초록 ▼

□ 연구 개요
○ 블록체인은 제2의 인터넷혁명이라 불리며, 4차 산업혁명 시대의 새로운 가능성으로 꼽히고 있음. 전 세계에서 블록체인이 다양한 분야로 확산됨. 식품안전관리에서도 블록체인을 활용하여 식품안전망 강화에 기여할 수 있는 분야와 업무를 탐색할 필요가 있음

○ 따라서 본 연구는 식품안전망 강화를 위해 분야와 관련 업무에 대한 블록체인의 활용 가능성을 모색하는 것임. 앞으로 식품안전 관리 강화를 위한 방안 및 정책수립을 위한 기초자료로 제공됨

○ 본 연구를 위해 기존 자료에 대한 문헌연구와 사례분

□ 연구 개요
○ 블록체인은 제2의 인터넷혁명이라 불리며, 4차 산업혁명 시대의 새로운 가능성으로 꼽히고 있음. 전 세계에서 블록체인이 다양한 분야로 확산됨. 식품안전관리에서도 블록체인을 활용하여 식품안전망 강화에 기여할 수 있는 분야와 업무를 탐색할 필요가 있음

○ 따라서 본 연구는 식품안전망 강화를 위해 분야와 관련 업무에 대한 블록체인의 활용 가능성을 모색하는 것임. 앞으로 식품안전 관리 강화를 위한 방안 및 정책수립을 위한 기초자료로 제공됨

○ 본 연구를 위해 기존 자료에 대한 문헌연구와 사례분석을 통해 식품분야에서의 활용 가능성 및 시사점을 파악함. 이어서 전문가 대상 델파이조사의 정량분석과 서면자문의 내용분석을 병행하여 종합적으로 평가를 수행하는 혼합적 연구방식을 수행함

○ 블록체인 관련 선행연구 검토와 문헌연구를 통해 활용 분야 및 업무와 필요성, 효과성, 제약성에 대한 평가지표에 대해 정량적 델파이조사 이후 포트폴리오 분석으로 우선순위를 설정함

□ 블록체인 기술 개요
○ 블록체인은 전자화폐의 일종인 비트코인의 기본기술로 탈중앙화(Decentralization)로 중개자 없이 분산디지털장부를 통해 공개적으로 거래기록을 공유함. 기존 거래정보를 검증하고 기록･보관하는 공인된 제3자의 기관 없이도 신뢰성을 확보해주는 기술임.
참여자 모두가 동등한 권한을 갖고 거래 의사결정에 참여해 정보의 불균형을 해소할 수 있음. 블록체인에 대한 합의된 정의는 아직 없음. 한국은행은 ‘블록체인을 분산원장기술로 규정. 인터넷에서 서로 모르는 상대방과 거래시 중개기관 없이 서로 신뢰할 수 있도록 만들어주는 탈중앙화된 정보공유 저장기술’로 정의함

○ 블록체인 유형은 크게 3가지로 퍼블릭(공개), 프라이빗(개인), 컨소시엄(하이브리드)으로 구분. 블록체인 기술은 완성된 형태가 아니라 계속 진화되어서 발전되고 있음. 기술 발전을 세대별로 구분하면 1세대(비트코인), 2세대(이더리움 등), 3세대(에이다, 이오스, 퀀텀, 네오 등), 4세대(IOTA 등)로 계속 진화 중임

○ 블록체인 기술의 특징으로서 제3자 중개기관이 없는 탈중앙화(분산성), 불변성/최종성(비(非)가역성)을 들 수 있음. 또한, 거래기록에 공개 접근 가능해 모든 정보를 공유하는 투명성과 효율성/경제성, 확장성, 보안성, 신속성도 있음. 반면, 블록체인은 처리속도나 저장공간, 처리건수 등의 한계로 인한 확장성 단점이 있음. 분산형 직접거래의 P2P 특징으로 문제발생시 책임소재 모호. 경제성 측면에서도 기존 시스템의 대체비용이 발생함. 또한 블록체인은 실시간, 대용량 처리의 어려움도 있음

□ 블록체인 활용 분야 및 시범사업
○ 블록체인은 공공행정서비스까지 확대되면서 식품과 공공행정 분야도 실증시범사업이 진행됨. 관세청은 ’18년에 블록체인 기반의 빠르고 효율적인 스마트 개인통관 서비스, 수출통관 물류서비스 사업, 전자적 원산지증명서(e-C/O)의 실증시범사업을 진행함

○ 블록체인을 식품분야에서도 활용하는 시범사업사례들이 늘어남.
’18년 세계 최초로 블록체인을 이용한 대규모 농산물 국제거래 완료됨. 중국 월마트는 IBM의 블록체인을 통해 ’16년 파일럿 시범사업 발표함. 월마트 매장에 진열된 돼지고기 생산부터 유통까지 모든 과정을 추적해 식품 안전성과 투명성을 높인다는 것임.
돼지고기에 문제시 2초에 문제 원인 파악할 수 있었다고 밝힘.
또한 미국 월마트는 망고의 원산지 파악을 위해 그동안 6일 이상 소요된 프로세스가 블록체인 활용 후에는 2.2초로 줄었음

○ 삼진어묵의 유통이력관리시스템의 활용 사례는 원재료수입, 생산 및 유통에 이르는 전 과정을 블록체인 관리하여 선진화 및 투명화 가능성을 검증함. 이로써 제품에 대한 신뢰 확보함. 신선식품의 경우 원재료에서 생산/가공/유통 전 과정에 대해 블록체인을 기반으로 이력을 검증하는 것임

○ 과기정통부의 ‘18년 블록체인 시범사업 중에 농식품부의 축산물 이력관리시스템이 진행중. 기존 소(牛) 이력제시스템과 연계하여 프라이빗 블록체인의 축산물이력관리시스템을 구축함. 블록체인, IoT, 빅데이터를 통해 축산물 이력관리시스템 고도화와 먹거리 안전수준 제고 목표임. 위･변조 방지와 복잡한 업무처리 및 서류, 검증절차를 간소화하여 유통비용 절감, 투명성 향상시킴

□ 블록체인의 활용 가능한 식품분야
○ 블록체인은 공공서비스 제공과 문제해결을 위해 정책제안과 의사 결정 등 정책참여 및 소통단계에서도 블록체인 활용이 가능함.
또한 문서의 위･변조가 불가능한 속성과 투명성을 가진 블록체인을 활용해 거래나 문서 교환시 발생할 수 있는 오류나 사기를 감소하여 신뢰성 제고할 수 있음. 블록체인의 강점인 위･변조 불가와 사기방지 등 고유의 자산보호와 고도화된 보안을 활용함

○ 한편, 중개자 없이 당사자간 직접거래를 가능하게 하는 블록체인은 거래비용을 감소시켜 안전성을 제고함. 행정절차 및 처리가 간소화되면서 시간･비용을 감소하고 편의성 제고함. 블록체인의 스마트 계약으로 업무자동화도 지원. 사전요구 조건이 만족하면 자동으로 프로세스가 진행되어 인간 노력과 실수, 오류도 감소함

○ 다수 이해관계자들이 개입하고 참가자들 간의 신뢰도가 낮고, 거래인증과 실시간 가시성이 필요할 때에 블록체인이 유용함. 블록체인 활용시 공급망의 실시간 가시성을 제고하여 보안 및 무결성을 보장하고, 운송 중에 정보를 변경시도 등을 불가능하게 함

○ 이와 같이 블록체인의 특성과 장점, 효과를 고려하여 5가지 식품활용 분야를 도출함. 즉 문서/정보의 위･변조 감소, 업무처리 개선 및 시간･비용절감, 정책참여 증대 및 신뢰성 제고, 정보수집･기록 및 관리 향상, 식품이력관리 및 공급망 추적성 제고임. 또한 블록체인의 식품 활용 업무를 6가지 도출함. 즉 국가 간 수출입 식품관련 증명서 발급 및 교환, 식품제조･가공업체, 음식점 위생등급제 운영, 식품 민원처리 및 청원 관리, 식품 관련 인증, 식품안전 관련 위해식품 정보관리, 식품이력추적관리제도임

□ 블록체인의 식품분야 활용 평가
○ 블록체인의 식품 활용시 평가를 위해 필요성과 효과성, 제약성의 지표를 개발함. 블록체인 서비스 측면 필요성은 1차 필터링(filtering)으로 필요성을 블록체인의 특성을 고려하여 원본보장, 비가역성, 정보공유, 스마트계약으로 4가지 세부지표를 개발함

○ 다음으로 블록체인의 특성과 장점 및 강점을 종합적으로 고려하여 효과성을 신뢰성, 투명성, 보안성, 효율성, 경제성, 파급효과의 6가지 세부지표로 개발함. 또한 블록체인의 단점 및 한계 등을 종합적으로 고려하여 제약성을 기술 한계, 구축/교체비용, 법･제도개정, 개인정보 노출, 시의 적절성, 연계 용이성의 6가지 세부지표로 개발함

○ 블록체인 업무/전공 전문가와 식품 업무 관련 담당자를 유의적으로 조사 대상자로 선정함. 이어서 델파이(Delphi) 조사방법을 원용해서 정량적인 설문조사를 진행함

○ 블록체인 활용시 업무별로 효과성에 대한 세부지표 평균은 대부분 보통(0점) 이상의 효과가 있다는 긍정적 평가가 많았음. 또한 블록체인 활용시 업무별로 제약성에 대한 세부지표 평균은 전반적으로 보통(0점) 이하의 제약이 있다는 부정적 평가가 많음

○ 블록체인의 효과성과 제약성의 상대적 가중치(weight)에 효과성에서는 경제성(20.8%)과 신뢰성(17.8%), 효율성(17.4%)이 높고 파급효과(13.5%)가 가장 낮음. 제약성은 법･제도개정(25.6%), 교체/구축비용(24.7%)이 높고 시의적절성(10.0%)과 개인정보 노출(12.2%), 연계 용이성(12.5%)의 가중치가 낮았다. 블록체인의 기술 한계(15.0%)는 중간 수준으로 평가됨

□ 블록체인 활용시 포트폴리오 분석
○ 블록체인 활용시 효과성과 제약성에 대해 가중평균으로 계산함.
효과성은 식품 문서, 위생등급제, 식품 인증이 높음. 반면, 식품민원과 식품이력추적관리제도는 낮음. 식품 관련 업무는 모두 보통 평균(0점)보다 (-)로 제약이 많음

○ 포트폴리오 분석의 우선순위 설정을 위한 4분면 매트릭스에 대입. 보통(0점)을 기준으로 효과가 높은 Y축 윗부분 1,2사분면 영역을 중심으로 블록체인 활용 추진함. 이 중에서는 제약이 적은 순서대로 우선적으로 활용 추진함. 반면, 보통(0점)을 기준으로 효과가 낮은 아래의 3,4분면은 활용 추진 자체에서 제외함

□ 블록체인의 식품분야 활용 자문
○ 블록체인의 식품분야에서의 활용을 파악하기 위해 전문가 대상으로 서면자문을 진행함. 전문가들은 4차 산업혁명의 기반기술이 다양한 분야와 산업에 적용되며 블록체인은 국가와 기업의 미래 변화상에 영향을 끼칠 주요기술 중 하나로 인식함. 블록체인의 잠재적 가능성과 파급효과는 매우 높을 것으로 전망함

○ 또한, 블록체인을 활용하여 식품에 대한 안전한 유통환경을 구축할 수 있음. 식품유통산업의 신뢰성과 투명성을 확보함으로써 국가경쟁력을 높일 수 있을 것으로 예상함. 특히 수출입업무 등 국제 거래관계에 있어서 블록체인의 투명성과 신뢰성 확보라는 장점은 핵심기술로 검토할 수 있음. 새로운 거래와 계약시스템의 도입을 위해 블록체인 적용은 매우 바람직하다고 판단함

○ 블록체인의 도입 시에는 모든 식품영역에 적용하기 보다는 1차 산물과 같이 상대적으로 유통구조가 단순한 제품위주로 먼저 시범 적용하는 게 필요함. 블록체인의 적용이 가장 용이한 식품분야부터 단계적으로 도입하고 점진적인 확대를 권고함

○ 기존 시스템과의 연계시 블록체인 도입을 위해 다양한 시뮬레이션과 합의 알고리즘에 대한 분석과 판단도 필요하다고 지적함.
현재 시스템에 대한 비교분석을 강조하고, 블록체인의 단점 및 한계 파악을 통해 도입 범위 설정도 주문함

○ 블록체인 시스템 전반과 네트워크 참여자 관리 등 정부/민간의 주도방식 및 참여와 협력방안이 중요함. 블록체인을 국내 식품안전 공급망에 활용하기 위해 참여와 협력방안, 민간/정부 주도방식의 설계가 필요하다고 지적함

(출처 : 요약 14p)

Abstract ▼

The blockchain, also called the second Internet revolution, is considered to be a new possibility to dramatically advance the technology of the fourth industrial revolution era. The blockchain is spreading not only in finance but also in distribution, logistics, and the public sector.

Therefo

The blockchain, also called the second Internet revolution, is considered to be a new possibility to dramatically advance the technology of the fourth industrial revolution era. The blockchain is spreading not only in finance but also in distribution, logistics, and the public sector.

Therefore, in this study, we examines the characteristics, advantages and disadvantages, constraints and use cases of the blockchain which classified as core infrastructure technology of the fourth industrial revolution. We took into account the food safety tasks in a comprehensive manner and identified 5 fields and 6 related tasks which the blockchain can be used.

First, the 5 fields of application are reduction of forged or falsified documents and information, improvement of business process and time cost savings, increase of policy participation and reliability, improvement of information gathering, records keeping and management, and improvement of traceability of food history and food supply chain.

The six related tasks include issuing and exchanging documents related to import and export food between countries(hygiene certificate, transcript, certificate of origin of agricultural products, etc.), operation of hygiene grading system on food manufacturing/processing company/restaurant, management of food complaints and petition(HACCP, GAP, organic agricultural products, etc.), management of information about hazardous food and food traceability system(traceability and recall system).

In order to understand the possibility of using the blockchain in the food sector, we developed detailed indicators of the necessity, effectiveness, and constraints of the blockchain and conducted Delphi survey on blockchain and food safety experts and also collected qualitative opinions through written consultation.

In this study, the constraints of the food safety related tasks of the blockchain were identified in consideration of technical, economic, legal･institutional, timely, and administrative aspects.
Specifically, technical limitations, construction/replacement costs, legal and institutional amendment, personal information disclosure, timeliness, and ease of linkage are classified by categories.

The results of the evaluation of effectiveness and constraints are assigned to the quadrantal matrix of priority through portfolio analysis. In order to minimize the constraints, we should focus on the quadrant 1 and quadrant 2 with high effectiveness and exclude the quadrant 3 and quadrant 4 with low effectiveness of using the blockchain.

There are food-related certificate(effectiveness: 0.39 points, constraints: -0.1 points), operation of hygiene grading system(effectiveness: 0.47 points, constraints: -0.17 points), management of hazardous food information(Effectiveness: 0.31 points, constraints: -0.12 points), and issuing import and export food documents(effectiveness: 0.62 points, constraints: -0.36 points) in quadrant 2(high effectiveness, low constraints).

Management of food complaints and petition(HACCP, GAP, organic agricultural products, etc.)(effectiveness: -0.14 points, constraints: -0.01 points), and food traceability system(effectiveness: -0.04 points, constraints: -0.6 points) are applied to quadrant 3(low effectiveness, high constraints).

On the other hand, there are no related tasks that in accord with quadrant 1(high effectiveness, low constraints) and quadrant 4(low effectiveness, low constraints).

The blockchain tended to be treated like a panacea. In the meantime, most of the studies have focused on the application of the blockchain, so that they tend to emphasize only the advantages.

Therefore, this study is meaningful in that it analyzes the advantage and disadvantage of the blockchain by setting effectiveness and constraints indicators. Also, quantitative research and qualitative research were carried out in parallel to evaluate the appropriate field of blockchain.

This study would provide reference material for decision-making about the introduction of blockchain by identifying the fields and related tasks that can utilize the blockchain for food safety. As a basic data, it would contribute to strengthen the food safety network in the future.

However, as this study is an exploratory preliminary study to determine the feasibility of utilization, it should be decided based on specific data when introducing blockchain into actual unit business.

(출처 : Abstract 10p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 발간사 ... 4
• 목차 ... 6
• 표목차 ... 8
• 그림목차 ... 9
• Abstract ... 10
• 요약 ... 14
• 제1장 서론 ... 22
• 제1절 연구 배경 및 목적 ... 24
• 1. 연구 배경 및 필요성 ... 24
• 2. 연구 목적 ... 27
• 제2절 연구 내용 및 방법, 추진 체계 ... 28
• 1. 연구 내용 ... 28
• 2. 연구 방법 ... 28
• 3. 연구 추진 체계 ... 29
• 제3절 선행연구 검토 ... 30
• 제2장 블록체인 기술 ... 32
• 제1절 블록체인 기술 개요 ... 34
• 제2절 블록체인 기술 기능 ... 38
• 제3절 블록체인 기술 특장점 ... 41
• 제3장 블록체인 기술활용 분야 및 사례 ... 48
• 제1절 블록체인 활용 분야 및 시범사업 ... 50
• 제2절 식품분야에서의 블록체인 기술 활용 사례 ... 52
• 1. 블록체인 활용 사례 : 월마트-IBM ... 55
• 2. 블록체인 활용 사례 : 삼진어묵 ... 58
• 3. 블록체인 활용 사례 : 농식품부 ... 61
• 제3절 블록체인 기술 활용 사례 시사점 ... 64
• 제4장 식품분야에서의 블록체인 기술활용 평가 ... 66
• 제1절 블록체인 기술의 활용 가능한 식품분야 및 업무 ... 68
• 1. 블록체인의 활용 가능한 식품분야 ... 68
• 2. 블록체인의 식품분야에서의 활용 가능 업무 ... 74
• 제2절 블록체인의 식품분야 활용 평가지표 ... 78
• 1. 블록체인 서비스 측면의 필요성 지표 ... 78
• 2. 블록체인의 효과성 지표 ... 79
• 3. 블록체인의 제약성 지표 ... 80
• 제3절 블록체인의 식품분야 활용 조사 및 포트폴리오 분석 ... 81
• 1. 전문가 델파이 조사 개요 ... 81
• 2. 블록체인 활용시 서비스 측면 필요성 평가 ... 84
• 3. 블록체인 활용시 효과성 및 제약성 평가 ... 85
• 4. 블록체인 활용시 포트폴리오 분석 ... 88
• 제5장 블록체인의 식품분야 활용을 위한 전문가 자문 ... 92
• 제1절 블록체인의 식품분야 활용 자문 ... 94
• 1. 서면자문 개요 ... 94
• 2. 블록체인 활용 필요성 및 효과성 ... 95
• 3. 블록체인 도입 및 추진방식 ... 97
• 4. 블록체인 활용 업무평가 ... 104
• 제2절 블록체인의 식품분야 활용시 제약성 ... 109
• 1. 기술 한계 : 기술적 관점 ... 109
• 2. 교체/구축비용 : 경제적 관점 ... 112
• 3. 법ㆍ제도 개정 : 법ㆍ제도적 관점 ... 112
• 4. 개인정보 노출 : 정보공개 관점 ... 115
• 5. 시의 적절성 : 시기적 관점 ... 116
• 6. 연계 용이성 : 관리적 관점 ... 116
• 제3절 블록체인의 식품분야 전문가 자문 시사점 ... 118
• 제6장 결론 ... 120
• 제1절 연구 결과 요약 ... 122
• 제2절 연구 의의 및 향후 연구과제 ... 125
• 참고문헌 ... 126
• 별첨-1:서면자문 의견 : 블록체인의 식품분야 활용시 제약성 ... 133
• 별첨-2:블록체인의 식품분야 및 업무 활용에 대한 의견조사(설문서) ... 148
• 끝페이지 ... 156