[논문]물류 서비스 운영 효율과 개인정보 보안 향상을 위한 블록체인 기반 스마트 전자 운송장 플랫폼 시스템 분석 및 평가지표 도출에 관한 연구

박재민; 원종운; 성기덕; 김영민

doi:10.12812/ksms.2020.22.4.075

물류 서비스 운영 효율과 개인정보 보안 향상을 위한 블록체인 기반 스마트 전자 운송장 플랫폼 시스템 분석 및 평가지표 도출에 관한 연구
On derivation the System Analysis and Evaluation Indicators of Blockchain-based Smart Electronic Transport Waybill Platform for Improvement of Logistics Service Operation Efficiency and Personal Information Security 원문보기

대한안전경영과학회지 = Journal of the Korea safety management & science, v.22 no.4, 2020년, pp.75 - 86

박재민 (아주대학교) , 원종운 (한국철도기술연구원) , 성기덕 (화물복지재단) , 김영민 (아주대학교)

Abstract ▼ AI-Helper

With the advent of the 4.0 era of logistics due to the Fourth Industrial Revolution, infrastructures have been built to receive the same services online and offline. Logistics services affected by logistics 4.0 and IT technology are rapidly changing. Logistics services are developing using technologies such as big data, artificial intelligence, blockchain, Internet of things, and augmented reality. The convergence of logistics services and various IT new technologies is accelerating, and the development of data management solution technology has led to the emergence of electronic cargo waybill to replace paper cargo waybill. The electronic waybill was developed to supplement paper waybill that lack economical and safety. However, the electronic waybill that appeared to complement the paper waybill are also in need of complementation in terms of efficiency and reliability. New research is needed to ensure that electronic cargo waybill gain the trust of users and are actively utilized. To solve this problem, electronic cargo waybill that combine blockchain technology are being developed. This study aims to improve the reliability, operational efficiency and safety of blockchain electronic cargo waybill. The purpose of this study is to analyze the blockchain-based electronic cargo waybill system and to derive evaluation indicators for system supplementation.

주제어

표/그림 (11)

그림 [Figure 1] Evolution of retail technology
그림 [Figure 2] Evaluation item hierarchy
그림 [Figure 3] Research objectives and scope
표 Reference Result
그림 [Figure 4] Blockchain based Smart Digital Transportation Platform
그림 [Figure 5] Transformation integrated technology acceptance model
표 Public sector blockchain research evaluation index
표 Blockchain quality evaluation standard
표 Question operational definition
표 Needs for Users Demonstration
표 Test operation evaluation index

AI 본문요약
AI-Helper

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

문제 정의

[Figure 3]과 같이 시스템에 대한 상세한 분석과 실증을 수행하며, 블록체인 기반 스마트 디지털 운송장 플랫폼 관련 이해관계자를 식별하고 식별된 이해관계자별 신규시스템에 대한 니즈를 파악하여 이를 기반으로 블록체인 기반 운영환경 수행 평가지표를 도출하고자 한다. 평가지표를 통해 도출된 평가 결과를 기반으로 블록체인 기반 전자 운송장 시스템의 개선에 도움을 주고자 한다.
되었다. 도출된 평가지표는 개발 중인 블록체인 기반 스마트 전자운송장의 개선과 개발 방향 수립이 가능하도록 하는 발판을 마련할 것으로 예상되며, 평가지표의 결과가 반영된 블록체인 화물 운송장 플랫폼으로 안전성 측면에서 개인정보 보호와 거래 정보의 보안성 향상을 이루며, 경제성 측면에서 운영 효율성과 신속한 업무 처리가 가능하도록 기여하고자 하였다. 블록체인 화물 운송장 플랫폼의 성공적인 개발을 위해 본 연구의 평가지표가 적극적으로 활용되기를 바란다.
본 연구는 블록체인 기반 화물 운송장에 적용 가능한 평가지표를 도출하는 것을 목표로 연구를 진행하였다. 평가지표 도출을 위해 블록체인 기반 화물 운송장 플랫폼과 사용자 및 이해관계자의 식별과 분석을 진행하였으며, 사용자 니즈 조사와 플랫폼 실증 및 평가지표 식별을 통해 블록체인 화물 운송장에 적용 가능한 평가지표를 도출하였다.
본 연구는 블록체인 기술과 중앙 집중형 모델을 활용하여 추적성과 익명성을 향상시켜 보안성을 확보하고자 하였으며, 도출된 운송 물류 추적 모델 시스템을 기반으로 비교분석 및 평가를 진행하였다. 분석을 위해 [Figure 2] 와 같이 계층구조 평가항목 구성을 활용하여 전문가 집단설문조사를 진행하였다.
본 연구는 운영 효율성과 정보 안전성 그리고 사용자 편리성 향상을 위해 기존 화물나누리 시스템에 블록체인 기법을 도입한 블록체인 화물 운송장 플랫폼을 기반으로 연구를 진행하고자 한다. 현재 구축 및 운영 준비 중인 블록체인 화물 운송장 시스템에 대한 평가가 가능한 평가지표를 도출하여 기존 전자 운송장의 단점을 보완하고 실제 사용자들의 편의성 향상과 정보 보호의 안전성 향상 그리고 경제적 측면에서 화물 운송 운영사와 관계자들의 운영 효율성 향상에 도움을 주고자 한다.
본 연구는 화물 물류 분야의 종이 운송장으로 발생하는 정보 보존과 공유의 문제, 정보 유출의 문제, 운영 효율성 저하 문제를 해결하기 위해 개발 중인 블록체인 기술을 적용한 전자 화물 운송장 플랫폼의 시스템 분석과 개발 시스템의 평가가 가능한 평가지표를 제안하고자 한다. 본 연구를 통해 블록체인 기반 전자 운송장 플랫폼의 분석과 실증검증을 진행하고 사용자 니즈 조사를 반영한 평가 기준으로 운영 결과에 대한 평가가 가능하도록 평가지표를 제안하며, 전자운송장의 도입 활성화에 도움을 주고자 한다.
평가가 가능한 평가지표를 제안하고자 한다. 본 연구를 통해 블록체인 기반 전자 운송장 플랫폼의 분석과 실증검증을 진행하고 사용자 니즈 조사를 반영한 평가 기준으로 운영 결과에 대한 평가가 가능하도록 평가지표를 제안하며, 전자운송장의 도입 활성화에 도움을 주고자 한다.
본 연구에서는 물류 단위 활동에 대한 업무 프로세스와 정보시스템을 분석하여, 택배화물용 전자 운송장을 위한 비즈니스 프로세스와 정보 모델을 제안하였다. 개발된 모델을 기반으로 택배물류 표준화를 추진할 경우 표준화된 정보 공유로 업무 효율성 향상과 종이 운송장 대체로 인한 개인정보 유출의 위험을 방지하는 것으로 연구 되었다.
본 평가지표는 다양한 문헌 연구와 사례 분석의 결과를 반영하였으며, 도출된 평가지표는 정보 유출과 운영 효율성 저하 그리고 사용성 문제로 활용되지 못하고 있는 기존전자 운송장의 문제점 해결에 도움을 주고자 제안 되었다. 도출된 평가지표는 개발 중인 블록체인 기반 스마트 전자운송장의 개선과 개발 방향 수립이 가능하도록 하는 발판을 마련할 것으로 예상되며, 평가지표의 결과가 반영된 블록체인 화물 운송장 플랫폼으로 안전성 측면에서 개인정보 보호와 거래 정보의 보안성 향상을 이루며, 경제성 측면에서 운영 효율성과 신속한 업무 처리가 가능하도록 기여하고자 하였다.
평가지표를 통해 도출된 평가 결과를 기반으로 블록체인 기반 전자 운송장 시스템의 개선에 도움을 주고자 한다.
진행하고자 한다. 현재 구축 및 운영 준비 중인 블록체인 화물 운송장 시스템에 대한 평가가 가능한 평가지표를 도출하여 기존 전자 운송장의 단점을 보완하고 실제 사용자들의 편의성 향상과 정보 보호의 안전성 향상 그리고 경제적 측면에서 화물 운송 운영사와 관계자들의 운영 효율성 향상에 도움을 주고자 한다.

제안 방법

구성된 변수는 [Figure 5]의 통합기술수용모델을 활용하였다. 각 구분은 성과기대와 노력기대 그리고 수용의도로 구분하였으며, 각 구분의 세부적인 변인을 구성하였다. 성과기대 측면에서는 보안성, 편의성, 신뢰성, 성과기대로 구분하였으며, 노력 기대 측면에서는 기밀성, 호환성, 경제성, 노력기대로 구분하였다.
있다. 개발 기술의 특징을 고려할 때 통합기술수용모델(UTAUT) 모형 적용이 적합하다고 판단하였으며, 단순 니즈를 적용하기보다는 일반적인 기술의 카테고리를 적용하기 위해 통합기술수용 모델의 일부 변수를 니즈 조사에 맞게 변형하여 작용하였다. [Figure 5]는 변형이 적용된 통합기술수용모델(UTAUT) 모형으로 보안성, 편의성, 신뢰성을 기반으로 하는 성과기대 측면과 기밀성, 호환성, 경제성을 기반으로 하는 노력기대로 측면으로 나누어 식별하였다.
니즈 조사는 통합기술수용 모델을 기반으로 블록체인 기반 기술과 화물복지재단 화물나누리 시스템에 적합하게 변수를 일부 수정하여 적용하였다. 구성된 변수는 [Figure 5]의 통합기술수용모델을 활용하였다.
도출된 의 니즈조사를 활용하여 사용자들과 이해관계자들의 니즈를 파악하는 과정을 진행하였다.
도출된 평가지표는 기능 적합성, 성능 효율성, 호환성, 사용성, 신뢰성, 보안성, 경제성의 품질 특성으로 구성하였으며, 각각의 품질 특성의 품질 부특성을 구성하여 세부적인 평가가 가능하도록 하였다.
블록체인 화물 운송장 평가지표를 도출하기 위해 소프트웨어정책연구소(SPRI)에서 제정한 공공분야 블록체인 연구 평가지표와 소프트웨어 품질 평가 기준을 블록체인에 맞게 수정한 블록체인 품질 평가 기준을 참고하였다. 또한 실제 사용자들과 이해관계자들의 의견을 식별하고 반영하기 위한 니즈조사를 수행하기위해 통합기술수용(UTAUT) 모형을 활용하여 사용자 니즈조사의 항목을 구축하였다.
본 절에서는 관련 기준을 분석 및 평가하여 평가지표 식별에 참고하였다.
및 평가를 진행하였다. 분석을 위해 [Figure 2] 와 같이 계층구조 평가항목 구성을 활용하여 전문가 집단설문조사를 진행하였다. 선행연구[11]는 블록체인을 활용한 익명성 모델 제안과 함께 이를 검증하기위한 조사 및 평가를 진행하였으나 블록체인과 관련된 전문가에 대한 평가만을 수행하여 실제 사용자와 관련된 내용이 부족하다는 한계점을 보이고 있었다.
한다. 블록체인 화물 운송장 평가지표를 도출하기 위해 소프트웨어정책연구소(SPRI)에서 제정한 공공분야 블록체인 연구 평가지표와 소프트웨어 품질 평가 기준을 블록체인에 맞게 수정한 블록체인 품질 평가 기준을 참고하였다. 또한 실제 사용자들과 이해관계자들의 의견을 식별하고 반영하기 위한 니즈조사를 수행하기위해 통합기술수용(UTAUT) 모형을 활용하여 사용자 니즈조사의 항목을 구축하였다.
기록한다. 사용자의 사용성과 블록체인의 기능적인 구현의 정확성 및 무결성 그리고 신뢰성 분석을 통해 프로세스의 정확성을 실증하였으며, 각 단계에 대한 상세 조회 가능 여부를 판단하여 사용성과 무결성을 검증하는 것으로 식별하였다.
각 구분은 성과기대와 노력기대 그리고 수용의도로 구분하였으며, 각 구분의 세부적인 변인을 구성하였다. 성과기대 측면에서는 보안성, 편의성, 신뢰성, 성과기대로 구분하였으며, 노력 기대 측면에서는 기밀성, 호환성, 경제성, 노력기대로 구분하였다. 수용의도에서는 신기술 수용의도에 대한 변인을 마련하여 신기술 수용의도에 대한 사용자들의 생각을 파악할 수 있도록 도출하였다.
적용되고 있는 지표이다. <Table 3>은 블록체인의 품질 평가 관련 기준이며, 홍익대학교의 품질평가지표 연구에서 도출된 것으로 품질을 효율성, 호환성, 확장성, 신뢰성, 보안, 이식성 항목으로 분류하고 총 20개의 소항목으로 평가 기준을 구성하고 있는 것으로 식별하였다. 각각의 항목은 소항목으로 구분되어 세부적인 지표 평가가 가능하도록 구성되어 있으며, 관련 기술의 특징에 적합하게 제시되었다.
필요하다. 이를 위해 기술의 사용의도와 사용행위 분석에 주로 사용되어 정보기술 분야에 약점을 가지고 있는 기술수용모델(TAM)보다는 정보기술 분야로 구분되는 개발기술의 특징에 적합한 통합기술수용모델 (UTAUT)이 적합하다고 판단하여 적용하였다.
각각의 항목은 소항목으로 구분되어 세부적인 지표 평가가 가능하도록 구성되어 있으며, 관련 기술의 특징에 적합하게 제시되었다. 조사된 기존 지표를 착안하여 블록체인 화물 운송장의 특성에 적합한 평가지표를 구성하는데 활용하였다.
평가지표 도출을 위해 블록체인 기반 화물 운송장 플랫폼과 사용자 및 이해관계자의 식별과 분석을 진행하였으며, 사용자 니즈 조사와 플랫폼 실증 및 평가지표 식별을 통해 블록체인 화물 운송장에 적용 가능한 평가지표를 도출하였다. 도출된 평가지표는 하단의 <Table 6>과 같다.

대상 데이터

분산형식별자 (DID: Decentralized Identifier) 인증을 통해 탈중앙화를 하고 있으며, DID를 블록체인의 식별자로 사용하여 블록체인 서비스를 구성하고 있다. 사용자는 기존 종이 운송장 대신 블록체인 전자 운송장을 사용하여 운송 내역을 확인하고, 전자 운송장의 서명을 대신한다. 전자 서명은 DID를 기본으로 신뢰성을 보장한다.

이론/모형

일부 수정하여 적용하였다. 구성된 변수는 [Figure 5]의 통합기술수용모델을 활용하였다. 각 구분은 성과기대와 노력기대 그리고 수용의도로 구분하였으며, 각 구분의 세부적인 변인을 구성하였다.
[Figure 5]는 변형이 적용된 통합기술수용모델(UTAUT) 모형으로 보안성, 편의성, 신뢰성을 기반으로 하는 성과기대 측면과 기밀성, 호환성, 경제성을 기반으로 하는 노력기대로 측면으로 나누어 식별하였다. 성과기대와 노력기대는 다시 신기술 수용 의도에 수렴되도록 식별하였으며, 평가지표에 반영하기 위한 니즈 조사 결과의 정확도 향상을 위해 리커트(Likert Scale) 7점 척도를 사용하였다. 식별된 [Figure 5]의 변형된 통합기술수용모델(UTAUT)을 기반으로 사용자들의 니즈를 파악하고 개발 기술에 대한 기대치를 파악하여 평가지표 도출에 반영하고자 한다.

성능/효과

0은 온라인 및 오프라인 채널에서 동일한 서비스를 받도록 구성된풀필먼트 인프라(Fulfillment Infra)를 구성한다.[2] 풀필먼트 인프라를 통해 시장 접근성과 교통 효율성이 좋은 거점에 상품을 보관하면서 고객 주문과 동시에 상품을 포장, 배송하는 미래형 물류센터 플랫폼 구축이 증가하고 있다. [3] [Figure 1]과 같이 물류 4.
프로세스와 정보 모델을 제안하였다. 개발된 모델을 기반으로 택배물류 표준화를 추진할 경우 표준화된 정보 공유로 업무 효율성 향상과 종이 운송장 대체로 인한 개인정보 유출의 위험을 방지하는 것으로 연구 되었다. 다만 선행연구[8]는 종이 운송장을 디지털 방식인 전자 운송장으로 전환하는 것에 초점을 맞추고 있으며, 프로세스와 정보 시스템 분석에 집중하고 있다.
결론적으로 블록체인 기반 디지털 운송장 플랫폼의 신규 적용시 사용자들은 거래에 대한 정보의 기밀성과 종이운송장 대신 사용하는 디지털 운송장으로 발생하는 경제성 부분에 가장 큰 기대를 하고 있다는 것을 식별할 수 있었다. 이에 반해 블록체인 기술에 대한 이해 부족으로 보안성과 신뢰성에 대한 기대는 크지 않았으며, 기존 화물 나누리 시스템 대비 편의성과 호환성 부분은 큰 니즈가 아니라는 것을 결론으로 도출하였다.
높다는 점을 식별할 수 있었다. 또한 기존 화물 나누리 시스템 대비 편의성과 호환성 부분에서는 생각보다 높은 점수를 보이지 않았으며, 이는 사용자들이 블록체인 화물 운송장 플랫폼에 기존 시스템 대비 편의성과 호환성보다는 기밀성과 경제성에 높은 가치를 두고 있다는 점을 식별할 수 있었다.
<Table 5>는 조사를 통해 도출된 결과이다. 블록체인 기반 스마트 디지털 운송장 시스템에 대한 니즈 조사 결과 기존 화물나누리 시스템의 사용성에 대한 니즈 보다 기밀성과 경제성이 가장 높은 점수를 보이는 것으로 나타났으며, 신뢰성과 보안성에 대한 기능 니즈 점수가 가장 낮은 것으로 확인되었다.
블록체인 기술과 화물 운송장과 관련된 선행연구들은 에서 확인할 수 있듯이 블록체인 기술을 활용한 익명성에 집중하거나 운송장, 물류 플랫폼의 구축과 운영 효율성에 집중하고 있어 실제 사용자들의 사용성과 관련된 부분에 대해서는 조사 및 분석이 부족한 것으로 확인되었다.
기존 운송장 시스템과 유사한 구성과 흐름으로 서비스 이용이 가능하며, 종이 운송장을 블록체인 기반 전자 운송장으로 대체한다. 운송장 보관에 대한 물적 시간적 낭비가 없어 간단하고 신속한 업무 프로세스구현이 가능하며, 이로 인해 운송 종료 후 빠른 정산 및 업무 처리가 가능한 것으로 식별되었다.
이는 블록체인의 핵심 기능인 신뢰성과 보안성이 현 시스템 사용자들에게는 중요한 요소가 아니라는 점을 확인할 수 있는 결과였으며, 사용자들은 디지털 운송장으로 인해 거래 정보가 노출되는 것에 대한 기밀성 유지와 기존 종이 운송장 대비 경제적으로 발생할 수 있는 부분에 대한기대치가 높다는 점을 식별할 수 있었다. 또한 기존 화물 나누리 시스템 대비 편의성과 호환성 부분에서는 생각보다 높은 점수를 보이지 않았으며, 이는 사용자들이 블록체인 화물 운송장 플랫폼에 기존 시스템 대비 편의성과 호환성보다는 기밀성과 경제성에 높은 가치를 두고 있다는 점을 식별할 수 있었다.
이에 반해 블록체인 기술에 대한 이해 부족으로 보안성과 신뢰성에 대한 기대는 크지 않았으며, 기존 화물 나누리 시스템 대비 편의성과 호환성 부분은 큰 니즈가 아니라는 것을 결론으로 도출하였다.

후속연구

또한 시스템 관점에서의 분석 부족과 개발 시스템에 적합한 평가지표의 부재로 시스템에 대한 정확한 평가가 어려워 실제 적용에 한계점을 지니고 있었다. 블록체인 화물운송장의 활용성을 높이기 위해서는 기술적 접근에만 집중하는 것이 아닌 세밀한 시스템 분석과 이해 관계자들의 의견을 반영할 수 있는 적합한 평가지표가 도출되어야 한다.
선행연구[11]는 블록체인을 활용한 익명성 모델 제안과 함께 이를 검증하기위한 조사 및 평가를 진행하였으나 블록체인과 관련된 전문가에 대한 평가만을 수행하여 실제 사용자와 관련된 내용이 부족하다는 한계점을 보이고 있었다. 또한 연구를 통해 진행된 설문조사는 실제 개발된 모델에 대한 사용성에 대한 부분보다는 중앙 집중형 모델과 블록체인 모델의 비교 평가에 집중되어 있어 개발된 모델에 대한 사용성을 평가하기에는 한계를 가지고 있었다.
도출된 평가지표는 개발 중인 블록체인 기반 스마트 전자운송장의 개선과 개발 방향 수립이 가능하도록 하는 발판을 마련할 것으로 예상되며, 평가지표의 결과가 반영된 블록체인 화물 운송장 플랫폼으로 안전성 측면에서 개인정보 보호와 거래 정보의 보안성 향상을 이루며, 경제성 측면에서 운영 효율성과 신속한 업무 처리가 가능하도록 기여하고자 하였다. 블록체인 화물 운송장 플랫폼의 성공적인 개발을 위해 본 연구의 평가지표가 적극적으로 활용되기를 바란다.

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원문보기 상세보기
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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