암호화폐 채굴과 환경 영향: 에너지, 논란, 그리고 대안
암호화폐 채굴의 높은 에너지 소비와 환경에 미치는 부정적 영향에 대한 논쟁은 전 세계적으로 뜨거운 이슈예요. 암호화폐와 환경이 양립할 수 없다는 시각이 점점 확산되고 있고, 특히 암호화폐의 선구자이자 시가총액 1위인 비트코인 채굴이 환경에 미치는 영향에 대한 우려가 커지고 있어요.
채굴이란 무엇인가요?
채굴은 강력한 컴퓨터 장비로 복잡한 수학 문제를 푸는 과정이에요. 문제의 정답을 가장 먼저 찾은 채굴자가 블록체인에 새 블록을 추가하고, 네트워크의 고유 코인으로 보상을 받아요. 이렇게 작업증명(Proof-of-Work, PoW) 합의 메커니즘이 블록체인에서 암호화폐를 채굴하는 데 사용돼요.
문제는 이런 복잡한 연산에 막대한 전기가 필요하다는 점이에요. 특히 비트코인 채굴장은 전력 소비 면에서 선두를 달리고 있어요. 네트워크의 평균 전력 소비량은 카자흐스탄, 파키스탄, 벨라루스, 네덜란드 등 한 나라 전체가 쓰는 수준과 맞먹어요.
비트코인 채굴에 실제로 얼마나 많은 전기가 쓰이는지 전문가들 의견이 엇갈려요. 채굴 과정에서 발생하는 탄소 발자국을 정확히 산출하기도 어렵지만, 암호화폐 채굴이 환경에 심각한 피해를 준다는 점에는 대체로 의견이 모아지고 있어요.
모두가 PoS로 전환해야 할까요?
지분증명(PoS)은 강력한 컴퓨터로 복잡한 문제를 풀지 않아도, 네트워크 토큰을 일정량 일정 기간 동안 예치(stake)하면 검증자(validator)가 되어 블록체인에 새 블록을 추가하고, 거래의 정당성을 확인하며 보상을 받을 수 있는 알고리즘이에요. 더 많은 토큰을 스테이킹한 참여자가 새 블록을 추가할 확률이 높아져요.
PoS 합의 메커니즘은 PoW에 비해 훨씬 친환경적이에요. 많은 이들이 PoW를 완전히 대체해 채굴로 인한 환경 문제를 해결할 수 있다고 기대하고 있어요.
특히, 이더리움도 2022년 9월 PoS로 전환했어요.
완벽한 해결책처럼 들리죠? 하지만 아직 성급하게 결론 내리긴 이르니, PoW의 입장도 한 번 더 살펴볼 필요가 있어요.
PoW 채굴: 재앙일까, 과장일까?
비트코인 채굴 과정을 곰곰이 생각해 보면, 엄청난 컴퓨팅 파워가 (수익을 잠시 제쳐두고) 의미 없는 수학 문제 풀이에 낭비되는 것처럼 보여요. 채굴자들은 새 블록을 추가하고 보상을 받기 위해 경쟁적으로 문제를 풀어요. 이를 위해 발전소가 최대치로 가동되고, 공장이나 수천 가구를 가동할 수 있는 전기가 허비돼요.
전 세계적으로 수천 개 대형 채굴장과 수십만 개 소규모 채굴장이 사용하는 막대한 전기는 결국 대기 오염으로 이어져 환경에 악영향을 줘요.
여러 추산에 따르면, 비트코인의 연간 에너지 소비량은 약 100~200 TWh(테라와트시) 수준이에요. 이처럼 수치가 큰 폭으로 차이나는 건 일부 연구진이 암호화폐 채굴을 최대한 부정적으로, 또 다른 쪽은 최대한 긍정적으로 보여주려 하기 때문이에요. 진실은 아마 그 중간쯤일 거예요. 그래도 여전히 엄청난 수치임엔 틀림없죠.
채굴과 그로 인한 환경 피해가 큰 문제임은 분명하지만, 정말로 심각하게 우려해야 할 사안일까요?
100~200 TWh라는 수치는 전 세계 전력 소비의 1%도 되지 않아요.
또한 NYDIG(New York Digital Investment Group)의 2021년 보고서에 따르면, 2030년 기준 비트코인 채굴이 차지하는 전 세계 이산화탄소 배출 비중은 0.1% 미만으로 추정돼요. 암호화폐 시장 전체 시가총액이 10조 달러(USD)에 달해도 이 수치는 크게 변하지 않을 것으로 보고 있어요.
일부 전문가는 채굴의 무의미한 연산 문제를 근본적으로 해결할 방법을 제안하고 있어요. 네트워크 가상머신을 실제로 필요한 과학 연구, 우주 탐사, 기후 과학, 양자 물리 등 복잡한 계산 작업에 활용하자는 거예요.
동시에, 암호화폐 커뮤니티도 과도한 열 발생 문제를 외면하지 않고 책임 있는 자세로 대응하며, 친환경 채굴(그린 마이닝)이 등장하고 있어요.
친환경 채굴(그린 마이닝)
친환경 채굴은 수력, 태양광, 풍력 등 재생에너지를 암호화폐 채굴에 활용하는 방식을 말해요.
지구 생태계에 피해를 주지 않거나 최소화하려면, 과학자들은 운영 과정에서 유해 폐기물이 발생하지 않는 재생에너지원 이용을 권장하고 있어요:
- 풍력 터빈
- 지열 에너지
- 태양광 패널
- 수력 발전소
이미 많은 채굴장이 강이 많거나 햇빛이 풍부한 국가 등 친환경 전력 인프라가 갖춰진 곳으로 이전하고 있어요. 예를 들어, 중국에서 암호화폐 채굴이 금지되기 전에는 친환경성이 쓰촨성 수력 발전의 주요 동력이었고, 당시 전 세계 비트코인 생산의 절반 가까이가 이곳에서 이뤄졌어요.
각국의 친환경 채굴 노력
오늘날 많은 나라들이 채굴이 환경에 미치는 부정적 영향을 줄이기 위한 다양한 방안을 모색하고 있어요. 대표적인 사례를 살펴볼게요.
아이슬란드
이 나라는 Genesis Mining이 설립한 세계적으로 유명한 채굴 시설 Enigma가 위치해 있으며, 전적으로 지열 에너지만으로 운영돼요.
캐나다
캐나다는 조금 다른 길을 택했어요. 대체 에너지원 대신, ASIC(특정 목적용 집적회로) 채굴기에서 발생하는 열을 적극적으로 활용해 '악'을 '선'으로 바꿨어요.
퀘벡 주의 연평균 기온은 약 5°C로, 난방과 온수 비용이 만만치 않아요. Heatmine이라는 기업은 채굴에서 발생하는 잉여 열을 활용해 난방비를 줄이고, 동시에 채굴 비용도 절감하는 방법을 찾았어요. 실험적으로 딸기 온실에 채굴기를 연결하자 난방비가 75%나 절감됐어요. 현재 Heatmine은 채굴 열로 주택 난방을 시험 중이에요.
Myera Group도 잉여 열을 효율적으로 활용하고 있어요. 이 회사는 채굴 열로 물을 데워 양식장에 활용하고, 그 물을 다시 온실 식물 재배에 사용해요.
일본
일본 역시 대체 에너지 활용이 늘고 있어요.
2017년, 태양광 에너지 제조 및 공급업체 Kumamoto-Energy는 자회사 OZ Mining을 설립해 Kumamoto에서 전력을 구매해 암호화폐를 채굴하고 있어요. OZ Mining은 태양광을 활용해 환경 피해를 줄이고, 동시에 맑은 날 발생하는 태양광 과잉 생산 문제도 해결하고 있어요.
영국
런던의 EcoHashes 암호화폐 채굴 프로젝트는 효율적이고 경제적이며 친환경적인 대규모 채굴을 목표로 설립됐어요. 태양광 패널, 풍력·수력 발전기, 에너지 효율적인 채굴 장비, 저전력 차세대 냉각 시스템을 결합해 채굴하고 있어요.
엘살바도르
엘살바도르에서는 대통령이 국영 에너지 기업 LaGeo에 화산에서 나오는 '매우 저렴하고 100% 청정, 100% 재생, 0배출' 에너지를 활용해 비트코인 채굴을 지시했어요.
맺음말
채굴이 지구 생태계에 피해를 주고 있을까요? 어느 정도 피해는 분명히 있어요. 하지만 자동차 산업, 광물 채굴, 축산업 등도 환경에 영향을 미치고 있죠.
전체적으로 보면, 채굴이 환경에 끼치는 피해는 비교적 작은 편이에요. 동시에, 전 세계적으로 에너지 효율이 높은 장비와 대체 재생에너지 사용이 확산되는 추세예요.
채굴에 사용된 전기가 정말로 허공에 사라질까요? 실제로는 그 에너지를 유용하게 활용하는 사례도 많아지고 있어요.
이런 점을 감안하면, 지분증명(PoS) 등 저전력 합의 메커니즘만이 유일한 해답은 아닌 것 같아요. 세상의 모든 것처럼, 이 방식에도 완벽함은 없으니까요.
