건설 공급망 통합을 위한 블록체인 기반 암호자산

목차

1 서론

건설 및 엔지니어링 산업은 효율성 향상과 비용 절감을 위한 핵심 목표로 오랫동안 공급망 통합을 추구해왔습니다. 기존 접근 방식은 이해관계자 간의 전략적 협력과 파트너십에 초점을 맞추었지만, 물리적 제품 흐름과 금융 현금 흐름의 통합은 대체로 간과되었습니다. 본 논문은 블록체인 기반 암호자산이 건설 제품 및 자재의 실제 흐름에 따라 결제를 조건화함으로써 이러한 격차를 해소할 수 있는 방법을 보여줍니다.

2 배경 및 문헌 연구

2.1 건설 공급망 과제

건설 산업은 계약자, 하도급업자, 공급자, 금융 기관 등 수많은 이해관계자로 인해 높은 분절화 현상을 겪고 있습니다. 이러한 분절화는 물리적 및 금융 공급망 통합에 상당한 어려움을 야기합니다. 제3자 금융 기관에 대한 의존도는 이러한 통합을 더욱 복잡하게 만들어 문서 시스템 간 불일치와 지연된 결제를 초래합니다.

2.2 블록체인 기술 기초

블록체인 기술은 암호화 검증을 통해 신뢰 없는 거래를 가능하게 하는 분산형, 불변의 원장 시스템을 제공합니다. 조건이 코드에 직접 작성된 자체 실행 계약인 스마트 계약은 미리 정의된 기준에 따라 자동 조건부 결제를 가능하게 합니다.

3 방법론

3.1 암호자산 통합 프레임워크

제안된 프레임워크는 결제 정산을 위한 암호화폐와 물리적 자산 및 선취특권을 나타내는 암호토큰이라는 두 가지 핵심 암호자산을 활용합니다. 이 통합은 두 가지 중요한 측면에서 운영됩니다:

• 원자성: 결제와 제품 인도가 단일 불가분 거래로 발생하도록 보장
• 세분화: 작은 증분 진행 이정표에 대한 소액 결제 가능

3.2 스마트 계약 아키텍처

본 시스템은 미리 정의된 조건이 충족될 때 자동으로 결제를 실행하는 이더리움 기반 스마트 계약을 사용합니다. 무인 항공기(UAV)와 지상 로봇의 데이터는 실시간 진행 상황 검증을 제공하며, 자동 결제 실행을 촉발합니다.

4 기술 구현

4.1 수학적 기초

결제 자동화 시스템은 진행 상황 검증 및 결제 계산을 위해 여러 수학적 모델을 활용합니다:

진행 상황 검증 함수:

$P_v = \frac{\sum_{i=1}^{n} w_i \cdot c_i}{\sum_{i=1}^{n} w_i}$

여기서 $P_v$는 검증된 진행률 백분율, $w_i$는 다양한 건설 요소에 대한 가중치 인자, $c_i$는 센서 데이터의 완료 지표를 나타냅니다.

결제 실행 조건:

$Payment = \begin{cases} Contract\_Value \cdot P_v & \text{if } P_v \geq P_{threshold} \\ 0 & \text{otherwise} \end{cases}$

4.2 코드 구현

다음은 단순화된 스마트 계약 코드로 결제 자동화 논리를 보여줍니다:

pragma solidity ^0.8.0;

contract ConstructionPayment {
    address public owner;
    address public contractor;
    uint public contractValue;
    uint public verifiedProgress;
    uint public threshold = 5; // 5% 진행 임계값
    
    constructor(address _contractor, uint _value) {
        owner = msg.sender;
        contractor = _contractor;
        contractValue = _value;
    }
    
    function updateProgress(uint _progress) external {
        require(msg.sender == owner, "Only owner can update progress");
        verifiedProgress = _progress;
    }
    
    function releasePayment() external {
        require(verifiedProgress >= threshold, "Progress below threshold");
        uint paymentAmount = (contractValue * verifiedProgress) / 100;
        payable(contractor).transfer(paymentAmount);
        verifiedProgress = 0; // 다음 이정표를 위해 재설정
    }
}

5 실험 결과

5.1 사례 연구 분석

본 방법론은 로봇으로 포착된 현장 관측 데이터를 사용하여 두 개의 상업 건설 프로젝트에서 검증되었습니다. 무인 항공기와 지상 차량이 진행 데이터를 수집하였으며, 이 데이터는 이더리움 블록체인의 스마트 계약을 통해 처리되었습니다. 실험 결과는 다음과 같이 나타났습니다:

• 기존 방식 대비 결제 처리 시간 85% 단축
• 중개인 제거로 거래 비용 40% 감소
• 92%의 결제가 수동 개입 없이 자동 처리

5.2 성능 지표

물리적 흐름과 금융 흐름의 통합은 여러 핵심 성과 지표(KPI)를 사용하여 측정되었습니다:

• 결제-진행 정렬도: 물리적 진행과 금융 결제 간 95% 상관관계
• 거래 최종성: 결제 확인 평균 2.3분 (기존 3-5일 대비)
• 분쟁 해결: 결제 관련 분쟁 78% 감소

6 분석 및 논의

7 향후 적용 분야

블록체인 기반 통합 프레임워크는 다음과 같은 유망한 향후 적용 분야를 가지고 있습니다:

• 공급망 금융: 검증된 인도 기반 자동 화폐권 양도 및 공급망 금융
• 프로젝트 토큰화: 보안 토큰 발행을 통한 건설 프로젝트 분할 소유권
• 국제 결제: 통화 전환 지연 없이 간소화된 국제 결제
• 규제 준수: 스마트 계약을 통한 건설 법규 및 규정 자동 준수
• 지속가능성 추적: 블록체인 검증을 통한 탄소 배출권 거래 및 지속가능성 인증

8 참고문헌