“남아도는 전기로 비트코인 채굴하자”…美 텍사스는 제도화

▲태양광과 풍력 발전기의 모습. 사진=클립아트코리아

재생에너지 확대와 함께 전기가 남아돌아 강제로 발전 출력을 줄이는 '발전제약(curtailment)'이 국내 전력계통의 고질적 문제로 떠오르고 있다. 제주와 서남부 지역을 중심으로 풍력·태양광 발전이 급증하면서 송전망이 이를 감당하지 못해 발전기를 멈추는 일이 반복되고 있기 때문이다.

문제는 발전제약이 발생하면 전력의 시장가치가 사실상 '0원'이 된다는 점이다. 계통안정을 위해 발전을 중단하는 순간, 전력은 팔 수도, 저장하기도 어려운 잉여 자원이 되고 발전사업자는 그대로 손실을 떠안게 된다.

이런 가운데 발전제약 상황에서 전기를 버리는 대신 비트코인 채굴에 활용하면 경제적으로 더 유리할 수 있다는 국내 연구 결과가 나왔다.

▲MWh당 비트코인 채굴 이익과 전력판매 이익 비교.

유종민 홍익대 경제학부 부교수와 이서진 부교수가 최근 발표한 '출력제한 전력의 가치화: 암호화폐 채굴을 통한 계통 유연성 확보' 논문은 2022~2025년 국내 전력가격(SMP·REC)과 비트코인 채굴 수익성을 비교 분석해, 발전제약 상황에서의 대안을 정량적으로 제시했다.

연구에 따르면 발전제약이 발생하지 않을 경우에는 계통한계가격(SMP)과 신재생에너지공급인증서(REC)를 합산한 전력 판매가 일정 수준의 안정적인 수익을 제공한다. 하지만 출력제약이 걸리는 순간 전력 판매 수익은 사실상 0으로 수렴한다. 반면 동일한 전력을 비트코인 채굴에 활용할 경우, 시장 상황에 따라 MWh당 수백 달러 수준의 수익을 회수할 수 있는 것으로 나타났다.

논문은 “정상적인 거래 환경에서는 전력 판매와 채굴의 수익성이 시기별로 엇갈릴 수 있지만, 발전제약 상황에서는 채굴이 압도적으로 우위에 선다"고 분석했다. 즉, 채굴은 전력저장장치(ESS) 없이도 '전기의 가치를 저장(value storage)'하는 역할을 할 수 있다는 설명이다.

연구진은 재생에너지 확대에 따른 출력제약 문제를 ESS 확충만으로 해결하는 접근에도 한계를 지적했다. 대규모 배터리 저장은 비용이 높고, 일정 수준을 넘어서면 추가 투자 대비 효과가 급격히 떨어진다는 것이다.

논문은 잉여 전력과 전력 부족 문제를 구분해야 한다고 강조한다. 전력 부족은 예비력·기저발전·장주기 저장으로 대응해야 하지만, 잉여 전력은 수요반응(DR)이나 현장 부하 전환을 통해 즉시 흡수하는 것이 비용 최소화 전략이라는 설명이다. 이때 비트코인 채굴은 초단위로 가동과 중단이 가능한 대표적인 '유연부하'로 기능할 수 있다.

해외에서는 이미 이런 모델이 현실화되고 있다. 미국 텍사스주 전력시장 운영기관 ERCOT(Electric Reliability Council of Texas)에서는 대형 비트코인 채굴장을 공식적인 수요반응 자원(Controllable Load Resource)으로 인정해, 전력이 남을 때는 채굴에 활용하고 전력 부족 시에는 즉시 가동을 멈추도록 운영하고 있다. 이 과정에서 채굴업체는 계통 안정에 기여한 대가로 보상을 받는다.

반면 한국에서는 전력시장 규칙과 가상자산 규제가 중첩되며 이런 방식이 사실상 불가능하다. 발전제약 명령은 법적 강제력을 갖고 있어 내부 소비조차 허용되지 않고, 채굴을 통해 수익을 창출하려면 전기사업법과 가상자산사업자(VASP) 규제를 동시에 충족해야 한다.

연구진은 “문제는 기술이나 경제성이 아니라 제도"라며 “해외처럼 채굴을 유연부하나 수요반응 자원으로 인정하는 방향의 제도 개선이 이뤄진다면, 발전사업자의 손실을 줄이는 동시에 전력망 안정에도 기여할 수 있다"고 지적했다.

논문은 비트코인 채굴 자체를 장려하자는 주장이 아니라는 점도 분명히 했다. 연구의 핵심 메시지는 “전기를 버릴 것인가, 아니면 쓰는 선택지를 제도적으로 허용할 것인가"에 있다.

재생에너지 비중이 높아질수록 출력제약은 불가피한 구조적 문제다. 이 논문은 그동안 비용으로만 인식되던 잉여 전력을 자산으로 전환할 수 있는 하나의 선택지를 제시했다는 점에서, 향후 전력시장 제도 개편 논의에 적잖은 파장을 미칠 것으로 보인다.

▲비트코인 가격과 채굴 기대이익 추이.

본 논문은 한국 기후변화학회에서 발간하는 '기후변화학회지'는 SCOPUS 데이터베이스에 등재된 국제저명저널이자 한국연구재단 등재지 12월호에 실릴 예정이다.

전지성 기자 jjs@ekn.kr