[토큰포스트 칼럼] 비트코인 친환경 채굴 기술, ESG 혁신으로 BTC 채택을 앞당기다

비트코인의 제도권 편입을 통한 주류 자산 채택이 가속화되고 있다. 블랙록을 필두로 한 월가 공룡들은 비트코인 현물 ETF를 신청했고, 현재 SEC의 승인을 기다리고 있다.

ETF가 승인될 경우 기관 자본이 가상자산 시장에 대량으로 유입될 수 있는데, 그 과정에서 풀어야 하는 오해가 있다. 바로 비트코인 채굴이 환경에 악영향을 끼친다는 오해이다. 비트코인의 환경 관련 변수는 그동안 기관 진입의 걸림돌이 되었고, BTC 시세에도 영향을 미쳤다.

그런데 최근 글로벌 빅4 회계법인 KPMG가 '비트코인: ESG 혁신을 위한 촉매제'라는 보고서를 통해 이 오래된 오해를 반박하고 나섰다.

ESG는 환경(Environment), 사회(Social), 지배구조(Gorvernance)를 의미하는 것이다. 보고서에서는 비트코인이 다양한 방식으로 기업의 ESG 목표에 기여할 수 있다고 주장하고 있다.

이번 칼럼에서는 대중적으로 가장 큰 오해라고 할 수 있는 E, 즉 환경에 집중해서 이야기해보고자 한다.

1. 비트코인 채굴에 절대적으로 많은 에너지가 사용되는 건 사실이다.

작업증명(PoW) 합의 메커니즘에 기반하기 때문이다. 비트코인 네트워크는 약 10분마다 블록체인에 새로운 블록을 추가하는 구조이다. 채굴자들은 다음 블록을 생성하고, 보상을 받기 위해서 엄청난 컴퓨팅 파워를 동원해 복잡한 수학 문제를 푼다. 이 과정에서 24시간 동안 채굴기를 켜놓고 치열한 경쟁을 벌인다.

특히 암호화폐 채굴에 사용되는 대표적인 장비인 에이식(ASIC)은 에너지 소비를 늘리는 주범으로 손꼽힌다. 에이식은 문제를 풀 때 많은 열을 발생시키는데, 이때 효율성이 떨어지는 것을 방지하려면 추가적으로 많은 냉각 장비가 필요하기 때문이다.

2. 비트코인 채굴은 얼마나 많은 전력을 소모하는 걸까.

케임브리지 대안금융연구소에서 비트코인 전기 소모 지수를 발표하고 있다. 조사에 따르면 비트코인이 연간 소모하는 전력량은 2020년 기준으로 81.51테라와트시(Twh) 수준이다. 현재는 조사 결과마다 조금씩 차이가 있지만, 95~129TWh 정도이다. 이 수치는 오스트리아나 폴란드, 베네수엘라 같은 나라들의 연간 전력 소모량보다도 높다.

비트코인의 전력 소모량은 다른 유사한 시스템과 비교했을 때 어느 정도일까. 갤럭시디지털에서 발표한 보고서에 따르면 전 세계 100대 은행 전산 시스템의 경우, 데이터 센터와 지점망 관리에만 연간 250테라와트시의 전력이 소모된다. ATM 기기와 신용카드 망까지 포함하면 260테라와트시를 넘을 것으로 추정된다.

금(Gold) 채굴의 연간 에너지 소비도 240TWh에 육박하는 것으로 집계된다. 비트코인의 전력 소모는 이들이 사용하는 전기의 절반 수준에도 미치지 못한다.

가치를 생산하는 과정에서 에너지가 소모될 수밖에 없다. 하지만 금과의 시가총액을 비교하면 비트코인 채굴이 과도한 에너지를 소모하고 있다는 의문이 드는 것도 사실이다.

3. 전기를 이렇게 많이 소모하는데, 굳이 작업증명을 유지해야 하는 걸까.

지분증명으로 전환해도 되지 않을까. 이더리움의 경우 ‘작업증명’에서 ‘지분증명’ 방식으로 전환하면서 에너지 소모량을 무려 99.95% 감소 시켰다.

그런데 채굴이 필요한 이유가 있다. 바로 네트워크의 안정성과 보안을 크게 향상시키기 때문이다. 누군가 비트코인 네트워크를 멈추거나 장악을 시도하려면 적어도 현재 비트코인 네트워크에 동원되는 연산능력의 총합에 가까운 비용을 써야 한다.

채굴 난이도와 채굴 수익성, 채굴에 사용되는 컴퓨팅 파워의 단가를 모두 고려하면 특정한 개별 세력이 절대로 감당할 수 없는 천문학적인 수치가 나온다.

채굴은 탈중앙화에도 기여한다. 채굴자들이 전 세계에 골고루 분산되어 있기 때문에 누군가 임의적으로 네트워크를 장악하기 어렵다.

확실한 사실은 모든 암호화폐 중에서 비트코인 네트워크가 가장 안정적이고, 탈중앙화 수준도 가장 높다는 것이다.

채굴은 비트코인의 시세 유지에도 도움이 된다. 채굴자들은 무료 봉사자가 아니다. 자신이 투입한 비용 대비 보상이 더 많아야 채굴을 유지할 수 있다. 그래서 비트코인의 시장 가격은 채굴 단가에 비슷하게 맞춰지는 경우가 많다. 채굴 단가보다 가격이 더 내려가면 채굴자들은 물량을 매도하지 않는다.

4. 결국 중요한 건 전기를 얼마나 쓰느냐보다는 전기가 어디에서 오느냐이다.

채굴 전력의 대부분이 석탄화력 발전소 같은 재생 불가능한 곳에서 생성된다는 게 일반적인 대중의 인식이다.

이런 인식이 형성된 건 중국의 영향이 컸다. 2021년 이전까지 채굴의 대부분은 중국에서 이루어졌다. 당시 비트코인이 소비하는 에너지 중 탄소중립적인 에너지는 39% 수준에 불과했다. 이제 중국은 채굴을 원천적으로 금지했고, 채굴장은 중국 외 지역으로 대거 이동했다.

채굴장은 미국으로 가장 많이 이동했다. 마이크로 스트래티지의 마이클 세일러는 친환경 채굴을 위해서 비트코인 마이닝 협의회(BMC. Bitcoin Mining Council) 창설을 주도했다. 여기에는 일론 머스크도 지지 의사를 밝혔다.

BMC에서 발표한 '글로벌 비트코인 마이닝 데이타 리뷰'에 따르면 2021년 기준 BMC 구성원들의 지속 가능 에너지 사용 비중은 무려 67.6%에 달했다.

또한 전 세계 마이닝 업체의 평균도 56%에 이르고 있다. 그 어떤 국가보다 재생에너지 사용 비율이 높다. 친환경을 중요시하는 EU보다 높고, 미국보다는 2배가량 높은 수치이다.

5. 그런데 더욱 중요한 게 있다. 이제는 비트코인 채굴이 환경에 도움이 되는 방향으로 발전하고 있다는 것이다. KPMG의 주장처럼 ESG에 매력적인 자산이 되었다.

대표적인 예로 엑슨모빌의 실험을 들 수 있다. 엑슨모빌은 세계 최대의 에너지 기업이다. 엑슨모빌은 미국의 노스다코다 바켄 지역에서 천연가스로 생산한 전력을 수천 개의 비트코인 채굴기에 공급하고 있다. 이 프로젝트가 특별한 이유는 원유 채굴 현장에서 낭비되는 천연가스를 유용한 자원으로 전환하고 있기 때문이다.

천연가스를 운송 및 보관하려면 전용 파이프라인을 구축해야 한다. 대규모 설비비용을 감당해야 하기 때문에 다수의 에너지 기업들은 채굴 작업 중 발생하는 천연가스를 태우는 플레어링 방식을 사용해왔다.

플레어링을 하는 이유는 천연가스를 그대로 대기 중에 방출하면 폭발의 위험성이 있기 때문이다. 그리고 천연가스에 포함된 메탄, 황화수소 등은 온실효과를 일으키거나 환경에 악영향을 크게 미칠 수 있다. 메탄은 이산화탄소보다 80배 이상 더 강력한 온실가스이다.

엑슨모빌은 플레어링을 대신해서 천연가스를 활용할 수 있는 방안으로 암호화폐 채굴 지원 사업을 시도한 것이다. 이 방식은 에너지 효율과 비용 면에서 성과를 얻을 수 있고, 환경에 전혀 악영향을 주지 않는다. 오히려 환경에 도움이 된다. 플레어링에 비해서 온실가스 배출량을 63% 이상 줄일 수 있기 때문이다.

6. 이 외에도 채굴업자들은 다양한 노력을 하고 있다.

태양광, 풍력 발전 등 재생 에너지를 사용하는 발전은 최대 용량을 생산하도록 설계된다. 하지만 두 경우 모두 전기 생산량이 일정하지 않아서 수요와 공급의 불일치 현상이 발생한다.

KPMG 보고서에 따르면 비트코인 채굴은 재생 에너지원 주변을 포함해 어디에서나 가능하고, 일정한 양의 전기를 꾸준히 사용하므로 재생 에너지 프로젝트의 경제성을 개선한다. 즉 암호화폐 채굴은 새로운 재생 에너지 프로젝트의 촉매제 또는 시장 동인이 될 수 있다.

앞서 언급했듯 비트코인 채굴 장비는 가동 중에 상당한 열을 발생시키는데, 일부 비트코인 채굴자들은 이 열을 주택, 상업용 건물, 온실의 난방 등 다양한 용도로 재활용하고 있다.

7. 비트코인의 친환경 채굴은 BTC 가격에도 영향을 미친다.

2021년 5월 13일 일론 머스크 테슬라 CEO는 암호화폐가 여러 면에서 좋은 아이디어이지만 환경에 큰 피해를 줄 수 있다면서 테슬라에서 지원하던 비트코인 결제를 중단했다. 당시 비트코인 가격이 15% 가까이 급락했다. 비트코인의 환경 문제는 ESG를 준수해야 하는 기관 투자자들의 입장에서도 곤란한 이슈이다.

비트코인 채굴업계는 자정 작용을 통해서 문제를 해결해 나가고 있다. 이제는 환경과 에너지 사업에 기여할 다양한 실험을 모색하고 있다. 이는 다양한 기업과 기관의 유입을 촉진시킬 것이다. 비트코인의 채택이 확대된다는 의미이다. 따라서 비트코인 채굴의 친환경 전환은 비트코인의 지속적인 성장에 핵심적인 동력이라고 볼 수 있다.

크립토 트렌드랩 박종한 대표

[본 칼럼 또는 기고문은 토큰포스트 기조와 관련이 없음을 알려드립니다.]