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각종 보도를 읽거나 듣고 비트코인과 다른 모든 암호화폐가 기후 변화 저지에 동참해야 한다고 가정하는 것은 쉽다. 지난 5월 테슬라 CEO 일론 머스크는 자신의 트위터에 “암호화폐는 여러 면에서 좋은 아이디어이지만 환경에 큰 피해를 주어선 안 된다”라고 말했다. 그러자 얼마 지나지 않아 비트코인의 가치는 15% 하락했다. 비트코인 채굴자들이 더 많은 재생 가능 에너지를 사용하도록 하는 세계적인 압력이 커지면서 비트코인 채굴 위원회와 같은 조직이 만들어졌고 신중한 투자자들이 ‘더 친환경적인’ 암호화폐를 찾게 되었다.
7월 중순 현재 단일 비트코인 거래에는 1719.51kWh(킬로와트/시)가 필요하다. 여기서 kWh는 1,000와트 기기가 한 시간 동안 사용하는 에너지의 양이다. 이 양은 미국 가정에서 약 59일간 소비하는 전력량이다. 하루 평균 24만 개의 비트코인 거래가 네트워크를 통해 전송된다는 것을 감안하면 엄청난 양이다.
■ 비트코인은 어떻게 에너지를 사용하나?
종종 새로운 ‘골드 러시’라고 불리는 물리적 표현이 없는 것이 어떻게 그렇게 자원 집약적일 수 있는지 이해하기 어려울 수 있다. 비트코인 네트워크는 블록체인에 트랜잭션을 확인하고 추가하기 위해 에너지 집약적인 기계를 실행하는 수천 명의 채굴자에 의존한다. 이 시스템을 ‘작업 증명’이라고 한다.
비트코인의 에너지 사용량은 주어진 시간에 얼마나 많은 채굴자가 네트워크에서 작동하는지에 달려 있다. 이 채굴자들은 블록체인에 다음 블록을 추가하고 보상을 받을 수 있는 권리를 얻기 위해 서로 경쟁해야 한다. 10분마다 한 명의 채굴자가 새로운 블록을 추가할 수 있기에 경쟁 구조로 인해 많은 에너지가 낭비된다.
다른 채굴자보다 경쟁우위를 유지하기 위해 많은 대규모 작업에서 장비를 확장하거나 업그레이드해야 한다. 결과적으로 현재 전 세계적으로 수십 개의 채굴 시설이 있으며 수천 개는 아니더라도 수백 개의 굴착 장치가 지속적으로 가동되고 있다. 이러한 산업 규모 작업의 부산물 중 하나는 열이다. 암호화폐 채굴에 사용되는 전문 컴퓨팅 장비의 선두 유형인 ASIC 채굴기는 해싱 기능을 수행할 때 많은 열을 발생시키며 효율성이 떨어지거나 소진되는 것을 방지하기 위해 냉각 상태를 유지해야 한다. 소규모 작업에는 온도를 유지하기 위해 팬과 시원한 기후만 필요할 수 있지만, 대규모 채굴 시설에는 산업 스타일의 냉각 시스템이 필요하다. 이는 소비되는 에너지의 양을 더욱 증가시킨다.
■ 에너지 소비가 문제가 되는 이유는?
채굴이 청정에너지를 지향하는 동안 비트코인 네트워크에서 소비하는 전기의 상당 부분은 석탄 화력 발전소와 같은 재생 불가능한 소스에서 여전히 생성되고 있다. 석탄과 같은 화석 연료를 태우면 기후 변화의 주요 동인인 엄청난 양의 이산화탄소가 대기 중으로 방출된다는 것은 잘 알려져 있다. 이는 네트워크에 참여하는 마이닝 컴퓨터가 많을수록 에너지를 생성하고 소비하는 데 더 많은 수요가 있음을 의미한다.
비트코인을 둘러싼 에너지 수요는 특히 2017년 마지막 정점 이후 네트워크가 4배 증가한 것을 보았기 때문에 오랫동안 우려해 왔다. 그리고 네트워크는 여전히 성숙하고 있다. 현재 수준에서 비트코인은 연간 81.51테라와트시(TWh)를 소비한다. 국가라면 연간 전력소비량 39위인 오스트리아, 베네수엘라를 제치는 수준이다.
■ 전력 소비와 탄소 발자국엔 차이
전력 소비와 환경 ‘탄소 발자국’ 사이에는 차이가 있다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 비트코인 채굴자들이 많은 양의 전기를 필요로 한다는 것은 의심의 여지가 없다. 그러나 생태학적 영향을 이해하려면 채굴자들이 에너지를 어디에서 공급받는지에 대한 정보가 필요하다. 모든 전기 소스가 기술적으로 네트워크에 전력을 공급할 수 있기 때문에 비트코인 자체는 본질적으로 추가 탄소 배출을 생성하지 않는다.
2020년 9월 기준, 케임브리지 대체 금융 센터(CCAF)의 연구원에 따르면 전 세계 채굴자의 62%가 수력 발전에 의존하고 38%는 석탄을 사용하며 39%는 풍력, 태양열 또는 지열 에너지의 조합을 사용하는 것으로 나타났다. 그러나 비트코인 에너지 소비의 39%만이 탄소 중립적인 것으로 추산된다.
다른 산업에는 특정 환경과 조건이 필요하지만 비트코인은 다른 산업에서 접근할 수 없는 에너지원을 활용할 수 있다. 중국 윈난성과 쓰촨성에서는 중국에서 성장하는 채굴 공장에 전력을 공급하기 위해 대량의 과잉 수력 발전이 사용됐다. 우기 동안에 이 지역은 전 세계 모든 채굴작업의 50%를 담당해왔다. 하지만 지난 6월 중국 정부는 암호화폐 채굴에 제한을 가했다. 그 결과 채굴작업이 화석 연료 기반 전기에 더 많이 의존하는 카자흐스탄과 같은 국가로 마이그레이션되었다.
■ 기존 은행 업무보다 에너지 소비 적어
비트코인의 전력 소비는 많은 것처럼 보일 수 있지만, 기존 은행에서 소비하는 에너지에 비하면 미미하다. 전체 비트코인 생태계는 에너지 뱅킹 시스템이 필요로 하는 에너지의 절반 미만을 사용한다고 한다. 법정화폐 시스템을 지원하는 데 필요한 물리적 지점, 인쇄 시설, ATM, 데이터 센터, 카드 기계 및 보안 운송 차량의 수를 고려할 때 이는 그리 놀라운 일이 아니다.
■ 비트코인의 에너지 사용의 미래
2021년에는 비트코인 채굴과 다른 암호화폐 채굴을 보다 지속이 가능하고 환경친화적으로 만들기 위한 주목할만한 추진이 있었다. 크립토 기후협약(Crypto Climate Accord)은 암호화폐 산업이 새로운 전력원을 찾는 것을 지지하고, 암호화폐 회사에 ‘기술 솔루션의 오픈소스 도구 상자’를 제공해 2030년까지 업계가 순 제로 배출량을 달성할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 하고 있다.
마지막으로, 놀라운 헤드 라인이 선언하는 것보다 걱정할 이유가 더 적을 수도 있다. 비트코인 채굴자는 몇 년 전과 같은 규모로 증가하지 않을 것이기 때문이다. 이는 부분적으로 비트코인 블록체인에 내장되어 채굴자들이 4년마다 받는 블록 보상을 줄이는 비트코인 반감기 때문이다. 따라서 비트코인의 가치가 하락을 보상하기 위해 계속 상승하지 않는 한, 채굴자는 마진을 유지하고 대규모 채굴작업을 실행할 수 있게 유지하기 위해 더 효율적인 장비와 더 저렴한 에너지원으로 전환해야 한다.
김경수 글로벌이코노믹 편집위원 ggs077@g-enews.com
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