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비트코인의 환경적 영향

Environmental effects of bitcoin
텍사스의 비트코인 채굴 시설

비트코인의 환경적 영향은 상당합니다. 비트코인이 만들어지고 거래가 마무리되는 과정인 비트코인 채굴은 에너지 소모가 크고 사용 전력의 절반가량이 화석연료를 통해 생산되기 때문에 탄소 배출이 발생합니다.[1] 2022년 기준 비트코인 채굴은 전 세계 온실가스 배출량의 0.2%를 차지하며 [2]전 세계 전력 소비의 0.4%를 차지하는 것으로 추정됩니다.[3] 게다가 비트코인은 수명이 짧은 전문 컴퓨터 하드웨어에서 채굴되기 때문에 전자폐기물이 발생합니다.[4] 비트코인 채굴로 인해 발생하는 전기 에너지와 전자 폐기물의 양은 그리스나 네덜란드와 같은 국가와 비교할 수 있습니다.[4][2] 비트코인의 환경적 영향은 규제 당국의 관심을 끌었고, 다양한 관할권에서 인센티브나 제한으로 이어졌습니다.[5]

온실가스배출량

전기 집약적인 프로세스로서의 채굴

Bitcoin electricity consumption
2016년 이후 비트코인 네트워크의 전력 소비량(연간). 상한 및 하한은 각각 최악의 경우 및 최상의 경우 시나리오 가정에 기초합니다. 빨간색 트레이스는 중간 최적 추정치를 나타냅니다.

비트코인 채굴은 전기 집약적인 작업 증명 프로세스입니다.[1][6] 채굴자들은 서로 경쟁하기 위해 전용 소프트웨어를 실행하고 현재 10분 블록을 가장 먼저 해결하여 비트코인으로 보상을 줍니다.[7] 더 나은 에너지 효율을 가진 지분 증명 프로토콜로의 전환은 비트코인의 계획에 대한 지속 가능한 대안이자 환경 문제에 대한 잠재적인 해결책으로 설명되었습니다.[6] 비트코인 옹호자들은 네트워크를 확보하기 위해서는 작업 증명이 필요하다고 주장하며 이러한 변화에 반대하고 있습니다.[8]

비트코인 채굴의 분포는 연구자들이 채굴자의 위치와 전기 사용을 파악하는 것을 어렵게 만듭니다. 따라서 에너지 소비를 탄소 배출로 변환하는 것은 어렵습니다.[3] 케임브리지 대체금융센터(CCAF)는 2022년 기준으로 비트코인이 연간 95.5TWh(344PJ)를 소비하는 것으로 추정하며, 이는 전 세계 전력 소비의 0.4%를 차지하는 것으로 벨기에와 네덜란드 간 비트코인 채굴량 순위를 차지하고 있습니다.[3] 줄에서 발표된 2022년 추정에 따르면 비트코인 채굴은 연간 탄소 배출량 65Mt CO를2 배출할 수 있으며 이는 전 세계 배출량의 0.2%를 차지하며 그리스의 배출량 수준과 유사합니다.[2]

비트코인 채굴 에너지 믹스

2021년까지 대부분의 비트코인 채굴은 중국에서 이루어졌습니다.[7] 중국 광부들은 늦가을, 겨울, 봄에 신장과 내몽골에서 값싼 석탄 전력에 의존했고, 5월에서 10월 사이에 저가 수력발전(쓰촨, 윈난 등)에서 과잉 용량을 가진 지역으로 이주했습니다.[2] 중국이 2021년 6월 비트코인 채굴을 금지한 후 채굴 작업이 다른 국가로 이동했습니다.[7] 2021년 8월까지 광업은 미국(35%), 카자흐스탄(18%), 러시아(11%)에 집중되었습니다.[9] 사이언티픽 리포트의 한 연구에 따르면 2016년부터 2021년까지 채굴된 비트코인 한 개당 35센트 상당의 기후 피해가 발생한 반면 석탄은 95센트, 휘발유는 41센트, 쇠고기는 33센트, 금 채굴은 4센트였습니다.[10] 중국의 석탄 자원에서 카자흐스탄의 석탄 자원으로 전환되면서, 카자흐스탄의 석탄 발전소는 모든 석탄 유형 중 가장 높은 탄소 함량을 가진 경질 석탄을 사용함에 따라 비트코인의 탄소 발자국이 증가했습니다.[2] 금지령에도 불구하고 비밀 채굴 작업은 점차 중국으로 돌아와 2022년 기준 전 세계 해쉬율의 21%에 달했습니다.[11]

청정 전기원만을 사용하여 채굴함으로써 비트코인의 환경적 영향을 줄일 수 있습니다.[12] 블룸버그 인텔리전스에 따르면 2023년 기준으로 재생 가능 에너지는 전 세계 비트코인 채굴원의 약 절반을 차지하는 [13]반면 비영리 기술 회사 와트타임의 연구에 따르면 미국 광부들은 화석 연료 생산 전력의 54%를 소비하는 것으로 추정했습니다.[8] 그럼에도 불구하고, 유럽 증권 시장 위원회와 유럽 중앙 은행과 같은 전문가들과 정부 당국은 채굴을 위해 재생 가능한 에너지를 사용하는 것이 일반 대중을 위한 깨끗한 에너지의 이용을 제한할 수 있다고 제안했습니다.[1][14][15]

비트코인 채굴 대표들은 자신들의 산업이 풍력·태양광 기업에 기회를 창출해 [16]비트코인이 ESG 투자가 될 수 있는지에 대한 논쟁으로 이어진다고 주장합니다.[17] 2023년 ACS Sustainable Chemistry & Engineering 기사에 따르면 풍력 및 태양열과 같은 간헐적인 재생 가능 에너지원에서 비트코인 채굴로 잉여 전력을 지시하면 전력 절감을 줄이고 전력망의 균형을 맞출 수 있습니다. therefore는 지속 가능한 에너지로의 전환을 가속화하고 비트코인의 탄소 발자국을 줄여 재생 가능한 에너지 발전소의 수익성을 높였습니다. 같은 저널에 발표된 또 다른 2023년 연구에서는 상업 전 단계(풍력이나 태양열 농장이 전기를 생산하고 있지만 아직 그리드에 통합되지 않은 경우) 동안 비트코인을 오프 그리드로 채굴하면 추가 수익을 가져올 수 있으므로 재생 에너지 개발을 지원할 수 있다고 주장했습니다.[19] 자원 및 에너지 경제학에 발표된 2023년 리뷰에서도 비트코인 채굴이 재생 능력을 증가시킬 수 있지만 탄소 배출량을 증가시킬 수 있으며 수요 대응을 제공하기 위해 비트코인을 채굴하는 것이 환경 영향을 크게 완화시킬 수 있다고 결론지었습니다.[20] 비트코인 채굴은 또한 화석 연료 공장의 추천을 장려할 수 있습니다.[21] 예를 들어, 뉴욕주의 폐쇄된 석탄 화력 발전소인 그린리지 제너레이션은 2017년에 천연가스로 전환되었고, 2020년에 비트코인 채굴을 시작하여 피크 이외의 시기에 수익을 창출했습니다.[18] 그러한 영향은 직접적으로 정량화하기 어렵습니다.[21]

메탄배출량

참고 항목: 일상적인 깜박임 § 대안

비트코인은 관련 석유 가스(APG)의 연소를 통해 생성된 전기를 통해 채굴되었으며, 이는 때때로 연소되거나 대기로 방출되는 원유 시추의 메탄이 풍부한 부산물입니다.[22] 메탄은 지구온난화 가능성이 28~36배 높은 온실가스입니다. CO2.[5] 단독으로 연소하는 것보다 더 많은 메탄을 CO로2 전환시킴으로써, APG 발전기를 사용하는 것은 온실 효과에 대한 APG의 기여를 감소시키지만, 이러한 관행은 여전히 환경에 해를 끼칩니다.[5] 콜로라도와 같이 불쏘시개가 금지된 곳에서는 이러한 관행을 통해 비용을 상쇄함으로써 더 많은 오일 드릴이 작동할 수 있게 되어 화석 연료의 단계적 폐기가 지연되었습니다.[5] 정치학자 파샤 마흐다비는 2022년 엑손모빌과의 한 시범 프로젝트에 대해 언급하며 이 과정이 잠재적으로 석유 회사가 가스 누출을 판매하고 구매자에게 책임을 전가하며 실질적인 감축 약속을 피함으로써 더 낮은 배출량을 보고할 수 있다고 언급했습니다.[23]

다른 결제 시스템과의 비교

국제통화기금(IMF)의 연구원들은 생태경제학에 발표한 2023년 연구에서 전 세계 지불 시스템이 전 세계 전력 소비의 약 0.2%를 차지한다고 추정했는데, 이는 포르투갈이나 방글라데시의 소비에 버금가는 수준입니다.[24] 비트코인의 경우 사용되는 에너지는 거래당 약 500킬로와트시로 추정되는데, 신용카드의 경우 0.001킬로와트시(대금을 받는 상인의 은행에서 소비하지 않음)입니다.[24] 그러나 비트코인의 에너지 지출은 거래 건수와 직접적으로 연결되지 않습니다. 라이트닝 네트워크 및 배치와 같은 레이어 2 솔루션을 사용하면 비트코인이 제안하는 온체인 트랜잭션 수보다 더 많은 결제를 처리할 수 있습니다.[24][25] 예를 들어, 2022년 비트코인은 연간 1억 건의 거래를 처리하여 2억 5천만 건의 결제를 기록했습니다.[24]

전자폐기물

이 주제에 대한 더 넓은 범위를 보려면 전자 폐기물 § 암호화폐 전자 폐기물을 참조하십시오.
2014년 7월부터 2021년 7월까지 비트코인 네트워크의 총 능동 채굴 장비 및 관련 전자 폐기물 발생.

비트코인은 일반적으로 애플리케이션별 집적 회로라고 불리는 특수 컴퓨팅 하드웨어에서 채굴되며, 비트코인 채굴 외에는 대체 용도가 없습니다.[4] 비트코인 네트워크의 해시율이 지속적으로 증가함에 따라 채굴 장치는 수익성이 떨어지고 교체가 필요할 때까지 평균 수명이 1.3년으로 추정되며, 이로 인해 상당한 전자 폐기물이 발생합니다.[4] 2021년 기준 비트코인의 연간 전자 폐기물은 3만 톤 이상으로 추정되며, 이는 네덜란드가 생산하는 소규모 IT 장비 폐기물과 비슷한 수준입니다.[4] 각 비트코인 거래는 272g(9.6온스)의 전자 폐기물을 발생시키는 것으로 추정되었습니다.[4]

물발자국

2023년 논문에 따르면, 비트코인의 물 발자국은 현장에서의 직접적인 물 소비와 전기 발전에 의한 간접적인 소비로 인해 2021년에 1,600기가바이트(5.7×10컷10)에 달했습니다.[26] 저자는 이 물 발자국이 건식 냉각 방식으로 풍력, 태양광, 열전 발전 등 담수가 필요 없는 침지 냉각과 동력원을 사용함으로써 완화될 수 있다고 지적합니다.[26]

규제대응

중국의 2021년 비트코인 채굴 금지는 부분적으로 불법 석탄 채굴과 환경 문제에 대한 역할에 동기를 부여했습니다.[27][28]

2022년 9월, 미국 과학기술정책국은 전기 사용, 온실가스 배출, 전자폐기물에 대한 투명성을 높일 필요성을 강조했습니다.[29] 2022년 11월, 미국 환경 보호국은 암호화폐 채굴의 기후 영향에 대한 작업을 확인했습니다.[30] 미국의 경우 뉴욕주가 환경 문제를 이유로 2년 유예된 신규 화석연료 채굴 공장을 금지했고 아이오와·[5]켄터키·몬태나·펜실베니아·로드아일랜드·텍사스·와이오밍 등은 세금 감면 혜택과 함께 비트코인 채굴을 장려하고 있습니다.[5][31] 텍사스 인센티브는 비트코인 채굴을 이용하여 연소 가스에서 메탄 배출을 줄이는 것을 목표로 하고 있습니다.[31]

캐나다에서는 업계의 높은 수요와 재생 가능한 전기가 더 잘 사용될 수 있다는 우려로 매니토바주와 브리티시컬럼비아주가 2022년 말 수력발전망에 대한 비트코인 채굴 시설의 새로운 연결을 18개월 동안 중단한 반면 하이드로퀘벡은 가격을 인상하고 비트코인 채굴자의 사용량을 제한했습니다.[32]

2022년 10월, 세계적인 에너지 위기로 인해 EU 집행위원회는 회원국들을 초청하여 암호자산 채굴자들의 전기 소비를 낮추고 세금 감면 및 기타 혜택을 종료했습니다.[33]

참고문헌

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