 연구팀은 이들 별 방향에서 우주에 가장 풍부한 수소 원자가 방출하는 1,420MHz의 전파 신호가 오는지 30일간(실제 수신 시도 시간 150시간) 조사했지만, 문명의 증거로 볼 만한 신호는 발견하지 못했다. '오즈마'라는 이름은 라이먼 프랭크 바움의 소설 『오즈의 마법사』 시리즈에 등장하는 오즈마 공주가 사는 오즈의 나라와 무선 통신을 시도했다는 이야기에서 유래했다.
1971년에는 NASA 주도로 1,000기의 전파 망원경을 연결하여 외계 신호를 탐사하는 대규모 프로젝트인 "사이클롭스 계획"(키클롭스는 그리스 신화의 외눈박이 거인)이 계획되었으나, 막대한 예산 문제로 실현되지 못했다.
1977년에는 오하이오 주립 대학교의 빅 이어 전파 망원경이 궁수자리 방향에서 매우 강렬하고 특이한 전파 신호인 "와우! 신호"를 수신했다. 이 신호는 인공적인 기원을 가질 가능성이 제기되었지만, 이후 동일한 신호는 다시 관측되지 않았다.
오즈마 계획 이후에도 OZAP, MANIA(구 소련-러시아의 OSETI), SERENDIP|세렌디프 계획영어, SUITCASE SETI, SENTINEL, BETA, 칼 세이건이 참여한 META, Project Phoenix (SETI)|피닉스 계획영어 등 21세기 초까지 미국을 중심으로 약 100여 개의 크고 작은 SETI 프로젝트가 수행되었다.[194] 2007년부터는 SETI 연구소의 앨런 망원경 배열(ATA)을 통한 관측이 진행 중이며, 2010년에는 오즈마 계획 50주년을 기념하여 전 세계적인 합동 SETI 프로젝트인 도로시 계획이 실시되기도 했다.
9. 5. 기술적 신호 탐지의 어려움


외계 지적 생명체가 보내는 신호를 찾는 일은 여러 가지 어려움에 직면해 있다. 가장 근본적인 문제는 우주가 매우 넓다는 점이다. 1959년, 주세페 코코니와 필립 모리슨은 네이처지에 발표한 논문에서 인류가 이미 외계 문명과 전파로 통신할 기술을 가지고 있다고 주장하며 외계 지적 생명체 탐사(SETI)의 이론적 기반을 마련했다. 이듬해인 1960년, 프랭크 드레이크는 오즈마 계획을 통해 최초로 전파를 이용한 탐사를 시도했지만, 고래자리 타우별과 에리다누스자리 엡실론별 방향에서 의미 있는 신호는 발견되지 않았다.
탐색 기술의 발달에도 불구하고, 신호 감지에는 여전히 한계가 있다. SERENDIP 프로젝트의 창시자인 찰스 스튜어트 보이어는 당시 세계 최대의 전파 망원경으로도 우리 문명이 100여 년간 방출해 온 약한 전파 신호를 먼 거리에서 탐지하기는 어렵다고 지적했다. 외계 문명의 신호를 탐지하려면 그 문명이 지구를 향해 매우 강력한 신호를 의도적으로 보내야 하며, 현재 기술로는 약 100 광년 이내의 가까운 거리에서 오는 신호만 감지할 수 있을 것으로 추정된다.
정치적, 재정적 어려움 또한 SETI 프로젝트의 발목을 잡아왔다. 1971년 NASA가 계획했던 대규모 전파 망원경 프로젝트인 사이클롭스 계획은 자금 문제로 무산되었다. 1978년에는 NASA의 SETI 프로그램이 윌리엄 프록스마이어 상원의원의 강한 비판을 받았고, 결국 1981년 의회는 관련 예산을 삭감했다.[24] 칼 세이건의 설득 노력 덕분에 1982년 예산이 복원되었지만,[24] 1992년 시작된 NASA의 마이크로파 관측 프로그램(MOP) 역시 의회의 반대에 부딪혀[25] 1년 만에 다시 취소되었다.[24] MOP는 NASA 심우주 네트워크, 국립 전파 천문대의 약 42.67m 망원경, 아레시보 천문대의 약 304.80m 망원경 등을 활용하여 하늘 전체와 특정 별들을 탐색하려던 야심 찬 계획이었다.
이러한 정부 지원의 중단에도 불구하고 SETI 연구는 민간의 노력으로 이어졌다. 1995년, 비영리 단체인 SETI 연구소는 민간 기금을 통해 MOP의 목표 탐색 부분을 "피닉스 프로젝트"라는 이름으로 부활시켰다. 질 타터의 지휘 아래 피닉스 프로젝트는 호주의 64m 파크스 전파 망원경, 미국의 국립 전파 천문대(약 42.67m 망원경) 및 아레시보 천문대(약 304.80m 망원경)를 이용하여 약 1,000개의 가까운 태양과 유사한 별들을 탐색했다.[27] 이 프로젝트는 약 200 광년 거리에서 1 GW EIRP 수준의 송신기를 탐지할 수 있는 감도를 목표로 했다. 현재 유럽의 저주파 배열(LOFAR), 호주의 머치슨 광역 배열(MWA), 영국의 로벨 망원경 등 여러 국제 전파 망원경이 SETI 탐색에 참여하고 있다.[29]
탐색 과정에서 흥미로운 신호가 발견되기도 했지만, 외계 문명의 증거로 확증된 사례는 아직 없다. 1977년 오하이오 주립 대학교의 빅 이어 망원경이 궁수자리 방향에서 수신한 강력한 협대역 신호, 이른바 "와우! 신호"는 큰 주목을 받았으나, 이후 동일한 신호는 다시 관측되지 않아 그 정체는 미스터리로 남아 있다.
만약 외계 지적 생명체의 신호가 발견될 경우를 대비하여 국제적인 논의도 이루어지고 있다. 국제 우주 항행 학회(IAA)의 SETI 분과회는 "외계 지적 생명체의 발견 후 활동에 관한 제반 원칙에 대한 선언"을 채택하여, 발견 사실의 검증, 국제 사회 통보, 정보 공개, 주파수 보호, 응답 유보 등의 절차를 규정하고 있다. 이는 발견 시 발생할 수 있는 혼란을 최소화하고 과학적인 검증과 국제적 협력을 도모하기 위한 노력의 일환이다.
10. 관련 자료
지구 외 문명을 찾으려는 프로젝트는 SF와 현실을 대상으로 하는 자연 과학의 접점에 있다.
SETI(외계 지적 생명체 탐사) 연구는 다양한 방식으로 진행되며, 관련 활동과 결과 자체가 중요한 자료가 된다. 현재 가장 널리 사용되는 방법은 전파 망원경으로 수신된 전파를 분석하여 외계 지적 생명체가 보낸 신호를 찾는 것이다. 이러한 방식의 프로젝트에서는 행성 협회나 SETI 협회 같은 기관들이 중요한 역할을 수행한다.
1970년대부터는 전파 외에 광학 망원경을 이용한 탐사도 이루어지고 있다. 이는 지구 인류와 비슷하거나 더 발전된 기술을 가진 문명이 보낼 가능성이 있는 강한 레이저 광선을 탐지하는 시도(OSETI, 광학 SETI)이며, 이를 위한 전용 망원경도 운영되고 있다.
그 외에도 다음과 같은 다양한 탐사 방법들이 시도되고 있다.
- 다이슨 구 발견을 목표로 광학 관측 결과와 적외선 망원경 관측 결과를 비교 분석하는 연구
- 외계 문명이 행성계 중심별에 핵 폐기물을 버렸을 가능성을 가정하고, 분광학적 조사를 통해 그 증거를 찾는 연구[190][191]
- 외계 지적 생명체가 지구 주변에 탐사기를 보냈을 가능성을 염두에 두고, 탐사기가 있을 만한 영역을 촬영하여 수색하는 연구[192][193]
- 감마선 폭발이 외계 지적 생명체의 항성선 항해 흔적일 수 있다는 가설을 검증하기 위해 우주 탐사선 데이터를 분석하는 연구[194]
한편, 지구에서 외계 문명으로 메시지를 보내려는 시도도 있다. 이는 액티브 SETI, METI(Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence), 또는 positive SETI라고 불린다.
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"SETI, 외계신호 찾으려면 주파수 바꿔야"
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Three giant spaceships to attack Earth in 2012?
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SETI, 외계우주선 접근설 부인…사실 아니다
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'구탄행성' 우주선 발견, 지구 침공?
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스웨덴 해저탐험대 “바다에 침몰한 UFO 발견”
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발트해에서 UFO 잔해 또 포착?
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구탄행성이 뭐길래..`UFO, 지구 침략?`
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구탄행성 "거대한 우주선 29척 지구 착륙?", "이게 무슨 귀신…"
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부산일보
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'서프라이즈' 구탄행성 지구 침공설 "2012년 지구 종말?"
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