비트코인은 분산 원장과 시장 주도적 보안 인센티브 구조(채굴)를 결합한 독특한 사회경제적 실험을 대표합니다. 본 논문은 채굴자들의 해시레이트 공급(생산)과 거래 수행을 위한 비트코인 수요 간의 상호작용에 초점을 맞춘 기초 경제 분석을 제공합니다. 핵심 동기는 비트코인 가치의 근본적 동인, 특히 네트워크가 블록 보상 보조금 모델에서 수수료 주도 모델로 전환되는 과정에서, 그리고 그 가격에 대한 경제적 근본 원리의 부재 가설을 평가하는 데 있습니다.
2. 핵심 경제 프레임워크
비트코인 경제는 두 가지 주요 행위자, 즉 채굴자(생산자)와 사용자/소비자를 통해 모델링됩니다.
2.1 채굴자 공급 및 생산 비용
채굴자들은 네트워크를 보호하고 거래를 처리하기 위해 컴퓨팅 파워(해시레이트, $H$)를 제공합니다. 그들의 산출량은 초당 해시 수로 측정됩니다. 해시레이트 공급은 이윤 극대화에 의해 주도되며, 여기서 수익은 블록 보상($R$)과 거래 수수료($F$)에서 나오고, 비용에는 자본 지출(장비)과 운영 지출(에너지, 인건비)이 포함됩니다. 완전 경쟁 하에서, 한 단위의 해시레이트를 생산하는 한계 비용은 기대 한계 수익과 같습니다. Hayes(2015)에서 인용된 기초적인 생산 비용 모델은 비트코인 가격($P$), 해시레이트($H$), 에너지 비용($E$) 사이의 관계를 시사합니다.
2.2 소비자 거래 수요
소비자들은 주로 비트코인 네트워크에서 거래를 용이하게 하기 위해 비트코인을 요구합니다. 본 논문은 초기에 저축(가치 저장)과 투기의 상당한 효과를 배제하고, 수요가 순수하게 거래를 위한 것이라는 단순화된 모델을 고려합니다. 거래 수요($D_T$)는 비트코인 가격과 온체인에서 원하는 경제 활동의 규모의 함수로 가정됩니다.
3. 시장 균형 분석
3.1 불확정적 가격 논제
본 논문의 중심 주장은, 비트코인에 대한 거래 수요가 채굴자들이 용이하게 하는 비트코인 유동성의 "공급"과 같아지는 시장 균형 조건이 고유한 환율($P$)을 결정하기에 불충분하다는 것입니다. 생산 비용 모델은 가격 자체가 아니라 주어진 가격에 대한해시레이트 공급을 결정합니다. 따라서, 저축을 배제하는 이 기초 프레임워크 내에서 비트코인 가격은 근본적인 경제적 닻을 갖추지 못하고 투기적 심리에 따라 자유롭게 변동할 수 있습니다.
3.2 반감기와 수수료의 역할
이 분석은 블록 보상을 감소시키는 주기적인 "반감기" 사건의 영향을 예측합니다. 이는 가격에 대한 직접적 영향은 약화될 수 있다고 주장합니다. 중요한 함의는 채굴자 수익에서 거래 수수료가 더 큰 비중을 차지하도록 강제되는 전환입니다. 본 논문은 상승하는 수수료가 비트코인의 경쟁력(예: 이더리움 대비)을 손상시킬 수 있으며, 감소하는 채굴자 수익이 비트코인을 안전한 가치 저장 수단으로서의 인식에 부정적 영향을 미쳐 간접적으로 그 가격에 영향을 줄 수 있다고 경고합니다.
4. 기술적 모델 및 공식
경제적 논리는 핵심 수학적 관계에 의해 뒷받침됩니다:
채굴자 이윤 ($\pi$): $\pi = (R + F) \cdot \frac{H_i}{H_{total}} - C(H_i)$ 여기서 $H_i$는 개별 해시레이트, $H_{total}$은 네트워크 해시레이트, $C$는 비용 함수입니다.
한계 비용 조건 (경쟁 균형): 경쟁 하에서 채굴자들은 이윤이 0이 될 때까지 진입/퇴출합니다. 이는 해시당 평균 비용이 해시당 기대 보상과 같음을 의미합니다: $\frac{C(H)}{H} \approx \frac{R+F}{H_{total}} \cdot P$. 이는 해시레이트 공급을 가격의 함수로 나타내도록 재배열될 수 있습니다: $H_{supply} = f(P, R, F, E)$.
균형 조건: 이 모델은 거래를 위해 요구되는 비트코인의 달러 가치가 채굴자들이 얻는 보상의 달러 가치와 같아지는 균형을 가정합니다(단순화): $D_T(P) \cdot P = (R + F) \cdot P$. 그러나 이 방정식은 종종 $P$를 상쇄하는 방식으로 단순화되어 불확정적 가격 결론으로 이어집니다.
5. 실증적 맥락 및 선행 연구
본 논문은 논쟁적인 실증적 환경 속에 자신을 위치시킵니다. Hayes(2016, 2019)와 Abbatemarco 외(2018)와 같은 비트코인 가격과 생산 비용 모델 간의 상관관계를 발견한 연구들을 인용합니다. 반대로, Baldan과 Zen(2020)의 그러한 연결성을 발견하지 못한 연구를 언급하며, 이러한 불일치를 서로 다른 시간대와 시장 상태(균형 대 불균형, 거품)에 기인시킵니다. 저자의 기여는 이러한 모델들이 가격이 아닌 공급을 결정하며, 균형은 일시적이거나 고유하지 않을 수 있다는 이론적 주장입니다.
6. 비판적 분석가 관점
6.1 핵심 통찰
이 논문은 중요한, 현실을 냉정하게 바라보는 통찰을 제공합니다: 순수 효용-거래 모델에서 비트코인의 가격은 근본적으로 닻을 내리지 못했습니다. 잠시 "디지털 금" 담론을 잊으십시오; 사람들이 단지 물건을 지불하기 위해 BTC를 사용한다면, 그 가치는 순전히 투기적이며, 비용 기반이 아닌 심리에 의해 결정될 것입니다. 이는 채굴 비용을 가격 하한선으로 지적하는 많은 투자자들의 근본적 신념에 직접적으로 도전합니다. 저자는 단순히 모델링하는 것이 아니라, 잠재적인 존재론적 취약점을 드러내고 있습니다.
6.2 논리적 흐름
이 주장은 우아할 정도로 단순하면서도 파괴적입니다. 1) 채굴자들은 기대 수익(가격의 함수)에 기반하여 해시레이트를 공급합니다. 2) 사용자들은 거래 효용을 위해 BTC를 요구합니다. 3) 균형에서, 거래 수요의 달러 가치는 채굴자 수익과 일치해야 합니다. 그러나 결정적인 점은 다음과 같습니다: 단순한 공식화에서, 가격 변수($P$)는 이 균형 방정식의 양변에서 상쇄됩니다. 이 시스템은 경제 활동 수준(해시레이트, 거래량)을 결정하지만, 그것을 용이하게 하는 자산의 단위 가격은 결정하지 않습니다. 가격은 자유 변수이며, 우리가 관찰하는 극심한 변동성의 문을 열어줍니다.
6.3 강점과 결함
강점: 이 논문의 가장 큰 강점은 첫 번째 원칙에 대한 날카로운 집중입니다. 투기와 저축의 잡음을 제거함으로써, 핵심 거래 효용 경제학을 분리하고 그 불충분함을 드러냅니다. 수수료 주도 보안과 이더리움과의 경쟁에 대한 경고는 선견지명이 있으며 현재의 레이어-2 및 수수료 시장 논쟁과 일치합니다.
중요한 결함: 이 모델의 치명적인 단순화는 초기에 저축/가치 저장 수요를 배제한 것입니다. 이는 금의 경제학을 분석하면서 준비 자산으로서의 역할을 무시하는 것과 같습니다. 국제결제은행(BIS)이 암호화폐 가치 평가에 관한 연구에서 지적한 바와 같이, 암호화폐 자산 가격의 지배적 동인은 거래 효용이 아닌 투기 및 투자 수요입니다. 일단 주요 수요 동인을 제거하면 "불확정적 가격" 결론은 거의 동어반복이 됩니다. 그러나 이 결함은 부분적으로 인정되며, 논문이 현실로 연결되는 다리가 됩니다: 가격은 모델이 초기에 배제한 바로 그 요인들(저축/투기)에 의해 설정됩니다.
6.4 실행 가능한 통찰
투자자를 위해: "채굴 비용"을 확고한 바닥으로 의존하는 것을 멈추십시오. 그것은 독립적인 투입 요소가 아닌, 동적 균형 결과입니다. 지속적인 가격 하락은 해시레이트를 오프라인으로 밀어내고 비용 기반을 더 낮게 재조정할 수 있으며, 실제로 그렇게 될 것입니다.
네트워크 개발자/옹호자를 위해: 이 논문은 수수료 전환에 대해 심각한 경보를 울립니다. 수조 달러 규모의 네트워크를 보호하기 위해 높은 수수료에 의존하는 것은 결제 담론을 경쟁자들에게 양보하는 위험한 게임입니다. 수수료를 낮게 유지하면서 다른 수단(예: 스테이킹, 리스테이킹)을 통해 가치를 보호하는 확장 솔루션(이더리움의 롤업 중심 로드맵에서 볼 수 있는 혁신과 같은)에 초점을 맞춰야 합니다.
연구자를 위해: 다른 체제 하에서 모델의 함의를 테스트하십시오. 투기가 후퇴하는 약세장 동안 가격이 온체인 효용 지표(예: NVT 비율)와 더 상관관계를 갖고 해시레이트와는 덜 상관관계를 갖게 되는가? 이는 핵심 통찰을 검증할 수 있습니다.
7. 분석 프레임워크: 단순 사례
시나리오: 블록 보상 $R = 6.25$ BTC, 평균 수수료 $F = 0.1$ BTC/블록, 글로벌 에너지 비용 $E = \$0.05$ per kWh인 단순화된 기간을 가정합니다. 생산 비용 모델은 주어진 비트코인 가격 $P_1$에서 경제적으로 지속 가능한 네트워크 해시레이트 $H$를 시사할 수 있습니다.
균형 확인: 사용자 거래 수요의 달러 가치가 $D_T = \$10$ million per day이고, 채굴자들의 총 일일 수익(달러)이 $(6.25 + 0.1) \cdot P_1 \cdot 144 \approx 914.4 \cdot P_1$이라면, 균형 조건 $10,000,000 = 914.4 \cdot P_1$은 $P_1 \approx \$10,940$을 시사할 것입니다. 그러나 만약 투기 수요가 사라지고 가격이 $P_2 = \$5,000$으로 떨어진다면, 이 모델은 채굴자들이 수익성을 잃게 되고, 새로운 더 낮은 비용의 균형이 발견될 때까지 해시레이트 $H$가 하락할 것임을 보여줍니다. 거래 수요 방정식 $10,000,000 = 914.4 \cdot P_2$는 더 이상 성립하지 않으며, 원래의 "균형" 가격이 그 자체로 가격에 의존하는 경제 활동 수준에 조건부였음을 드러냅니다. 이 순환성은 불확정성을 설명합니다.
8. 미래 전망 및 과제
비트코인 경제학의 미래는 본 논문에서 확인된 긴장 관계를 해결하는 데 달려 있습니다:
보안 예산 딜레마: 블록 보상이 감소함에 따라, 수수료만으로 충분한 보안(해시레이트)을 조달하는 것은 주요 과제입니다. 높은 수수료는 P2P 전자 화폐 시스템으로서의 사용과 상반됩니다.
스마트 계약 플랫폼과의 경쟁: 언급된 바와 같이, 이더리움과 다른 체인들은 더 다재다능한 효용을 제공하여 수수료 수익과 개발자들의 관심을 잠재적으로 끌어들일 수 있습니다. 비트코인의 미래는 거래를 일괄 처리하여 기본 계층 수수료를 낮게 유지하면서 대량 사용 사례를 가능하게 하는 강력한 레이어 2 생태계(라이트닝 네트워크, 사이드체인)에 의존할 수 있습니다.
수요 동인의 진화: 가치 저장 담론은 과도한 수수료 없이 채굴을 인센티브화하는 가격 안정성과 상승을 제공하기 위해 공고화되어야 합니다. 이는 더 광범위한 기관 채택, 규제 명확성, 그리고 전통 금융으로의 통합을 수반합니다.
기술적 적응: 채굴 효율성의 혁신(예: 차세대 ASIC, 변두리 에너지 활용)은 비용 곡선을 낮추어 더 낮은 가격대에서 네트워크를 보호하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
장기적인 궤적은 비트코인이 탈중앙화나 보안을 훼손하지 않으면서 보조금 주도 보안 모델에서 지속 가능한, 수수료 기반 또는 대체 인센티브 모델로 성공적으로 전환할 수 있는지 여부에 의해 결정될 것입니다—이는 주요 통화 시스템이 실시간으로 설계해야 했던 전환입니다.
9. 참고문헌
Perepelitsa, M. (2022). Elementary Bitcoin economics: from production and transaction demand to values. arXiv:2211.07035.
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Hayes, A. (2019). Bitcoin Price and its Marginal Cost of Production: Support for a Fundamental Value. Applied Economics Letters.
Baldan, F., & Zen, F. (2020). The Cost of Production of Bitcoin and its Relation with its Price. Finance Research Letters.
Garcia, D., et al. (2014). The digital traces of bubbles: feedback cycles between socio-economic signals in the Bitcoin economy. Journal of the Royal Society Interface.
Cheah, E.-T., & Fry, J. (2015). Speculative bubbles in Bitcoin markets? An empirical investigation into the fundamental value of Bitcoin. Economics Letters.
Bank for International Settlements (BIS). (2022). Annual Economic Report. Chapter III: The future monetary system.
Abbatemarco, N., et al. (2018). Bitcoin: an empirical study on the relationship between price, hashrate and energy consumption.