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문제 정의
- 따라서 본 논문은 KS를 기반으로 전국에서 교통수단에 상관없이 사용가능한 전국호환 K-CASH 카드시스템을 개발하였다. 기존 K-CASH 카드의 거래도 가능하면서 전국호환 교통카드도 수용 가능한 카드시스템 개발을 위해, 기존 K-CASH 시스템의 파일구조 및 명령어를 수정하고, 지불거래 프로토콜의 내용 등을 수정하였다.
- 이는 개발한 전국호환 K-CASH 시스템이 실제 환경에서 잘 작동하는지, 각 교통수단간 호환 카드를 사용했을 때 정상적으로 지불거래가 이루어지는지, 카드 이용 데이터가 올바로 집계되는지, 집계된 데이터를 기반으로 운영기관별 요금 정산이 원활하게 이루어지는지 등을 검증하기 위함이다. 또한 사용 시 발생할 수 있는 이용자의 불편사항과 보완하고 정비해야 할 부분 발견하여 수정하기 위함이다.
제안 방법
- 이러한 과정은 AID를 이용하여 기존의 K-CASH 카드 인식 및 처리 하는 기존의 프로토콜을 이용했다면, 기존 카드(기존 K-CASH 카드 및 그 밖의 모든 기존 타사 카드)에 전국호환 카드 (전국호환 K-CASH 카드 및 그 밖에 모든 전국호환 타사 카드)가 더해져 카드 양이 약 2배 정도로 늘어났고, 여기에 부여된 2배 정도 늘어난 모든 AID를 각각 비교해야 카드를 식별할 수 있기 때문에 당연히 인식 및 처리 시간이 2배로 늘어나 성능이 저하된다. 그러나 CONFIG DF 추가 등 파일 구조를 수정하고 프로토콜을 수정함으로써, 전국호환 카드인지 아닌지를 1차적으로 판단하고, 2차적으로 자사 카드와 타사 카드를 구분(전국호환 카드일 경우 전국호환 K-CASH 카드인지 아닌지 판단, 전국호환 카드가 아닐 경우 기존 K-CASH 카드인지 아닌지 판단)하여 그에 맞는 처리 방식대로 수행함으로써 카드가 늘어났음에도 성능의 저하를 방지하였다.
- 그러나 본 논문에서는 전국호환 K-CASH 단말기에 전국호환 표준 지불SAM을 내장하여, 기존 K-CASH 뿐만 아니라 전국호환 카드도 인식이 가능하도록 와 같이 설계하였다.
- 그러나 본 논문은 다음 과 같이 기존 파일구조는 그대로 유지하고, 여기에 CONFIG DF 및 EFconfig와 EFconfig-2 등을 추가함으로써, 기존 K-CASH 카드뿐만 아니라 전국호환 타사 카드도 인식 및 처리를 가능하였다.
- 버스부문은 시내버스 4개 노선(순환01, 진월07, 첨단09, 첨단30)에 테스트 단말기를 구축하였다. 그리고 지하철 부문은 지하철 전역 사에 테스트 단말기를 기본 1개 게이트 적용하고, 출입구 특성에 맞추어 추가 적용하였다. 철도부문은 광주역사 및 송정리역 내 발권창구에 테스트 단말기 설치하였고, 고속도로 부문은 호남고속도로 광주IC와 장성IC 전 톨게이트에 테스트 단말기를 적용하였다.
- 기존 K-CASH 시스템이 지역 간, 사업자 간 교통수단간 호환이 불가능하여 많은 비효울적인 문제와 발생이 있음을 발견하였고, 이를 해결하고자 기존 K-CASH 시스템의 기술적인 부분과 그와 관련된 표준 문서를 분석하였다. 이것을 바탕으로 기존 K-CASH 시스템을 수정하여, 전국호환이 가능한 전국호환 K-CASH 카드, 전국호환 지불SAM, 전국호환 지불단말기, 상호 정산시스템을 구현할 수 있는 핵심적이고 구체적인 표준 기술을 개발하였다.
- 따라서 본 논문은 KS를 기반으로 전국에서 교통수단에 상관없이 사용가능한 전국호환 K-CASH 카드시스템을 개발하였다. 기존 K-CASH 카드의 거래도 가능하면서 전국호환 교통카드도 수용 가능한 카드시스템 개발을 위해, 기존 K-CASH 시스템의 파일구조 및 명령어를 수정하고, 지불거래 프로토콜의 내용 등을 수정하였다. 그리고 고속도로에서 사용되는 하이플러스카드의 하이패스플러스카드 및 철도에서 사용되는 코레일네트웍스의 X-CASH 카드와 연계하여 개발한 전국호환 K-CASH 시스템에 대해 적합성 평가 및 테스트베드 운영함으로써 타 교통수단과 호환이 잘 이루어짐을 입증하였다.
- K-CASH 정산 시스템은 전국에 설치된 K-CASH 단말기로부터 거래 내역을 전송받아서 K-CASH 카드의 이용요금을 계산하고, 환승 제도 등의 규정에 따라 각 사에 수익이 분배되도록 하는 정산하는 시스템을 말한다. 기존 전자화폐공동망 시스템의 자원을 활용하여, 전국호환 교통카드, 지불SAM의 규격 및 표준 전문을 적용함으로써, 기존 K-CASH 정산시스템에 전국호환 절차는 그대로 적용하고 정산 기능을 추가 하였다.
- 단말기 규격은 [KSX 6925-1,2,3]이며, 지불SAM 규격[KSX 6923]과 선불IC카드 규격[KSX 6924]의 물리 규격을 준수하여 대응할 수 있도록 하였다 [12-14].
- 또한 지불SAM 적합성 평가 S/W를 이용하여, Initialize SAM command, Credit SAM command, Can-cellation SAM command, Re-Initialize SAM command, Re-Credit SAM command, Initialize SAM for Can-cellation command의 적합성 준수 여부를 확인하였다.
- 본 논문의 내용에 따라 개발한 금융결제원(이하 KFTC)의 전국호환을 위한 K-CASH 시스템을 코레일네트웍스(이하 KN)에서 개발한 전국호환 X-CASH 시스템과 하이플러스카드(이하 HP)에서 개발한 전국호환 하이패스플러스카드 시스템을 연계하여 시범 운영을 하였다. 2008년 12월 23일 ~ 2009년 6월 30일까지 약 6개월간, 테스트베드 시범 지역으로 선정된 광주광역시에서, 480명의 테스트요원을 선발하여 테스트를 하였다.
- 전국호환 K-CASH 카드의 명령어는 다음 <표 3>와 같이, [KSX6924]를 준용하였다. 이 밖에도 하이패스 기능을 지원하기 위하여, 하이패스 거래 정보 업데이트 명령어 UPDATE HIPASS INFO와 하이패스 거래정보 조회 명령어 READ HIPASS INFO 등을 추가하였다.
- 기존 K-CASH 시스템이 지역 간, 사업자 간 교통수단간 호환이 불가능하여 많은 비효울적인 문제와 발생이 있음을 발견하였고, 이를 해결하고자 기존 K-CASH 시스템의 기술적인 부분과 그와 관련된 표준 문서를 분석하였다. 이것을 바탕으로 기존 K-CASH 시스템을 수정하여, 전국호환이 가능한 전국호환 K-CASH 카드, 전국호환 지불SAM, 전국호환 지불단말기, 상호 정산시스템을 구현할 수 있는 핵심적이고 구체적인 표준 기술을 개발하였다. 그리고 이를 적용한 전국호환 K-CASH 교통카드 시스템을 개발하고, 광주광역시에서 약 6개월에 걸친 테스트베드를 운영하여, 성공적으로 마쳤다.
- 뿐만 아니라 단말기는 카드를 식별하기 위해 모든 AID를 비교해야 함으로 카드가 늘어난 만큼 식별하는데 필요한 시간도 늘어난다. 이러한 기존 방식의 문제를 본 논문에서는 CONFIG DF를 추가함으로써 최대 2단계를 거쳐 카드를 구별하여 기존 카드 인식 속도를 낼 수 있도록 해결하였다.
- 그러나 본 논문에서는 전국호환 K-CASH 단말기에 전국호환 표준 지불SAM을 내장하여, 기존 K-CASH 뿐만 아니라 전국호환 카드도 인식이 가능하도록 <그림 4>와 같이 설계하였다. 전국호환 K-CASH 단말기는 카드가 근접 혹은 접촉되었음을 인지하면, 카드에 CONFIG DF AID를 포함한 신호를 송신하여 카드의 CONFIG DF를 선택하게 함으로써 카드의 CONFIG DF의 존재 여부를 확인한다. 만약 카드의 응답이 ’0x9000‘일 경우 단말기는 접촉된 카드가 전국호환 카드임을 판단하고, 응답 데이터에서 AID를 발췌하여 전국호환 K-CASH 카드인지 혹은 전국호환 타사 카드인지를 구분하여, 전국호환 K-CASH 카드의 경우 <그림 4>의 B처럼, 전국호환 타사 카드의 경우 <그림 4>의 C처럼 각각 그에 맞는 거래를 수행하게 된다.
- 전국호환 K-CASH 시스템의 요소들이 국제표준화기구(ISO)에서 제정한 카드관련 국제표준, KS에 명시된 기능, 성능, 품질 등을 만족하는지 여부를 검사하기 위해 적합성 평가를 실시하였다. 이는 소프트웨어, 장비 이용 등 여러 가지 방식으로 진행되었다.
- 카드 적합성 평가 S/W를 이용하여, 과 같이 지불거래 프로토콜 중 Initialize CARD com-mand, Purchase CARD command, Re-Initialize CARD command, Re-Purchase CARD command, Initialize CARD for Cancellation command, Cancellation CARD command의 적합성 준수 여부를 확인하였다.
대상 데이터
- 본 논문의 내용에 따라 개발한 금융결제원(이하 KFTC)의 전국호환을 위한 K-CASH 시스템을 코레일네트웍스(이하 KN)에서 개발한 전국호환 X-CASH 시스템과 하이플러스카드(이하 HP)에서 개발한 전국호환 하이패스플러스카드 시스템을 연계하여 시범 운영을 하였다. 2008년 12월 23일 ~ 2009년 6월 30일까지 약 6개월간, 테스트베드 시범 지역으로 선정된 광주광역시에서, 480명의 테스트요원을 선발하여 테스트를 하였다.
- 버스부문은 시내버스 4개 노선(순환01, 진월07, 첨단09, 첨단30)에 테스트 단말기를 구축하였다. 그리고 지하철 부문은 지하철 전역 사에 테스트 단말기를 기본 1개 게이트 적용하고, 출입구 특성에 맞추어 추가 적용하였다.
- 그리고 지하철 부문은 지하철 전역 사에 테스트 단말기를 기본 1개 게이트 적용하고, 출입구 특성에 맞추어 추가 적용하였다. 철도부문은 광주역사 및 송정리역 내 발권창구에 테스트 단말기 설치하였고, 고속도로 부문은 호남고속도로 광주IC와 장성IC 전 톨게이트에 테스트 단말기를 적용하였다.
이론/모형
- 전국호환 K-CASH 지불SAM은 [KSX6923] 규격에 정의한 명령어를 준용하였으며, 는 거래를 수행하는데 필요한 명령과 전국호환 K-CASH 지불SAM의 변경된 APDU값을 보여준다.
- 전국호환 K-CASH 카드의 명령어는 다음 와 같이, [KSX6924]를 준용하였다.
성능/효과
- 기존 K-CASH 카드의 거래도 가능하면서 전국호환 교통카드도 수용 가능한 카드시스템 개발을 위해, 기존 K-CASH 시스템의 파일구조 및 명령어를 수정하고, 지불거래 프로토콜의 내용 등을 수정하였다. 그리고 고속도로에서 사용되는 하이플러스카드의 하이패스플러스카드 및 철도에서 사용되는 코레일네트웍스의 X-CASH 카드와 연계하여 개발한 전국호환 K-CASH 시스템에 대해 적합성 평가 및 테스트베드 운영함으로써 타 교통수단과 호환이 잘 이루어짐을 입증하였다.
- 그리고 와 같이, ETRI에서 개발한 Anti-Collision 알고리즘을 포함하는 통신 측정기과 충돌방지 측정기를 이용하여, 각각 거리는 0~10cm, 각도는 0~90° 사이에서 시료의 접촉 각도에 따른 규정에 따른 통신거리를 검증하고, 복수 개의 시료 존재 시 충돌 방지됨을 검증받았다.
- 이것을 바탕으로 기존 K-CASH 시스템을 수정하여, 전국호환이 가능한 전국호환 K-CASH 카드, 전국호환 지불SAM, 전국호환 지불단말기, 상호 정산시스템을 구현할 수 있는 핵심적이고 구체적인 표준 기술을 개발하였다. 그리고 이를 적용한 전국호환 K-CASH 교통카드 시스템을 개발하고, 광주광역시에서 약 6개월에 걸친 테스트베드를 운영하여, 성공적으로 마쳤다.
- 이를 통해 호환 기술의 적절함을 증명하였다.
- 전국호환 K-CASH 지불단말기에 나타는 지불요금과 카드잔액을 통해 육안 또는 음성으로 정상적으로 작동함을 확인하였다.
- 또한 <그림 11>은 하이플러스카드의 전국호환 하이패스플러스카드 시스템의 정산시스템에서 집계된 전국호환 K-CASH 카드 사용 현황이다. 타사 정산시스템에 전구호환 K-CASH카드 이용이 정상적으로 반영된 것으로 보아, 전국호환 K-CASH 카드가 타사 인프라의 지불단말기, 지불SAM과 호환이 제대로 이루어졌음을 확인하였다.
후속연구
- 또한 전국호환 인프라를 기반으로 기차, 비행기, 공공자전거 등 전국호환 기술과 연계할 교통수단을 늘려 인프라를 확충할 수 있으며. 나아가 아시아 호환 교통 인프라 추진도 가능할 것으로 기대된다. 이는 사업적 효과가 대단할 것으로 기대된다.
- 본 논문에서 개발한 전국호환 교통카드 K-CASH 시스템교통카드 시스템은 전국호환을 달성하기 위해 필요한 요소 및 인프라를 마련하였고, 이에 따라 전국호환 교통카드 시스템의 참조 모델로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 전국호환 인프라를 기반으로 기차, 비행기, 공공자전거 등 전국호환 기술과 연계할 교통수단을 늘려 인프라를 확충할 수 있으며.
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