가상화폐와 환경 문제에 대하여 – PoW(작업증명) 와 PoS(지분증명)

최근 테슬라 CEO 일론 머스크가 트윗에서 환경문제로 인해 비트코인의 테슬라 차량 구매를 잠정 중단한다고 밝히면서 비트코인 시장이 급락을 겪었습니다. 그 여파가 지금도 진행되고 있구요. 가상화폐 채굴과 환경문제는 사람들이 큰 관심을 가지지 않았을 뿐 예전부터 지적되고 있었던 문제입니다. 오늘은 가상화폐와 환경문제에 대해 한번 다뤄보도록 하겠습니다.

 

 

 

먼저 이해를 돕기 위해 PoW(작업증명)와 PoS(지분증명)에 대해 간략히 설명드리겠습니다.

 

PoW(Proof of Work)란

 

작업 증명으로 부르기도 하며 해시 연산을 처리하는 하드웨어(GPU, ASIC채굴기) 등을 사용해서 증명하는 방식입니다. 간단하게 말해 하드웨어 장비를 사용해 코인을 채굴하는 것입니다. 채굴난이도가 높아지면서 연산에 필요한 고사양 장비가 많이 필요하고, 과도한 전력소모로 인한 에너지 낭비가 커지게 되었습니다.

 

PoS(Proof of Stake)란

 

지분 증명이라 부르기도 하며 채굴기 없이 본인이 소유한 코인의 지분으로 채굴되는 방식입니다. 위 PoW의 단점을 극복하기 위해 등장하였습니다. 해당 코인을 가지고 있는 소유자가 현재 보유하고 있는 자산(stake) 양에 비례하여 블록을 생성할 권한을 더 많이 부여되는 방식입니다.

 

가상화폐와 환경문제 - PoW 기반 코인과 PoS 기반 코인

 

PoW와 PoS에 대해서는 추후에 더 자세히 다뤄보기로 하고 돌아와서 일론 머스크가 언급한 비트코인의 PoW 방식에 대해 얘기해보겠습니다. 저는 사실 비트코인이 proof of work (PoW)를 기반으로 채굴되는 것에 대해서 부정적이지 않았습니다.

 

 

 

Proof of work는 사용법에 따라서 매우 합리적이고 효율적인 가상 화폐 생태계를 구축할 수 있기 때문에 PoW를 중심으로 채굴되는 가상 화폐들의 가치가 그만큼 합당하다면 많은 양의 에너지와 컴퓨터 자원들을 사용되는 것도 이해가 갑니다.

 

1000원이라는 화폐를 생산하는데 900원 정도의 실제 금액이 소비된다면, 이것은 합리적이죠. 물론 보안성과 합리성을 따졌을 때 훨씬 더 낮은 가격으로 1000원이라는 화폐를 생산할 수 있다면 그게 더 좋지만, 비트코인은 이미 2009년부터 PoW 시스템을 기반으로 구동되고 있으며 채굴에 드는 비용보다 비트코인의 가치가 항상 더 높았기 때문에 ((몇몇 기간을 제외하고) PoW 시스템으로 비트코인이 채굴되는 것은 합당하다고 생각합니다.

 

그럼 왜 환경문제가 거론되고 있는 것일까요??

 

가상 화폐 붐이 터지기 전에도 전 세계적으로 에너지 자원 고갈의 문제는 언제나 존재했습니다. 그런데 이러한 문제들이 가상 화폐 붐을 기준점으로 엄청나게 빠른 속도로 가속화되고 있는 것은 큰 이슈가 되고 있지 않았죠. 환경 문제는 돈이나 수익이랑 직접적인 연결점이 없다고 생각되어서 무시되고 있었기 때문입니다.

 

사토시 나카모토가 비트코인을 세상에 공개했을 때는 평범한 가정의 컴퓨터로 비트코인을 채굴할 수 있었습니다. 비트코인 네트워크를 가장 안전하게 보안해줄 수 있는 방식도 PoW였고, 지금과 같은 무자비한 PoW가 이뤄지는 것도 아니었기 때문에 비트코인의 네트워크가 제대로 가동되기에는 PoW 채굴 방식이 절대적으로 필요했었죠. 그리고 환경에 대해 거의 아무런 영향을 끼치지 않을 정도의 채굴이 진행되었습니다.

 

하지만 비트코인이 널리 퍼지고 유명해지자 평범한 가정의 컴퓨터로는 거대한 마이닝 풀 (mining pool)들을 이길 수 없게 되었고, 비트코인의 PoW 채굴 방식이 비트코인 커뮤니티의 중앙화와 산업화를 촉진시켰습니다.

 

사토시 나카모토는 비트코인이 ‘모두의 결정으로’ 만들어져 가는 가상 화폐의 미래를 그려나가며 비트코인을 만들었지만, 정작 지금은 ‘소수의 영향력 있는 사람들’에 의해서 비트코인 커뮤니티가 그들의 방향에 따라서 흘러가고 있다고 생각합니다. ASIC을 통한 채굴로 형성된 채굴 파워의 중앙화도 사토시 나카모토는 예측하지는 못했겠죠.

 

2016년까지만 하더라도 70%의 비트코인 채굴에 관련된 해시 레이트가 중국에 위치해 있었고, 중국에서는 대부분의 전기 에너지가 석탄을 태워서 나오는 에너지였기 때문에 환경 문제에 직접적으로 큰 영향을 끼쳤습니다.

 

그 이후에는 수력 전기 에너지 같은 재생 가능 에너지들을 사용하여서 가상 화폐를 채굴하는 움직임이 생겼지만, 재생 가능 에너지를 사용한다고 해서 환경 문제에 아무런 영향을 끼치지 않는 것은 아닙니다.

 

친환경 지역에서 효율적이고 깨끗한 재생 에너지인 수력 전기 에너지를 사용하는 경우 화석 연료 에너지를 사용할 때의 적게는 대략 10%까지의 이산화탄소를 배출하기 때문에 숫자로만 본다면 90% 이상 이산화탄소 배출 양을 줄일 수 있지만, 가상 화폐 채굴이란 게 없었던 10년 전에 비하면 ‘추가적인’ 10%의 이산화탄소가 배출하는 것이죠.

 

재생 가능 에너지를 사용하게 되면 전기 에너지를 훨씬 덜 사용함에 따라 이산화탄소 배출을 줄일 수 있게 되지만, 이것이 완벽하게 환경 문제를 해결해주는 것은 아닙니다.

 

떡락장 이전의 가상 화폐 열기가 가장 뜨거웠던 시기가 다시 찾아올 것이라고 믿는 저는, 앞으로도 훨씬 더 많은 가상 화폐 채굴들이 이뤄질 것이라고 생각하며, 이에 따라 훨씬 더 많은 채굴자들이 생기고 PoW 채굴 방식이 무자비하게 이뤄졌을 때 환경 문제에 큰 영향을 미칠 것이라고 생각합니다.

 

이더리움의 창립자인 비탈릭이 이더리움의 채굴 시스템을 PoW에서 PoS (Proof of Stake)로 바꾸려는 것은 보다 더 친환경적인 시스템을 사용하여서 환경에 부담을 덜 주고 싶기 때문인 것처럼, 비트코인과 같은 PoW 시스템 위주로 돌아가는 많은 가상 화폐들이 엄청나게 많은 에너지를 소비하는 현상을 촉구하고 있습니다.

 

 

 

비트코인이 가상 화폐 시장에서 기축 통화로 자리 잡았기 때문에 비트코인 채굴에 많은 양의 에너지들이 소비되는 것을 막을 길은 없겠지만, PoW 기반의 가상 화폐들이 주로 사용되는 미래가 다가온다면 전 세계 금융시장보다 에너지 고갈이라는 문제가 전세계 인구들에게 큰 짐이 되어 돌아올 것이라고 예측됩니다.

 

비탈릭이 전 세계의 많은 이더리움 채굴자들의 반감을 살 것을 각오하고 보다 친환경적인 이더리움 생태계를 구축하기 위해서 PoS 시스템을 지향하려고 하는 것처럼, 지금 당장은 아니더라도 장기적으로 환경적으로도 금융적으로도 안정화된 가상 화폐 시장을 위해서 노력해야 합니다.

 

물론 저는 PoW 채굴 방식이 나쁘다고 생각하지 않습니다. 오히려 가상 화폐 생태계가 제대로 구동되기에 꼭 필요한 채굴 방식 중 하나라고 생각합니다. 그렇지만, 여태까지의 일부 대형 채굴자들의 무자비한 에너지 소비로 이뤄지는 채굴들을 봤을 때, 환경 문제에 관심을 갖는 마음 가짐은 중요하다고 생각합니다.

 

그리고 환경 문제들을 해결하려는 대안들로 재생 에너지의 사용성 증가, PoS (Proof of Stake), DPoS (Delegated Proof of Stake), DPoW (Delayed Proof of Work) 등의 새로운 접근법들이 나오고 있다고 생각하기도 하고요.

 

그렇다고 해서 ‘환경 문제를 해결하기 위해 적극적으로 환경 운동을 합시다’와 같은 메시지를 전달하려는 의미보다는, 앞으로 환경문제와 연관하여 코인 시장을 볼 때 비트코인의 막대한 전력 소모를 대체하기 위해 PoW 방식 중에서도 도지코인과 같은 소비전력이 낮은 가상화폐나, PoS 방식의 이더리움 외에 에이다, 폴카닷, 테조스, 이오스, 트론, 솔라나 등이 관심을 받지 않을까 조심스레 예측해 봅니다.