비트코인 정전이 마이닝 회복력에 대해 밝혀낸 것

선구적인 디지털 자산인 비트코인 (BTC )는 프로토콜 계층에서 탈중앙화되어 있습니다. 그러나 채굴은 여전히 저비용 전력을 중심으로 물리적으로 집중되어 있습니다.

신장 지역 정전은 지역적인 에너지 차단이 어떻게 일시적으로 네트워크 전체에 스트레스 이벤트가 될 수 있는지를 보여주었으며, 정산 비용을 상승시키고 거래를 지연시키며 시장 품질을 약화시켰습니다.

비트코인 네트워크는 의도대로 계속 운영되었지만, 장기간 전력 정전은 디지털 자산의 전 세계 컴퓨팅 파워에 상당한 혼란을 일으켰으며 중앙 집중식 개입 없이 회복되었습니다. 이러한 사건은 중요한 질문을 제기합니다: 대규모 계산 파워가 갑자기 오프라인이 될 때 비트코인 채굴 인프라는 얼마나 회복력이 있을까요?

암호화폐에 대한 기관 투자가 계속 확대되고 채굴이 더욱 산업화됨에 따라, 이 답은 네트워크 보안, 시장 안정성 및 주요 채굴 기업들의 전략적 방향에 중대한 영향을 미칩니다.

비트코인 탈중앙화 뒤에 숨겨진 약점

지난 10년간 암호화폐는 인기가 크게 상승했으며, 모든 암호 자산 중 비트코인이 채택 면에서 여전히 선두를 유지하고 있습니다.

가장 눈에 띄는 암호 자산이 전체 산업을 탄생시켰습니다. 비트코인은 은행이나 청산소와 같은 중앙 권한 없이 운영되는 최초의 암호화폐였습니다. 대신 전 세계에 퍼져 있는 특수 컴퓨터 네트워크, 즉 비트코인 채굴자에 의존합니다.

이들 채굴자는 거래를 검증하고, 거래를 블록으로 묶으며, 비트코인의 작업증명(PoW) 합의 메커니즘을 통해 블록체인을 보호합니다. 이는 신뢰할 수 있는 권한 없이도 탈중앙화된 암호 자산의 이중 지불 문제를 해결합니다.

거래를 검증할 기회를 얻기 위해 채굴자들은 계산적으로 복잡한 수학 퍼즐을 풀기 위해 경쟁하며, 첫 번째로 해답을 찾은 채굴자가 다음 블록을 체인에 추가할 권리를 얻습니다. 그 대가로 채굴자는 새로 발행된 BTC와 거래 수수료를 받습니다. 이 전체 과정은 매우 많은 에너지를 소모하므로, 채굴자의 수익성은 하드웨어 효율성과 전기 비용에 달려 있습니다.

따라서 채굴자들은 저렴한 전기가 공급되는 지역, 예를 들어 남아 있는 수력 발전 용량, 잉여 풍력 발전, 혹은 대폭 보조금을 받는 석탄 전력 등에 자연스럽게 몰리게 됩니다. 시간이 지나면서 이러한 현상은 지리적 군집화를 초래하고 네트워크 탈중앙화를 약화시킵니다.

암호 시장이 계속 진화하고 기관화되며 규제 명확성을 얻음에 따라, 비트코인 탈중앙화의 한계와 채굴의 환경 영향을 우려하는 목소리가 커지고 있습니다.

비트코인은 단일 실패 지점을 갖지 않도록 설계되었지만, 이를 위해서는 지리적으로 분산되고 경제적으로 경쟁력 있는 채굴자가 필요합니다. 이는 어느 단일 엔티티, 지역, 혹은 외부 사건이 네트워크를 위협하기 어렵게 만들지만, 수익성을 위해 채굴자는 저렴한 전력을 필요로 하므로 대부분의 채굴 용량이 동일한 지역 전력망 뒤에 위치하게 됩니다.

채굴 용량이 소수의 지역이나 소수의 운영자에게 집중되면 여러 대형 실패 지점을 만들게 됩니다. 예를 들어 전력 차단, 자연 재해, 지정학적 긴장, 혹은 규제 조치에 의해 발생하는 지역적 차단은 네트워크가 효율적으로 거래를 처리하고 보안을 유지하는 능력에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

이때 채굴 회복력이 중요한 역할을 합니다.

흥미롭게도 비트코인에는 채굴 난이도라는 내장형 충격 흡수 장치가 있어, 약 2주마다 자동으로 조정되어 블록 생성 속도를 10분당 1개 정도로 유지합니다.

비트코인 백서에 설명된 바와 같이, “하드웨어 속도 증가와 시간에 따라 변하는 노드 운영 관심도를 보상하기 위해, 작업증명 난이도는 평균 시간당 블록 수를 목표로 하는 이동 평균에 의해 결정됩니다. 블록이 너무 빨리 생성되면 난이도가 상승하고, 그 반대도 마찬가지입니다.”

즉, 큰 규모의 해시레이트가 어떤 차단으로 인해 갑자기 사라지면 네트워크는 일시적으로 속도가 느려지지만, 시스템이 몇 주 내에 자체적으로 조정됩니다.

프로토콜은 실패를 견디도록 설계되었지만, 실제 인프라는 전력 부족, 전력망 고장, 지역 차단 등에 여전히 취약합니다. 그렇다면 네트워크가 조정되기 전, 특정 지역에 집중된 채굴 용량이 정전될 경우 정확히 어떤 일이 일어날까요?

이를 답하기 위해 우리는 이러한 차단을 살펴볼 필요가 있으며, 대규모 정전은 네트워크가 실제 운영 스트레스 하에서 어떻게 작동하는지를 관찰할 완벽한 기회를 제공합니다. 최근 연구가 바로 이를 수행했으며, 비트코인 탈중앙화 아키텍처의 강점과 한계를 모두 조명하는 귀중한 통찰을 제공했습니다.

채굴의 지리적 집중과 관련된 위험을 분석하기 위해 연구진은 비트코인 채굴 활동이 집중된 비교적 작은 지역의 전력 공급에 외생적 충격을 가했습니다.

연구는 또한 에너지 효율이 높은 합의 메커니즘을 사용하는 암호화폐와 비트코인 정전의 영향을 비교했습니다.

지역 정전이 비트코인 채굴에 대해 밝혀낸 것

“많은 암호화폐가 탈중앙화를 목표로 설계되었지만, 실제로는 시장 힘이 낮은 탈중앙화 수준으로 이끌 수 있다”고 연구진은 “Bitcoin blackout: Proof-of-work and the risks of mining centralization¹” 라는 제목의 논문에서 밝혔으며, 다일 정전이 네트워크에 미친 영향을 조사하고 집중된 채굴 인프라가 PoW 회복성에 어떤 영향을 주는지 실증 분석했습니다.

연구진은 시뮬레이션 대신 실제 차단을 사용했습니다. 차단은 중국 신장 지역에서 발생했으며, 이는 비트코인 네트워크의 상당 부분 계산 용량을 일시적으로 차단했습니다.

독일 만하임 대학교의 스테판 샤르노프스키와 일본 국제대학의 양화 시는 정전으로 비트코인 전 세계 해시레이트가 약 24% 감소했다고 밝혔습니다.

경제학자 알렉스 드 브리예스는 당시 인터뷰에서 “계산 파워가 중단될 뿐만 아니라, 신장에서 모든 채굴이 이루어지는 지역이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 작다는 것을 알게 되었다”고 말했습니다.

연구는 신장이 전 세계 채굴 활동의 3분의 1을 차지했을 뿐만 아니라, 그 지역 내에서도 모든 채굴 시설이 지리적으로 매우 가깝게 위치해 있다고 지적했습니다.

또한 최근 카자흐스탄의 2022년 전역 인터넷 차단 사건을 언급했으며, 이는 비트코인 해시레이트를 15% 감소시켰습니다.

이러한 사건들은 채굴 파워의 상당 부분이 여전히 지리적으로 집중돼 있어 지역 인프라 차단이 네트워크 전체에 측정 가능한 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다.

충격 효과를 분리하기 위해 연구진은 비트코인의 행동을 알트코인 ADA와 비교했습니다. 카르다노의 (ADA ) 네이티브 토큰은 작업증명(PoW)보다 에너지 소모가 훨씬 적은 지분증명(PoS) 합의 메커니즘을 사용하므로 저렴한 지역 전력에 의존하지 않지만, 소프트웨어 의존성이나 검증자 스테이크 집중과 같은 다른 형태의 집중에 노출되어 “유사한 시스템적 취약성을 초래할 수 있다”고 설명했습니다.

결과에 따르면 정전 기간 동안 비트코인의 암시적 해시레이트는 약 170 EH/s에서 130 EH/s 정도로 감소했습니다. 이 감소는 해당 지역의 대형 석탄 발전소 하나 또는 여러 중형 발전소가 중단된 것과 일치합니다.

컴퓨팅 파워 감소는 비트코인 블록 생성 속도의 둔화를 초래했습니다. 유효한 블록을 찾을 채굴자가 줄어들면서 거래 정산 시간이 일시적으로 늘어났습니다. 평균적으로 비트코인 거래는 10분 내에 확인되지만, 정전 동안 약 16.4분으로 증가했습니다.

하지만 하나의 확인만으로는 충분하지 않습니다. 대부분의 플랫폼은 3~6개의 블록 확인을 요구합니다. 따라서 거래자들은 표준 6블록 확인을 위해 약 38분을 기다려야 했으며, 이는 정상보다 약 64% 더 오래 걸린 것입니다. 연구진은 이를 “통계적·경제적으로 의미 있는 정산 지연 증가”라고 평가했습니다.

이 혼잡은 대기 중인 미확인 거래를 위한 대기실인 메모풀에서도 나타났으며, 사건 종료 시점에 218,000건까지 급증했습니다. 이는 안정적인 기준치인 약 60,000건 대비 3배 증가한 수치입니다. 연구는 다음과 같이 지적했습니다:

“정전 기간 동안 평균 약 150,000건은 통계적으로 이전보다 현저히 높으며, 이후 며칠 동안 메모풀에 대기 중인 거래 수는 감소해 사건 전 수준으로 회복됩니다.”

비트코인 거래 수수료도 급격히 상승했습니다. 가치 가중 상대 수수료는 정전 전 평균 대비 약 127% 상승했으며, 이는 거의 세 표준편차에 해당합니다.

수요 증가로 인한 수수료 상승에도 불구하고, 총 순 채굴자 수익은 거래 건수와 총 거래 가치 감소로 인해 여전히 감소했습니다.

정전 동안 블록 보상은 약 1억 1,800만 달러가 감소했으며, 총 수수료 수입은 약 4,400만 달러 증가했지만, 결과적으로 순 채굴자 수익은 약 7,400만 달러 손실을 기록했습니다.

해시레이트를 넘어, 채굴 차단이 시장에 미치는 영향

채굴자가 저렴한 전기 가격에 의존한다는 점에 초점을 맞춤으로써, 연구는 채굴 하드웨어나 채굴 풀보다는 운영 및 지정학적 위험이 “전체 블록체인 네트워크에 부정적인 영향을 미칠 수 있다”고 강조했습니다.

하지만 해시레이트, 거래 시간, 거래 수수료뿐만 아니라 비트코인 자체의 자체 교정 메커니즘이 정상 작동을 회복하기 전까지는 더 넓은 영향을 미칩니다.

연구는 차단 기간 동안 보조 시장 효과도 관찰했습니다. 연구진은 확인 시간이 길어질수록 단기 가격 변동성이 높아진다고 발견했으며, 저자에 따르면 비트코인의 수익률 변동성은 ADA보다 더 크게 상승했습니다.

또한 거래소 유동성이 감소했으며, 매도·매수 스프레드가 확대되고 바이낸스, 코인베이스, 크라켄, 후오비 등 다양한 거래소 간 가격 차이가 커졌습니다. 이러한 변화는 교차 거래소 시장 통합 및 차익 거래 효율성의 붕괴를 나타냅니다.

이러한 시장 영향은 일시적이었지만, 채굴 인프라 차단이 블록체인 운영을 넘어 암호화폐 전체 시장에까지 파급될 수 있음을 보여줍니다.

저자들은 난이도 조정이 장기적인 회복성을 제공하지만, 이는 사후에 이루어지는 일이며 약 2주마다 발생한다고 설명했습니다. 저자에 따르면 “더 빠른 조정이 이러한 채굴 충격의 영향을 감소시킬 수 있다”고 덧붙였습니다.

“장기적으로는 이러한 회복성이 채굴의 지리적 집중에서 비롯되는 지정학적·운영상 위험을 완화한다.” 그러나 조정이 발동하기 전 짧은 기간 동안 집중된 채굴 기반은 전체 네트워크를 노출시키며, 거래자와 거래소는 “높고 변동성이 큰 수수료와 정산 지연으로 인한 기회비용, 거래 손실”에 직면하게 됩니다.

이 연구가 오늘날 신장이나 중국 석탄 전력에 비트코인이 여전히 의존한다는 증거는 아니라는 점을 명시하는 것이 중요합니다. 사건 이후 전 세계 채굴은 크게 이동했으며, 특히 미국 텍사스가 현재 전 세계 해시레이트의 상당 부분을 차지하고 있습니다.

그럼에도 구조적 취약성은 사라지지 않았으며, 채굴 지리적 집중은 여전히 존재합니다. 이는 채굴 풀 집중에서도 확인됩니다. 데이터 에 따르면 Foundry Digital(28.21%), AntPool(21.37%), F2Pool(17.09%)가 합쳐 비트코인 네트워크 해시레이트의 66.67%를 통제하고 있습니다.

채굴 풀은 “탈중앙화에 위협이 될 수 있다”고 평가되지만, 다수 사용자가 자원을 결합해 중앙 집중형 채굴 풀 존재하더라도 비트코인 탈중앙화를 강화하는 데 기여할 수 있습니다.

연구가 보여주는 근본 메커니즘은 다음과 같습니다: 대규모 PoW 채굴 용량이 단일 지역 전력망에 의존할 경우, 해당 전력망에 대한 연관 충격(정전, 자연 재해, 정책 변화, 지정학적 차단 등)은 해시레이트 수치 이상의 영향을 미쳐 수수료 상승, 유동성 감소, 자산 자체의 시장 파편화와 비효율성을 초래합니다.

가장 중요한 결론은 정전이 비트코인의 생존 자체를 위협하지는 않았다는 점입니다.

프로토콜은 의도대로 작동했습니다: 채굴자들은 거래 검증을 지속했고, 블록은 계속 생성되었으며, 네트워크는 중앙 조정 없이 결국 회복되었습니다.

하지만 연구가 강조하는 바는 비트코인이 프로토콜 수준에서 강한 회복성을 보였음에도, 물리적 인프라가 지리적 집중 때문에 지역 충격에 여전히 취약하다는 점입니다.

따라서 연구진은 채굴 운영의 지리적 분산을 개선하면 작업증명 네트워크 전체 회복성을 강화하고, 집중된 컴퓨팅 파워와 관련된 시스템 위험을 감소시킬 수 있다고 주장합니다.

투자자 입장에서는 채굴자 회복성을 평가할 때 지리적 발자국, 전력망 노출도, 전원 공급원 다양성, 자체 소유 vs 임대 인프라, 그리고 지역 에너지 상황 악화 시 컴퓨팅 재배치 능력을 고려해야 합니다.

기업 집중조명: MARA Holdings

가장 오래된 암호 기업 중 하나인 MARA Holdings는 2010년에 설립되었지만, 수년 후에야 비트코인 채굴로 전환했습니다. 현재는 시가총액 44억 달러에 달하는 가장 큰 상장 비트코인 채굴 기업 중 하나입니다.

하지만 BTC 가격이 약 70,000달러의 추정 생산 비용보다 낮게 거래되면서, 전체 비트코인 채굴 산업은 수익 감소에 직면하고 있습니다.

이 압박은 MARA의 2026년 1분기 매출에서도 드러나며, 전년 동기 대비 2억 1,390만 달러에서 1억 7,460만 달러로 감소했습니다. 이 기간 동안 회사는 13억 달러(주당 희석 3.31달러)의 순손실을 기록했으며, 조정 EBITDA는 10억 달러 적자를 보였습니다. 다만, 약 33%의 부채를 상환했습니다.

채굴자 경제가 압박을 받는 상황에서 MARA는 에너지 및 인프라 자산 소유를 확대하고, 인접 워크로드로 인프라 용량을 확장하는 방향으로 전환하고 있습니다.

약 1.9GW(기가와트)의 총 용량을 보유한 디지털 인프라 기업은 AI, 고성능 컴퓨팅(HPC), 핵심 정보기술(IT) 등 대규모 전력 수요를 충족시키기 위해 이 인프라를 활용하고 있습니다.

이는 운영 데이터 센터 인수, 전력 인프라 소유, 전략적 파트너십을 통한 운영 제어 강화 및 채굴 비용 절감으로 실현되고 있습니다. 이러한 하이브리드 접근 방식으로 회사는 보다 확장 가능하고 회복력 있는 채굴 포트폴리오를 구축할 수 있습니다.

여기에는 하이퍼스케일 및 엔터프라이즈 테넌트를 위한 용량을 개발하기 위한 Starwood와의 파트너십, Long Ridge Energy & Power의 15억 달러 인수, 그리고 유럽 AI 인프라 기업 Exaion에 대한 64% 지분 확보가 포함됩니다.

가장 최근에는 MARA가 텍사스 주 마타고다 카운티에 대규모 전력 공급 부지를 인수한다는 계약을 발표했으며, 이는 AI 데이터 센터와 비트코인 채굴 기계를 나란히 배치할 수 있는 컴퓨팅 캠퍼스로 활용될 예정입니다. 이 부지는 1,200에이커 이상이며, 2027년 10월까지 1GW, 2028년 4월까지 추가 1GW의 전력망 용량을 제공할 것으로 예상됩니다.

이 모든 움직임은 MARA 주가가 연초 대비 30% 상승(RLY )하게 만들었으며, 현재 12달러에 거래되고 있지만 지난 1년간 38% 하락했습니다. EPS(TTM)는 -5.91이며, P/E(TTM)는 -1.98입니다.

암호화폐 분야에서 MARA는 여전히 비트코인을 핵심 사업으로 활용하며, 기관 규모의 암호 채굴 기업에 콜로케이션 및 관리형 서비스를 포함한 호스팅 서비스를 제공하는 다수의 채굴 사이트를 운영하고 있습니다.

또한 업계에서 가장 큰 기업 비트코인 금고 중 하나를 유지하고 있습니다. 36,303 BTC를 보유한 MARA는 상위 100대 공개 비트코인 금고 기업 중 4위를 차지하고 있으며, Metaplanet과 Twenty One Capital(XXI )(각각 43,000 BTC와 43,515 BTC 보유) 바로 아래에 위치합니다. 1위는 Strategy가 843,775 BTC를 보유하고 있습니다.

직접 비트코인 채굴과 기회주의적 비트코인 구매를 결합한 “트윈 터보” 접근 방식은 MARA가 생산과 인수를 통해 장기 BTC 보유량을 늘릴 수 있게 합니다.

2026년 1분기에 MARA는 총 2,247 BTC(일일 25 BTC)를 채굴했지만, AI/HPC 구축을 위해 15억 달러 규모의 비트코인을 매각했습니다. 채굴 경제 측면에서 MARA의 해시레이트는 전년 대비 33% 증가해 72.2 EH/s에 달했으며, 자체 소유 사이트의 kWh당 비용은 0.04달러였습니다.

MARA의 눈에 띄는 움직임은 전략적 재조정으로, 회사는 가까운 미래에 대규모 신규 ASIC 채굴 하드웨어 구매를 계획하지 않을 것이라고 밝혔습니다.

정전 연구를 배경으로 MARA의 이니셔티브는 단순한 사업 확장을 넘어섭니다. 이는 향후 경쟁력이 더 이상 더 많은 채굴 하드웨어 배치에만 의존하지 않고, 안정적인 에너지 공급 확보, 인프라의 지리적 다양화, 운영 유연성 향상, 경제적 위험에 대한 회복력 구축에 달려 있음을 산업 전반에 걸쳐 인식하고 있음을 보여줍니다.

이는 비트코인 보상이 2028년 4월에 5번째 반감기가 진행되면서 1블록당 1.5625 BTC로 감소할 예정인 상황에서 특히 중요합니다.

비트코인 채굴이 더욱 산업화됨에 따라 회복력은 원시 해시레이트만큼이나 장기 성공을 결정짓는 핵심 요소가 될 것입니다.

결론

비트코인은 세계에서 가장 눈에 띄는 탈중앙화 디지털 통화이며, 최신 연구가 보여주듯 프로토콜은 전 세계 채굴 용량의 상당 부분이 갑자기 사라져도 놀라울 정도로 회복력을 유지합니다.

해시레이트 감소, 수수료 급등, 유동성 감소, 거래소 간 가격 격차 확대는 네트워크의 구조적 취약성을 드러내지만, 비트코인은 이러한 문제들을 해결하고 결국 상황을 정상화하도록 설계되었습니다.

하지만 현재 소수의 채굴 풀에 해시레이트가 집중되고, 산업 전반에 걸친 수익성 압박으로 약한 채굴자들이 퇴출되는 상황에서, 연구가 설명하는 근본적인 역학은 여전히 진행 중입니다.

비트코인 채택이 전 세계적으로 가속화됨에 따라, 채굴 네트워크의 회복력은 채굴자들이 규모와 탈중앙화를 얼마나 효과적으로 균형 맞추는가에 달려 있으며, 이는 세계 최대 암호화폐가 예기치 않은 사건으로 인프라가 시험대에 올랐을 때도 안전하게 유지될 수 있음을 의미합니다.

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References

1. Scharnowski, S. & Shi, Y. Bitcoin blackout: Proof-of-work and the risks of mining centralization. Journal of Financial Stability, 101569 (2026). https://doi.org/10.1016/j.jfs.2026.101569