이더리움 2.0(PoS 전환)과 네트워크 확장성 개선 (2022년)

1. 들어가며

  2022년 9월 15일, 이더리움은 역사적인 변화를 맞이했습니다. 작업증명(PoW)에서 지분증명(PoS)으로 전환하는 ‘더 머지(The Merge)’ 업그레이드가 성공적으로 완료되며, 이더리움 2.0(Ethereum 2.0) 시대가 본격적으로 시작되었습니다.

 

  이 업그레이드는 단순한 합의 알고리즘 변경을 넘어, 이더리움의 확장성, 에너지 효율성, 보안성을 개선하는 중요한 계기가 되었습니다.

 

본 글에서는 PoS 전환의 배경과 과정, 주요 개선점, 그리고 향후 이더리움 네트워크의 발전 방향을 분석하겠습니다.

2. 이더리움 2.0(PoS)로의 전환 배경

이더리움은 2015년 출시된 이후 비트코인과 마찬가지로 작업증명(PoW) 방식을 사용해 왔습니다. 그러나 PoW 방식은 몇 가지 한계를 가지고 있었습니다.

■ PoW 방식의 문제점

 

1. 높은 에너지 소비

• PoW는 복잡한 연산을 수행해야 하는 채굴(Mining) 방식으로 운영되며, 대량의 전력을 소비함.
• 특히, 비트코인 채굴과 함께 환경 문제의 주요 원인으로 지적됨.

2. 확장성 문제

• 이더리움의 TPS(초당 거래 처리량)는 약 15건으로, 대규모 DApp(탈중앙화 애플리케이션) 운영 시 속도 저하와 높은 가스비(Gas Fee) 문제가 발생.

3. 중앙화 채굴 문제

• 대형 채굴업체(Mining Pool)들이 시장을 장악하면서, 네트워크의 탈중앙화가 위협받음.

💡 이러한 문제를 해결하기 위해, 이더리움 개발팀은 2022년 PoS(지분증명) 방식으로 전환을 결정했습니다.

3. PoS 전환의 핵심: 더 머지(The Merge) 업그레이드

3.1 더 머지(The Merge)란?

‘더 머지(The Merge)’는 이더리움의 기존 PoW 체인(Execution Layer)과 PoS 기반 비컨체인(Beacon Chain)을 병합(Merge)하는 과정을 의미합니다.

 

■ 더 머지 과정
 1. 2020년 12월 → PoS 기반 비컨체인(Beacon Chain) 출시
 2.  2022년 9월 → PoW 체인과 비컨체인 병합 완료 → PoS 방식으로 전환

 3. 2023년 이후 → 네트워크 확장 솔루션(샤딩 및 롤업) 적용 예정

 

■ 더 머지 이후, 이더리움 네트워크는 완전히 PoS 방식으로 운영되며, 채굴이 중단됨.

 

💡 이는 블록체인 역사상 가장 중요한 기술적 변화 중 하나였으며, 성공적으로 실행되었습니다.

4. PoS 전환 이후 주요 개선점

4.1 에너지 소비 99.95% 감소

■  PoW 방식에서는 채굴(Mining)을 위해 고성능 GPU 및 ASIC 장비가 필요했지만, PoS 방식에서는 검증자(Validator)가 이더리움을 스테이킹하여 블록을 생성.
✅ 그 결과, 이더리움 네트워크의 에너지 소비가 99.95% 감소하여 친환경적인 블록체인으로 전환됨.

 

■ PoW vs. PoS 에너지 소비 비교

• PoW 이더리움(2021년) → 연간 약 78TWh(테라와트시) 전력 소비
• PoS 이더리움(2022년 이후) → 연간 0.01TWh 전력 소비

💡 PoS 전환 이후, 이더리움은 환경 친화적인 블록체인으로 평가받으며 ESG(Environmental, Social, Governance) 투자자들의 관심을 받게 되었습니다.

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4.2 이더리움 인플레이션 감소 및 공급 축소

■  PoS 전환 이후, 새로운 이더리움 발행량이 기존 PoW 대비 90% 이상 감소.
■  또한, 2021년 EIP-1559 업데이트 이후 가스비 일부가 소각(Burn)되면서, 이더리움 공급이 줄어들기 시작.

 

■ PoS 전환 전후 이더리움 공급량 비교

구분                                            PoW(기존 이더리움)                  PoS(이더리움 2.0)

연간 발행량	약 490만 ETH	약 50만 ETH
인플레이션율	4.3%	0.2% ~ -0.5% (디플레이션 가능성)

 

💡 PoS 전환 이후 이더리움의 희소성이 증가하며, 장기적으로 가치를 유지할 가능성이 높아졌습니다.

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4.3 네트워크 확장성 개선 (샤딩 및 롤업 도입 예정)

■ PoS 기반의 샤딩(Sharding) 기술이 2023~2024년부터 적용 예정
■  샤딩이란, 네트워크를 여러 개의 작은 블록체인(Shard)으로 나누어 병렬적으로 트랜잭션을 처리하는 방식
■  이를 통해, 이더리움의 초당 처리량(TPS)이 현재 15TPS에서 100,000TPS 이상으로 증가 가능

 

■ PoW vs. PoS 확장성 비교

 

구분                                                            PoW(기존 이더리움)                    PoS(이더리움 2.0 + 샤딩)

초당 트랜잭션(TPS)

약 15TPS

100,000TPS 이상 (샤딩 적용 시)

 

💡 PoS와 샤딩이 결합되면, 이더리움은 전 세계 금융 시스템을 지원할 수 있는 강력한 블록체인으로 발전할 것입니다.

5. PoS 전환 이후의 전망과 과제

■ 이더리움은 보다 친환경적이고 확장성 높은 블록체인으로 진화
■ 스테이킹 기반 보안 모델이 기존 PoW보다 강력하다는 평가
■ 탈중앙화 및 검열 저항성을 유지하면서도 금융 시스템과 융합될 가능성 증가

 

■ 과제:

• 일부에서는 PoS가 대형 검증자(Validator)들에게 네트워크 권력이 집중될 가능성이 높다고 우려
• 샤딩 및 롤업 도입 후, 실제 성능 개선 효과가 얼마나 클지 검증 필요
• 각국 규제 당국이 PoS 기반 이더리움을 증권(Security)으로 간주할 가능성

💡 그러나 전반적으로, PoS 전환은 이더리움이 지속 가능한 블록체인 네트워크로 발전하는 중요한 전환점이 되었습니다.

6. 결론: PoS 전환은 이더리움의 미래를 위한 필수적인 변화

■ 에너지 소비 절감, 확장성 개선, 경제적 희소성 증가 등 PoS 전환의 긍정적 효과가 뚜렷함
■ 이더리움 2.0이 성공적으로 자리 잡으면, 글로벌 금융 및 웹3 생태계에서 더욱 강력한 역할을 할 것으로 예상
■ 샤딩, 롤업 등 후속 업그레이드가 완료되면, 이더리움은 완전한 ‘세계 컴퓨터’로서 자리 잡을 가능성이 높음

 

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