스마트 빌딩이 비트코인 채굴 열을 재활용하는 방법

비트코인 (BTC ) 채굴은 막대한 전력 소비로 오랫동안 비판받아 왔으며, 에너지의 대부분이 결국 열로 방출됩니다. 이 열은 일반적으로 부수적인 부산물로 간주되어, 채굴 장비가 과열되지 않도록 냉각 시스템을 통해 배출되었습니다. 하지만 연구에 따르면 이 열을 낭비할 필요가 없으며, 오히려 가치 있는 에너지 자원이 될 수 있다고 합니다.

건물은 증가하는 에너지 비용과 배출량 감축 압박에 직면하고, 채굴자는 상승하는 전기 요금과 에너지 발자국에 대한 대중의 감시를 받고 있는 상황에서, 스마트 빌딩 에너지 관리와 암호화폐 채굴 열 회수를 결합하면 매력적인 해결책이 됩니다.

채굴기를 재생 에너지 가용성, 전기 요금, 건물의 열 수요에 맞춰 스케줄링함으로써, 운영자는 계산 작업을 수익화하면서 동시에 난방 비용을 낮추고 불필요한 전력망 소비를 줄일 수 있으며, 본질적으로 폐열과 부하 유연성을 인프라에 대한 추가 수익원으로 전환할 수 있습니다.

왜 비트코인 채굴이 스마트 빌딩에 적합한가

Everything is getting smart, from phones to cars, grids, farms, and even buildings, and smart buildings are no exception. These structures utilize advancements in technology to improve how they consume, produce, and manage energy.

전통적인 건물과 달리, 스마트 빌딩(지능형 빌딩이라고도 함)은 점유율, 온도, 습도, 에너지 사용량, 전기 요금, 재생 에너지 (RET ) 생산량, 이산화탄소 수준 등을 센서, 소프트웨어, 장치가 연결된 네트워크를 통해 지속적으로 모니터링합니다. 이 네트워크는 IoT, AI, 머신러닝(ML)과 결합되어 작업을 자동화하고, 프로세스를 간소화하며, 에너지 효율성을 향상시키고, 운영 비용을 낮추며, 환경 영향을 감소시킵니다.

또 다른 핵심 요소는 건물 에너지 관리 시스템(BEMS)으로, 하나의 직관적인 인터페이스를 통해 난방, 환기 및 공조(HVAC), 조명, 가전제품, 에너지 저장 및 기타 시스템을 동적으로 조절합니다.

에너지 효율성에 대한 필요와 기술 발전으로 전 세계 스마트 빌딩 시장은 2025년 1,430억 달러에서 2034년 6,915.6억 달러로 확대될 예정입니다. 규제 정책 또한 스마트 빌딩으로의 전환을 촉진하고 있습니다.

이러한 노력은 건물이 전 세계 에너지 관련 온실가스 배출량의 약 31%를 차지한다는 데이터에 기반합니다. 또한 전 세계 최종 에너지 소비의 약 31%를 차지하며, 공간 난방 및 가정용 온수와 같은 열 서비스가 부문 전체 수요의 74%를 차지합니다. 이는 해당 기술이 전략적 선택일 뿐만 아니라 규제 준수 요구사항이기도 함을 의미합니다.

하지만 이러한 모든 것이 마찰 없이 이루어지는 것은 아닙니다. 혜택에도 불구하고 스마트 빌딩은 높은 초기 비용, 사이버 보안 우려, 법적 장벽 등 심각한 장애물에 직면해 있어 광범위한 채택이 지속적으로 지연되고 있습니다.

특히 반복되는 문제점은 상호 운용성입니다. 건물 에너지 관리 시스템은 일반적으로 개방형 산업 표준 통신 프로토콜에 의존하지만, 많은 HVAC 제조업체는 자체 폐쇄형 프로토콜을 기반으로 장비를 제작하여 하드웨어와 소프트웨어 간의 통신 격차를 초래합니다.

또한 전기 수요는 거주자의 활동에 따라 하루 동안 변동하고, 난방 및 냉방 요구는 계절 온도에 따라 변합니다.

재생 에너지 원은 태양광 및 풍력의 간헐성으로 인해 추가적인 어려움을 야기하며, 이는 분산된 자원, 전력망 및 현장 저장소 간의 에너지 흐름을 효율적으로 균형 맞추어야 함을 의미합니다.

건물이 더욱 연결됨에 따라 사이버 보안도 점점 더 중요한 문제로 부상합니다. 이러한 격차를 해소하려면 규제 기관, 기술 공급업체, 건물 소유주 간의 협력이 필요하며, 기술적인 해결책만으로는 충분하지 않습니다.

이러한 환경 속에서 암호화폐 채굴 시설 및 데이터 센터와 같은 디지털 기술은 높은 에너지 밀도와 상당한 폐열 회수 잠재력을 가진 시스템으로 부상했습니다.

데이터 센터는 전 세계 전력 소비의 약 1~1.5%를 차지하고, 암호화폐 채굴은 1% 미만(약 0.5~0.7%)을 차지합니다. 특히 암호화폐 채굴자는 전통적으로 블록체인 네트워크를 보호하고 채굴 보상을 얻는 것이 주된 목적인 전력 집약적인 컴퓨팅 장치로 인식되어 왔습니다.

이러한 채굴기들은 단순히 건물의 임차인에 그치지 않고, 제어 가능한 새로운 장비 범주를 나타냅니다. 채굴 장비는 거의 즉시 켜고 끌 수 있으며 전력 소비량도 비교적 예측 가능하기 때문에, 스마트 빌딩 에너지 관리 시스템이 전기차 충전기, 배터리, 유연 부하에 적용하는 수요-응답 논리와 자연스럽게 맞아떨어집니다.

하지만 채굴기에는 지속적인 열 흐름이라는 추가 장점이 있습니다. 채굴 하드웨어가 소비하는 전기 에너지의 거의 전부가 열로 전환됩니다. 건물이 이 열을 포집하도록 설계된다면, 열펌프나 보일러가 하는 방식과 동일하게 공간 난방 및 온수 수요를 상쇄하면서 수익을 창출할 수 있습니다.

유연하고 가격에 반응하는 전기 부하와 고품질 회수 가능한 열원이라는 이중 특성은 암호화폐 채굴을 에너지 논의와 스마트 빌딩 연구의 중심에 놓이게 합니다. 최신 연구에 따르면:

“디지털 컴퓨팅 인프라와 건물 에너지 시스템 간의 잠재적 시너지는 통합 에너지 관리에 새로운 기회를 제공합니다.” 

따라서 기존에 별개의 유틸리티로 취급되던 컴퓨팅 인프라와 건물 시스템을 통합 접근법으로 바라보면, 암호화폐 채굴기가 재생 에너지 발전, 배터리 저장, 열 저장, 전기차, 열펌프 및 기타 분산 에너지 자원과 함께 조정된 다중 에너지 생태계의 적극적인 참여자가 됩니다.

지능형 스케줄링이 가치를 어떻게 열어주는가

최신 연구 “암호화폐 채굴기로부터의 열 회수를 통한 건물 열 및 전기 에너지 소비 최적화¹“는 암호화폐 채굴 장치(CMD)를 스마트 빌딩 에너지 관리 시스템에 통합하는 아이디어를 엄격한 시뮬레이션 기반 테스트에 적용합니다.

재생 에너지 통합, 스마트 빌딩 에너지 관리, 산업 시설의 폐열 회수, 데이터 센터 열 재사용은 광범위하게 연구되었지만, 이전 연구들은 이러한 영역을 각각 독립적으로 조사했습니다.

한편, 암호화폐 채굴은 주로 전력 소비 또는 채굴 수익성 관점에서 바라보았으며, 그 상당한 열 출력은 통합 건물 에너지 관리 시스템 내에서 거의 주목받지 못했습니다.

하지만 저자들은 채굴기의 이중 기능이 스마트 빌딩 내 전기와 열 에너지 흐름을 동시에 최적화할 기회를 제공한다고 주장합니다.

이 연구의 동기는 암호화폐 채굴 장치가 결합한 두 가지 활용되지 않은 특성에 있었습니다. 기존 연구의 눈에 띄는 격차를 해소하기 위해 저자들은 스마트 빌딩 에너지 관리 시스템(SBEMS)을 구축했습니다.

기존 SBEMS 프레임워크는 채굴 하드웨어를 동시에 열 회수 가능성을 가진 제어 가능한 자원으로 거의 고려하지 않으며, 이는 “중대한 놓친 기회”를 의미합니다.

개념을 평가하기 위해 연구진은 파이썬의 Pyomo 프레임워크를 사용해 혼합 정수 선형 프로그래밍(MILP) 최적화 모델을 개발하고, GLPK 옵티마이저로 해결했습니다.

사례 연구는 99개의 아파트로 구성된 주거 단지를 모델링했으며, 각 아파트는 태양광 패널, 풍력 터빈, 배터리 에너지 저장, 연료전지 기반 복합 열·전력 장치, 열 저장소, 지역 열 교환 네트워크, 99대의 전기차(EV) 차량군, 그리고 20대의 Bitmain Antminer T21 채굴기를 갖추고 있습니다.

모델은 겨울, 봄, 여름, 가을 조건별로 별도로 실행되어, 난방 수요, 냉방 부하 및 재생 에너지 출력의 계절적 변동이 채굴 경제성에 어떻게 영향을 미치는지 조사했습니다.

연구는 다음 네 가지 운영 시나리오를 비교합니다:

1. Baseline: 채굴 하드웨어가 전혀 없는 건물.
2. 열 회수 없는 유연 채굴: 채굴기는 전기 비용과 채굴 수익 간의 트레이드오프를 고려해 유연하게 운용되지만, 발생하는 열은 낭비됩니다.
3. 열 회수가 포함된 유연 채굴: 동일한 유연 운용에 폐열 회수를 결합하여, 채굴 장비가 전기 최적화와 열 수요 모두에 기여하도록 합니다.
4. 항시 가동 기준 사례: 가격에 관계없이 모든 채굴기가 24시간 연속 가동됩니다. 채굴 활동은 에너지 상황에 따라 최적화되지 않지만, 열은 여전히 회수됩니다.

이 구조화된 비교를 통해 저자들은 채굴 자체가 아니라 지능형 스케줄링과 통합 열 회수에서 파생된 이점을 구분할 수 있었습니다.

항시 가동 방식과 완전 조정된 열 회수 방식 간의 비교가 논문의 주요 결과이며, 두 시나리오는 동일한 채굴 하드웨어를 사용하고 폐열을 회수합니다; 차이점은 컨트롤러가 채굴기를 실제로 언제 가동할지 결정하느냐에 있습니다. 결과는 조정을 선호합니다. 

모든 대표 계절에서 최적화된 열 회수 전략을 포함한 세 번째 시나리오가 전반적으로 가장 우수한 성과를 보였으며, 모든 시나리오와 계절에서 가장 낮은 운영 비용을 달성했습니다. 이는 항시 가동 채굴에 비해 겨울에 약 4.4%, 봄에 6.6%, 여름에 5.6%, 가을에 6.6% 비용을 절감했습니다. 더 중요한 것은, 최적화된 스케줄링이 연간 평균 채굴 전력 사용량을 57.55% 감소시켰다는 점입니다.

조정된 접근법이 항시 가동 채굴보다 우수한 이유는, 후자는 기계가 더 오래 가동되어 총 열 회수량이 많지만, 그 열은 추가적인 전력망 전력 소비와 냉방 시스템 부담에 비해 상대적으로 가치가 낮기 때문이며, 특히 여름에는 이미 에어컨 수요가 시스템에 큰 압력을 가하고 있습니다. 

반대로, 스마트 컨트롤러는 채굴 수익, 전기 요금, 그리고 발생 열의 가치가 실제로 그때 가동을 정당화할 때만 채굴기를 가동합니다. 이것이 가장 큰 절감 효과가 여름에 나타나는 이유이며, 통제되지 않은 채굴이 가장 낭비적이기 때문입니다. 연구진은 다음과 같이 언급했습니다:

“가장 큰 경제적 이익은 냉방 수요로 인해 전기 부하가 가장 높은 여름에 얻어지며, 겨울, 봄, 가을에도 일관된 개선이 관찰됩니다.” 

겨울의 절감 효과는 가장 작았지만 여전히 4.4%로 긍정적이었습니다. 이는 난방 수요가 회수된 열을 언제 도착하든 생산적으로 흡수하기 때문입니다. 이는 수익성이 지속적인 운영을 필요로 하지 않으며, 경제적·열적으로 유리한 기간에만 채굴 장비를 가동하는 것이 더 유리함을 보여줍니다.

“폐열 회수만으로는 최적의 시스템 성능을 보장하지 못한다”라고 연구는 말합니다. “항시 가동 채굴 시나리오는 지속적인 열 회수를 제공하지만 전력 소비와 전력망 의존성을 증가시킵니다. 반면, 조정된 스케줄링 전략은 채굴 수익, 재생 에너지 가용성, 전기 요금, 열 수요를 성공적으로 균형 맞추어 시스템 수준에서 우수한 성능을 달성합니다.”

논문은 또한 지능형 스케줄링의 이점을 강화하는 민감도 분석을 수행했습니다. 연구진은 비트코인 가격, 채굴 난이도, 전기 요금, 천연 가스 가격, 열 회수 효율, 주변 온도, 설치된 채굴 용량 등의 외부 변수들이 시스템 성능에 미치는 영향을 추가로 평가했습니다.

결과는 채굴 수익성이 시장 상황에 따라 자연스럽게 변동했지만, 최적화된 열 회수 전략은 채굴 수익과 유용한 열 에너지 모두에서 가치를 창출함으로써 일관되게 가장 강력한 경제적 성과를 유지함을 보여줍니다. 한편, 확장성 분석은 기계 수가 많다고 해서 자동으로 더 좋지는 않다는 것을 밝혀냈습니다.

경제성을 향상시키기 위해 설치된 채굴기 수를 늘리고 싶을 수 있지만, 연구진이 발견한 바에 따르면 확장은 약 250대 정도까지만 효과가 있으며, 그 이상에서는 추가 채굴기가 이익이 되는 열 활용 운영 윈도우를 이미 포화 상태이기 때문에 혜택을 제공하지 못합니다. 따라서 그 임계점을 넘으면 추가 채굴기는 가치를 추가하지 못하고 단순히 유휴 상태에 머무릅니다.

“결과는 추가 채굴 용량이 경제적 이익을 거의 제공하지 못하는 포화 효과를 나타내며, 운영 제어와 함께 최적 규모의 중요성을 강조합니다”라고 논문은 서술합니다.

결과가 고무적이지만, 연구에는 몇 가지 제한점이 있습니다. 우선, 이 프레임워크는 시뮬레이션 기반 타당성 분석이며 실제 현장 적용을 기반으로 하지 않습니다.

연구가 진행된 이란의 규제 및 운영 제약으로 인해 현재 조건에서는 실질적인 구현이 불가능하므로, 이 결과는 개념에 대한 강력한 이론적 사례로 받아들여야 합니다.

또한, 저자들은 재생 에너지 생산량, 전기 요금, 열 수요 및 암호화폐 시장 상황에 대한 예측을 가정했습니다. 네트워크 제약, 실시간 사용자 행동 및 기타 확률적 요인들은 명시적으로 모델링되지 않았습니다.

전반적으로 이 연구는 암호화폐 채굴을 단순히 에너지 집약적인 디지털 활동에서 현대 건물 에너지 시스템의 유연한 구성 요소로 재정의합니다. 주요 기여는 채굴이 이미 이루어지는 상황에서 지능형 스케줄링과 열 회수가 건물 수준의 에너지 효율성을 크게 향상시키고, 운영 비용을 낮추며, 불필요한 전력 소비를 줄이고, otherwise 낭비될 에너지의 생산적 활용을 증가시킨다는 점을 보여줍니다.

디지털 인프라와 스마트 빌딩 기술을 통합함으로써, 이 연구는 보다 효율적이고 회복력 있는 다중 에너지 시스템을 향한 실용적인 경로를 제시합니다.

투자자에게 이 연구의 시사점은 지속 가능성을 넘어섭니다. 비트코인 채굴 경제성은 채굴기가 언제 가동되는지, 전기가 어디서 오는지, 그리고 낭비되는 열을 생산적으로 활용할 수 있는지 등 운영자가 에너지를 얼마나 지능적으로 관리하느냐에 점점 더 의존할 수 있음을 시사합니다.

이는 이미 재생 에너지, 유연한 인프라, 열 재사용 이니셔티브를 결합하고 있는 채굴기들이 특히 관련성이 높다는 것을 의미합니다. HIVE Digital Technologies는 이 새로운 모델에 밀접하게 부합하는 상장 기업 중 하나입니다.

HIVE Digital Technologies

암호화폐 채굴 분야에서 HIVE는 재생 에너지 기반 비트코인 채굴 및 인프라에 직접적인 공개 시장 노출을 제공하면서 이미 열 재사용 애플리케이션을 추진하고 있어 돋보입니다.

이 회사는 캐나다와 스웨덴에 있는 데이터 센터에서 발생하는 폐열을 인근 공장 및 온실 등으로 전달하여 재사용합니다. HIVE는 또한 파라과이에서 이타이푸 댐의 저렴한 수력 전기를 활용한 친환경 데이터 센터를 운영합니다.

많은 다른 비트코인 채굴업체와 마찬가지로, HIVE는 상승하는 에너지 비용과 감소하는 비트코인 보상으로 인한 수익성 악화를 극복하기 위해 AI 데이터 센터 부문에도 진출하고 있습니다.

이로 인해 HIVE 주가는 (RLY ) 연초 대비 10% 상승하고 지난 1년 동안 34% 상승하여 현재 $2.82에 거래되고 있습니다. EPS(TTM)는 -0.57이며 P/E(TTM)는 -4.96입니다.

HIVE의 긍정적인 시장 실적은 FY2026의 강력한 재무 결과에도 기인합니다. 회사는 2026년 3월 31일 종료된 회계연도 전체 매출이 2억9780만 달러라고 보고했습니다.

여기에는 고성능 컴퓨팅(HPC) 호스팅 서비스에서 발생한 1,950만 달러가 포함됩니다.

HIVE의 BUZZ HPC 사업 매출은 FY2025의 1,000만 달러에서 94% 증가했으며, 이는 GPU 시장의 강력한 수요와 NVIDIA H200 GPU 클러스터 도입에 힘입어 “HIVE를 캐나다 AI 인프라의 신흥 리더”로 자리매김하게 했습니다.

공동 설립자이자 회장인 Frank Holmes는 이를 “HIVE에게 결정적인 해”라며, “GPU 클라우드 컴퓨팅 및 AI 인프라에 투자한 최초의 상장 비트코인 채굴업체 중 하나”라고 평가했습니다.

회사는 수년간 “다각화된 듀얼 엔진 성장 전략”을 구축해 왔으며, 올해 그는 “플랫폼 양쪽을 크게 확장하여 비트코인 채굴 해시레이트를 6.5 EH/s에서 25.1 EH/s로 늘리고 계약된 HPC 연간 반복 매출(ARR)을 3,500만 달러로 성장시켰다”고 언급했습니다.

대토론토 지역에 계획된 320MW AI 기가팩토리를 통해 HIVE는 2028년 말까지 6억6천만 달러의 ARR을 달성할 명확한 경로를 확보했습니다. “민간 소유 하에 계획된 가장 큰 캐나다 AI 인프라 프로젝트”를 보유한 결과, Holmes는 회사가 “AI 인프라에 대한 성장하는 수요를 활용할 좋은 위치에 있다”고 믿고 있습니다.

디지털 화폐 채굴 부문에서는 설치된 운영 해시레이트가 4배 증가하고 평균 비트코인 가격이 FY2025의 $75,881에서 FY2026의 $98,040으로 상승함에 따라 매출이 2억7,830만 달러로 전년 대비 164% 증가했습니다.

이 기간 동안 HIVE는 총 2,885 BTC를 채굴했으며, 이는 전 회계연도 대비 두 배 이상 증가한 수치입니다.

비트코인 생산량이 104% 증가한 반면 평균 네트워크 난이도는 42% 상승해 FY2025의 95.7T에서 FY2026에 135.8T로 상승했습니다. 2026년 3월 31일 기준, HIVE는 총 설치 해시레이트 25.1 EH/s를 보고했으며, 플릿 최적화를 위한 제어된 다운클럭을 고려하면 약 24.5 EH/s에 해당합니다.

FY2026 회계연도에 HIVE는 조정 EBITDA 7,290만 달러(전체 매출의 24%)와 GAAP 순손실 1억4,840만 달러를 보고했습니다.

회사의 총 영업 마진은 1억79만 달러였으며, 이는 300MW 파라과이 확장 및 HPC 총 마진 확대에 따른 영업 레버리지 덕분에 14%포인트 상승한 결과입니다.

“우리의 파라과이 확장은 HIVE를 세계 최대 규모의 친환경 에너지 기반 비트코인 채굴 인프라 운영업체 중 하나로 변모시켰다”라고 Holmes는 말했습니다.

동시에 HIVE는 암호화폐 채굴 및 HPC 사업 확장을 지원하기 위해 직원을 추가함에 따라 비용이 증가했습니다.

2026년 3월 31일 기준, 회사는 총 1,080만 달러 규모의 디지털 화폐 보유량(150 BTC 포함)을 보유하고 있었으며, 이는 다른 비트코인 채굴업체에 비해 현저히 적은 수치입니다. 이러한 소규모 보유량으로 HIVE는 상장 비트코인 금고 기업 리스트에서 96위에 위치합니다.

FY2026 4분기(HIVE는 총 매출 7,180만 달러를 보고했으며, 이 중 비트코인 채굴 매출 6,720만 달러는 23.9% 감소했습니다. 이는 비트코인 가격 하락과 평균 네트워크 난이도 상승이 원인이며, 파라과이 3단계 완료 후 평균 운영 해시레이트 상승으로 일부 상쇄되었습니다.

한편, HPC 매출은 460만 달러로 FY2026 3분기보다 약간 낮았지만 FY2025 4분기의 300만 달러 대비 54% 증가했습니다.

“앞으로 HIVE는 비트코인과 AI라는 두 강력한 기술 트렌드의 교차점에 위치합니다. 우리의 사명은 변함없으며, 100% 친환경 에너지로 구동되는 엄격하고 높은 ROIC 성장입니다. 우리는 지난 몇 년간의 투자가 HIVE를 우리 역사상 가장 중요한 성장 시기 중 하나에 대비하게 만든다고 믿습니다.”

– Holmes

결론

암호화폐 채굴은 암호 네트워크를 보호하기 위한 에너지 집약적인 과정일 수 있지만, 건물 효율성과 지속 가능성을 지원하는 매력적인 기회를 제공합니다.

연구가 보여주듯, 비트코인 채굴기를 단순히 고전력 컴퓨팅 장치가 아니라 유연한 전기 부하이자 회수 가능한 열 에너지의 귀중한 원천으로 바라봐야 합니다. 이를 건물 에너지 관리와 결합하면 운영자는 경제적 성과를 개선하고 운영 유연성을 강화하며 지역 에너지 자원의 보다 효율적인 활용을 촉진할 수 있습니다. 이는 암호 채굴을 에너지 문제에서 에너지 해결책의 중요한 요소로 전환시킵니다.

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참고문헌

1. Motlagh, A. G., Renani, M. A., Hajiaghapour-Moghimi, M., Vakilian, M. & Setayesh Nazar, M. 암호화폐 채굴기로부터의 열 회수를 통한 건물 열 및 전기 에너지 소비 최적화. Next Energy, 100771 (2026). https://doi.org/10.1016/j.nxener.2026.100771