[논문]블록체인 기반 배지서비스 플랫폼 설계

김민영; 유인식; 임걸

doi:10.3745/ktsde.2020.9.11.332

블록체인 기반 배지서비스 플랫폼 설계
Design of Badge Service Platform Based on Blockchain 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on software and data engineering. 소프트웨어 및 데이터 공학, v.9 no.11, 2020년, pp.332 - 338

김민영 (건국대학교 교육공학과) , 유인식 (유비온 에듀테크센터) , 임걸 (건국대학교 교육공학과)

초록
AI-Helper

블록체인은 데이터를 투명하고 안정적으로 또한 신뢰성 있게 다룰 수 있는 기반 기술을 제공하고 있기 때문에, 특성상 교육 및 교수학습 발전에 기여할 수 있는 잠재적 가능성을 폭넓게 내포하고 있다. 특히나 종단적 교육데이터의 관리에 있어서 블록체인의 기술의 적용은 데이터의 투명성과 안정성, 신뢰성을 보장할 수 있다. 본 연구는 배지와 블록체인을 결합한 배지체인 서비스 플랫폼을 설계하였다. 본 서비스는 배지체인(Badgechain) 솔루션, 배지체인(Badgechain) 서비스를 학습 활동으로 추가하여 설정한 배지체인(Badgechain)과 연동된 Moodle LMS, 여러 기관에서 발급된 배지를 조회 및 관리 할 수 있는 배지체인(Badgechain) Wallet 사이트로 구성된다. 본 연구는 블록체인의 교육적 활용을 위한 기초 연구로써 진행하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The blockchain contains potential to contribute for the development of education, teaching and learning as it provides the basic technologies which can handle the data transparently and stably in reliability. Especially, blockchain technology can guarantee the transparency, stability and reliability on the data especially in managing longitudinal education data. This study designed the Badgechain service platform combining badges and blockchains. This service consists of Badgechain solution, Moodle LMS linked to Badgechain added with Badgechain service as a learning activity, and Badgechain Wallet site where badges issued by various agencies can be viewed and managed. This study was performed as a basic study on educational use of blockchain.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Existing Badge System
그림 Fig. 2. Badgechain Solution
그림 Fig. 3. Badgechain Scenario
표 Table 1. Badgechain Solution Actors
그림 Fig. 4. Badgechain Flow Chart
그림 Fig. 5. Badgechain Network - Features Ideation
그림 Fig. 6. Badgechain Network - Issuing Process

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

0 스펙을 지원하고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 무들(Moodle)에서 기본으로 제공하는 배지 대신 배지 발급 플러그인을 별도로 개발하여 적용하도록 한다. 무들(Moodle), OpenBadge의 사용은 향후 IMS Global, ADL initiative 등에서 마련한 역량 표준과의 통합에 있어서 편리성 측면의 강점이 될 것이며, 허가형 프라이빗 블록체인(Permissioned Private Blockchain)인 HyperLedger의 사용은 앞서 언급한 증명발급체계의 사회적 비용 감소와 함께 디지털 배지의 공공 인증 체계 마련에 도움이 될 것으로 예상한다.
본 논문에서는 블록체인 기반 배지서비스 제공을 통해 교육 운영기관 및 학습자들은 수행된 교육결과를 블록체인방식을 활용하여 인증하게 하고, 학습결과의 신뢰성을 제고할 수 있도록 블록체인 기반 배지서비스 LMS 설계 방안을 연구하였다.
본 논문에서는 블록체인 기반 배지서비스 플랫폼 설계에 관해 기술하고자 한다. 블록체인 기반의 배지서비스 플랫폼은 학습이력과 성과의 수집 및 관리, 인증 수단으로의 기능할 수 있을 것으로 예상한다.
블록체인 기반 배지서비스 LMS의 설계는 지속적인 발전을 위해 고도화될 예정이다. 본 연구는 지속 발전을 위해 배지서비스를 오픈소스인 무들(Moodle)을 비롯, 상용 학습관리시스템(LMS)를 기반으로 온라인교육에서 범용적으로 사용할 수 있도록 추가적인 플러그인 개발을 해나갈 것이며, 이를 통해 다양한 학교급에서 사용할 수 있도록 지원을 목표로 한다. 이를 위해 교육적 역량과 연계한 배지디자인 툴을 개발/제공하여 배지를 간단하게 제작하고 빠르게 배포할 수 있는 기능 제공과 관련한 연구를 필요로 한다.
그러나 발행 기관의 폐쇄적인 데이터 관리로 인해, 학습결과 데이터의 관리 주체가 분산되어 있고 사용자가 이를 학습의 결과증빙으로써 사용하는데 많은 번거로움이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 학습관리시스템(LMS)에서 활용 가능한 블록체인 기반 범용 증명서 서비스 개발을 목표로 하며, 이를 기반으로 블록체인의 보상구조를 적용한 교육서비스 플랫폼 개발 및 운영을 지향한다.
전통적으로 배지는 신분, 소속, 정체성을 드러내고 전쟁, 올림픽 등 특정한 사건을 기념하거나 사랑의 열매 배지 등 선행을 장려하기 위한 목적으로 사용되었다. 교육 목적으로 활용된 사례로는 미국의 보이스카웃의 성과 배지(Merit badge)가 있으며, 이 성과 배지를 부여 받기 위해 해당 분야의 일련의 과업을 성취해야 한다[6].

가설 설정

에듀테크 분야에서는 몇 가지 해결해야 할 문제점들이 존재한다. 첫째, 데이터의 안정성 문제이다. 일반적으로 데이터들은 중앙 집중식 서버에 저장되어 있기 때문에, 서버의 안정성과 보안성 수준에 따라 데이터의 관리 수준이 직결된다.

제안 방법

특정 조직의 인트라넷 시스템에서는 대표적으로 HyperLedger와 Ethereum를 주로 사용한다. Ethereum은 암호 화폐 및 스마트 계약 지원을 위해 설계되었으며 HyperLedger는 엔터프라이즈 블록체인 솔루션을 위해 설계되었다. Ethereum은 단기적으로 HyperLedger보다 쉽게 개발되지만 HyperLedger는 허가형 블록체인으로써 네트워크 참여자의 신원을 확인할 수 있기 때문에 신뢰성이 강조되어져야 하는 증명발급 시에는 HyperLedger가 더 적합하다.
본 연구에서 설계되어지는 블록체인 기반 배지서비스는 배지(badge)와 블록체인(Blockchain)이 결합한 “배지체인(Badgechain)”으로 가칭하였다. 배지체인(Badgechain)은 앞서 분석한 관련연구와 보완사항을 고려하여 설계를 진행하였다.
사용자가 일련의 과정을 마치면 배지체인에 배지가 게시되게 되며, 배지체인은 배지체인 네트워크와 동기화 되도록 설계한다. 이때, 사용자는 배지 체인에 게시된 배지를 확인할 수 있다.

대상 데이터

배지체인(Badgechain) 서비스는 블록체인 기술 기반 배지서비스 플랫폼인 배지체인(Badgechain) 솔루션, 배지체인(Badgechain) 서비스를 학습 활동으로 추가하여 설정한 배지체인(Badgechain)과 연동된 Moodle LMS, 여러 기관에서 발급된 배지를 조회 및 관리 할 수 있는 배지체인(Badgechain) Wallet 사이트로 구성된다.
본 연구에서 사용되어질 블록체인은 기업형 블록체인인 HyperLedger이다. 특정 조직의 인트라넷 시스템에서는 대표적으로 HyperLedger와 Ethereum를 주로 사용한다.

성능/효과

또한 블록체인 기반 교육 생태계 활성화를 위한 초기 단계가 될 것이다. 넷째, 블록체인 활용 배지서비스 개발을 바탕으로 블록체인 교육콘텐츠 플랫홈 활성화를 촉진 시킬 수 있으며, 블록체인 기반 국내 교육 서비스의 글로벌 진출과 더불어 민간 기업의 경험과 노하우 수출파급효과를 기대한다. 마지막으로 배지를 통한 동기부여 및 향상을 바탕으로 학습몰입과 향상된 결과를 기대할 수 있을 것으로 예상한다.
넷째, 블록체인은 기관 및 기업에 분산되어 있는 교육분야의 평생학습 생애주기 데이터를 공적인 영역에서 투명하고 안정적으로 또한 신뢰성 있게 다룰 수 있는 기술 기반을 제공하고 있다.
다섯째, 블록체인 기술에 내재된 보상 알고리즘을 활용하여 학습자에게 적절한 동기부여 및 학습촉진을 유발하고 공공 및 민간영역에 분산되어 있는 교육데이터를 수집, 이를 효과적으로 통합·관리할 수 있다.
셋째, 블록체인을 적용한 학습관리시스템(LMS)의 개발은 기존의 교육 및 공공기관의 정보시스템을 통해 제공되는 온라인과정 수료증, 성적 및 학위증명서 등에 대한 발급체계의 사회적인 비용 감소를 가져올 수 있다.
첫째, 마이크로러닝(Micro learning)과 같이 학습내용의 세분화와 단기화를 통해 제공되는 온라인 교육·훈련과정의 인증 수단으로써의 디지털 배지(Digital badge) 또는 마이크로 크레딧(Micro credit) 서비스의 개발은 인적자원의 개인 역량 향상과 이에 따른 역량 단위의 수료증명서를 위한 발급 및 관리시스템의 필요성 그리고 그 신뢰성에 대한 요구를 충족할 수 있다.

후속연구

본 연구의 결과는 첫째, 종단적 교육데이터 관리를 통해 학습자의 종단적 교육데이터 One-Stop 서비스의 제공를 제공하고 기업ㆍ기관의 학습이력 신뢰성 확보를 도모할 수 있을 것으로 기대한다. 둘째 블록체인 기술 발전 기업 및 교육서비스의 공공성 강화를 통해 차세대 블록체인 기술 발전의 전기가 될 것이며, 셋째, 교육분야에서 폐쇄적으로 활용되고 있는 교육성과데이터를 사회적 자산으로 활용할 수 있을 것으로 기대 된다. 또한 블록체인 기반 교육 생태계 활성화를 위한 초기 단계가 될 것이다.
둘째, 온·오프라인 교육 및 훈련을 통한 공식, 비공식 활동의 성과를 수집하고 관리하기 위한 개인 소유의 디지털 포트폴리오 구축과 개인의 수집된 경험을 공식적으로 인증받기위한 블록체인 배지의 개념 도입이 필요하다.
둘째 블록체인 기술 발전 기업 및 교육서비스의 공공성 강화를 통해 차세대 블록체인 기술 발전의 전기가 될 것이며, 셋째, 교육분야에서 폐쇄적으로 활용되고 있는 교육성과데이터를 사회적 자산으로 활용할 수 있을 것으로 기대 된다. 또한 블록체인 기반 교육 생태계 활성화를 위한 초기 단계가 될 것이다. 넷째, 블록체인 활용 배지서비스 개발을 바탕으로 블록체인 교육콘텐츠 플랫홈 활성화를 촉진 시킬 수 있으며, 블록체인 기반 국내 교육 서비스의 글로벌 진출과 더불어 민간 기업의 경험과 노하우 수출파급효과를 기대한다.
넷째, 블록체인 활용 배지서비스 개발을 바탕으로 블록체인 교육콘텐츠 플랫홈 활성화를 촉진 시킬 수 있으며, 블록체인 기반 국내 교육 서비스의 글로벌 진출과 더불어 민간 기업의 경험과 노하우 수출파급효과를 기대한다. 마지막으로 배지를 통한 동기부여 및 향상을 바탕으로 학습몰입과 향상된 결과를 기대할 수 있을 것으로 예상한다.
따라서 본 연구에서는 무들(Moodle)에서 기본으로 제공하는 배지 대신 배지 발급 플러그인을 별도로 개발하여 적용하도록 한다. 무들(Moodle), OpenBadge의 사용은 향후 IMS Global, ADL initiative 등에서 마련한 역량 표준과의 통합에 있어서 편리성 측면의 강점이 될 것이며, 허가형 프라이빗 블록체인(Permissioned Private Blockchain)인 HyperLedger의 사용은 앞서 언급한 증명발급체계의 사회적 비용 감소와 함께 디지털 배지의 공공 인증 체계 마련에 도움이 될 것으로 예상한다.
본 연구의 결과는 첫째, 종단적 교육데이터 관리를 통해 학습자의 종단적 교육데이터 One-Stop 서비스의 제공를 제공하고 기업ㆍ기관의 학습이력 신뢰성 확보를 도모할 수 있을 것으로 기대한다. 둘째 블록체인 기술 발전 기업 및 교육서비스의 공공성 강화를 통해 차세대 블록체인 기술 발전의 전기가 될 것이며, 셋째, 교육분야에서 폐쇄적으로 활용되고 있는 교육성과데이터를 사회적 자산으로 활용할 수 있을 것으로 기대 된다.
본 연구의 연구자는 공공 교육ㆍ훈련서비스 구축 가이드 제시를 위한 연구를 지속적으로 해나갈 계획이며, 서비스 모델 타당성 검토 및 발전방안 수입을 위한 연구를 지속적으로 진행할 것이다.
본 연구는 지속 발전을 위해 배지서비스를 오픈소스인 무들(Moodle)을 비롯, 상용 학습관리시스템(LMS)를 기반으로 온라인교육에서 범용적으로 사용할 수 있도록 추가적인 플러그인 개발을 해나갈 것이며, 이를 통해 다양한 학교급에서 사용할 수 있도록 지원을 목표로 한다. 이를 위해 교육적 역량과 연계한 배지디자인 툴을 개발/제공하여 배지를 간단하게 제작하고 빠르게 배포할 수 있는 기능 제공과 관련한 연구를 필요로 한다.

참고문헌 (10)

Gartner, "Top 10 Strategic Technology Trends for 2020," Gartner, Inc., 2019.
Y. S. Kim, "Block Chain, Leading the Change in Education," Monthly Software Oriented Society, No.57, pp.29-34, 2019.
George F. Kneller, "Introduction to the Philosophy of Education," New York: John Wiley and Sons, pp.20-21, 1971.
H. Y. Yang, "Artificial Intelligence and Blockchain Convergence Trend and Policy Improvement Plan," Informatization Policy, Vol.27, No.2, pp.3-19, 2020.

원문보기 상세보기
Y. N. Bae and M. L. Ahn, "A Case Studt on the Introducrion of Digital Badge for Future Education learning Environment," The Journal of Korean Association of Computer Education, Vol.22, No.1, pp.37-40, 2018.
S. H. Pang, "Integration of Digital Badges and Literacy Education," The Korean Journal of Literacy Research, Vol. 9, No.2, pp.407-431, 2018.

상세보기
The Mozilla Foundation, Peer 2 Peer University, The MacArthur Foundation, "Open Badges for Lifelong Learning," The Mozilla Foundation, 2012.
Blockcerts [Internet], https://www.blockcerts.org/
Accredible [Internet], https://www.accredible.com/
Indorse [Internet], https://indorse.io/

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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