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블록체인의 스마트계약을 이용한 콜드체인 서비스 품질 측정 방안에 대한 연구
A Study on the Measurement Method of Cold Chain Service Quality Using Smart Contract of Blockchain 원문보기

한국전자거래학회지 = The Journal of Society for e-Business Studies, v.24 no.3, 2019년, pp.1 - 18  

김창현 (Graduate School of Logistics, Incheon National University) ,  신광섭 (Graduate School of Logistics, Incheon National University)

초록
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최근 전자상거래의 발전과 온라인 구매 품목의 변화에 따라 제한된 온도 범위 내에서 특별한 보관 및 운송 방식에 대한 요구 사항이 증가하고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 콜드체인에 대한 수요가 급격하게 증가하고 있다. 특히, 콜드체인은 복잡한 네트워크 구조를 가질 뿐만 아니라 각 단계별 상품별 관리해야 하는 기준이나 수준이 달라지기 때문에 전체 과정을 투명하게 모니터링하고 품질을 측정하기 위한 방법이 필요하다. 본 연구에서는 블록체인 기술을 기반으로 실시간 데이터 측정 및 공유를 통해 위험 요인을 사전에 예방할 수 있는 콜드체인의 구현을 위해 서비스수준협약 체결을 위한 평가 지표 제안, 블록체인기반 스마트계약 적용 방법, 블록의 구조, 서비스 플랫폼, 응용방안에 대해 제안하였다. 또한, 서비스수준협약 지표를 기준으로 스마트계약을 통해 블록에 측정된 지표와 서비스 이용자의 평판 정보를 기록하는 방식을 제안하였으며, 이를 통해 서비스 제공자뿐 만 아니라 서비스를 이용하는 사용자 입장에서도 합리적 의사결정을 내릴 수 있는 정보를 실시간으로 확보할 수 있게 된다. 본 연구에서 제안하는 프레임워크를 활용하기 위한 서비스 플랫폼을 구축 및 운영한다면 정보의 투명성과 실시간성을 확보할 수 있고, 위험 요인에 선제적으로 대응할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Due to the great advances in e-Marketplace and changes in type of items purchased from the online market, it has been dramatically increased the demand of the storage and transportation under the special conditions such as restricted temperature. Especially, the cold chain needs the way to transpare...

주제어

#콜드체인   #블록체인   #서비스수준협정   #스마트계약  

표/그림 (6)

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 블록에 기록되는 값들은 어떤 계정에서 언제 기록하였는지 거래에 남아있고 블록에 기록하는 기능을 이용하기 위해서는 블록체인 플랫폼에 지정된 보상비용을 지불해야 한다. 따라서 블록에 콜드체인을 이용할 때 발생하는 모든 측정값들을 저장한다면 보상비용이 과다하게 지출될 수 있으며, 해당 측정값을 이용하기 위해서는 블록체인 네트워크에 과다한 통신 트래픽을 유발하기 때문에 본 연구에서는 서비스 품질 지표를 블록에 기록하도록 제안하였다. [Figure 3]은 본 연구에서 제안하는 서비스수준협약에 기반을 둔 스마트계약을 이용할 때 발생하는 거래 계정, 거래 저장소와 각 요소 간에 메시지의 흐름을 제시하고 있다.
  • 본 연구에서는 [Table 2]와 같이 콜드체인의 각 플레이어들의 요구사항과 각각의 서비스수준협약의 지표에 대한 예시를 정의하고 이를 통해 본 연구에서 제안하는 응용 방안에 대해 설명하기로 한다. 본 연구에서 제안한 스마트계약 및 플랫폼 기반으로 각 플레이어가 필요로 하는 요구사항을 만족시키면서 상호 간 응용할 수 있는 방안에 대해 정의한다.
  • 콜드체인의 각 플레이어들에 따라 요구사항이 다르며 이에 따른 서비스수준계약의 지표도 여러 형태로 변환될 수 있다. 본 연구에서는 [Table 2]와 같이 콜드체인의 각 플레이어들의 요구사항과 각각의 서비스수준협약의 지표에 대한 예시를 정의하고 이를 통해 본 연구에서 제안하는 응용 방안에 대해 설명하기로 한다. 본 연구에서 제안한 스마트계약 및 플랫폼 기반으로 각 플레이어가 필요로 하는 요구사항을 만족시키면서 상호 간 응용할 수 있는 방안에 대해 정의한다.
  • 콜드체인은 복잡한 네트워크 구조를 가질 뿐만 아니라 각 단계와 상품마다 관리해야 하는 기준이나 수준이 달라지기 때문에 전체 과정을 투명하게 모니터링하고 품질을 측정하기 위한 방법이 필요하다. 본 연구에서는 블록체인 기술을 기반으로 실시간 데이터 측정 및 공유를 통한 투명하고 사전 위험 요인을 예방할 수 있는 콜드체인의 구현을 위해 서비스수준협약 체결을 위한 평가 지표 제안, 블록체인기반 스마트계약 적용 방법, 블록의 구조, 서비스 플랫폼, 응용방안에 대해 제안하였다. 지금까지의 연구는 전체 콜드체인의 일부 단계만을 대상으로 관리하는 기법을 제안하거나, 콜드체인 내 데이터 공유를 위한 개념을 정의하는 수준에 그치고 있다.
  • 본 연구에서는 서비스수준협약 지표를 기준으로 스마트계약을 통해 블록에 측정된 지표와 서비스 이용자의 평판 정보를 기록하는 방식을 제안하였으며, 이를 통해 서비스 제공자뿐 만 아니라 서비스를 이용하는 사용자 입장에서도 합리적 의사결정을 내릴 수 있는 정보를 실시간으로 확보할 수 있게 된다. 이를 체계적으로 활용하기 위한 서비스 플랫폼을 구축하고 응용방안에서 제시한 다양한 서비스를 이용하면 앞서 언급한 정보의 투명성과 실시간성을 확보할 수 있고, 위험 요인에 선제적으로 대응할 수 있는 콜드체인을 구축 할 수 있을 것이다.
  • 본 연구에서는 선행 연구에서 언급된 물류나 IT 아웃소싱에서 서비스수준협약기반 계약 시 사용되는 지표[9]인 가용성(Availability)을 콜드체인의 서비스수준협약의 주요 지표로 사용하기 위한 방안에 대해 다음과 같이 제안한다. 일반적으로 가용성을 측정하기 위해서는 평균 고장간격(MTBF: Mean Time Between Failure), 평균 복구시간(MTTR: Mean Time To Recover), 평균 수행시간(MTTF: Mean Time To Failure)이 측정되어야 한다.
  • 이를 기반으로 서비스수준협약을 위한 측정지표를 유연하게 정의하고 투명하게 접근 및 관리할 수 있는 서비스나 플랫폼이 필요하다. 본 연구에서는 콜드체인 전반에 걸쳐 투명하고 신뢰성 있는 서비스 품질을 보장하기 위해 (1) 블록체인의 스마트계약을 이용한 서비스 지표의 정의; (2) 측정된 지표의 안전한 보관 및 인증을 위한 블록체인의 구조 정의; (3) 콜드체인 서비스 이용자를 위한 신뢰성과 안정성 평가 방안과 그 응용 방안을 제안하고자 한다.

가설 설정

  • 예를 들어 콜드체인에서는 1분에 한 번씩 이벤트를 저장할 때 연속으로 3번 이하로 수집되지 않았다면 정상 동작으로 인식하고 허용온도 이내에서 동작했다고 판단하는 경우를 가정할 수 있다. 또는 콜드체인에서는 상품이 허용하는 온도 범위 밖에서의 노출 시간의 최대 허용치라고 가정할 수 있다. 예를 들어, 상추의 경우 적정 보관 온도 범위가 섭씨 7도에서 15도 사이인데, 최대 허용 온도는 25도, 최소 허용온도는 3도라고 가정하자.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
콜드체인이란? 콜드체인은 온도 변화에 민감한 제품의 온도 관리를 통해 물품의 품질과 안전을 보장하는 저온 유통시스템이다[5]. 우리나라 농산물의 콜드체인은 복잡한 다단계 유통을 거치기 때문에 품질 관리 및 추적이 어렵다.
콜드체인 시스템의 특성으로 인해 발생하는 문제들의 예방 방안은 무엇인가? 특히 신속성을 요구하는 콜드체인의 특성 상 이미 발생한 문제들을 사후에 처리하는 수동적인 방식 보다는 사전에 발생 가능한 요인을 식별하고, 이를 예방할 수 있는 방안이 필요하다. 이를 위해서는 콜드체인 내 여러 단계별로 다양한 제품의 품질 수준을 측정할 수 있는 지표가 정의되어 있어야 하며, 전체 공급망 내에서 이루어지는 계약 역시 서비스수준협약을 포함하고 있어야 한다[7].
콜드체인에서 취급하는 상품들 각각의 적정 보관 온도는 무엇인가? 콜드체인에서 취급하는 상품은 예냉식품, Chilled 식품, 동결식품, 급속 동결식품으로 구분 한다. 일반적으로 예냉식품은 15～5도씨, Chilled 식품은 5～-1도씨, 동결식품은 -1～-15, 급속 동결식품은 -15도씨 이하의 온도에서 보관되어야 하며 진열기간(Shelf-life)이 유통되는 대상마다 다르다[13]. 온도 외에도 상대습도, 이산화탄소나 에틸렌 가스등 콜드체인에서는 관리해야 하는 단계와 요소가 다양하고, 진열기간에 대한 고려도 필요하므로 매우 복잡하지만 정확하고 신속한 관리가 필요하다.
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