[논문 리뷰] A Systematic Literature Review on the Use of Blockchain Technology in Transition to a Circular Economy

Ishmam Abid, S. M. Zuhayer Anzum Fuad외 3명|arXiv (Cornell University)|2024. 08. 21.

Impact of AI and Big Data on Business and Society인용 수 6

한 줄 요약

이 체계적 문헌검토는 4R 프레임워크(감소 Reduce, 재사용 Reuse, 재활용 Recycle, 회복 Recover)를 통해 블록체인이 순환경제를 어떻게 지원하는지 분석하고, 산업별 활용 사례, 아키텍처 및 주요 도전과제를 식별하며, 더 많은 연구와 이해관계자 참여를 촉구합니다.

ABSTRACT

The circular economy has the potential to increase resource efficiency and minimize waste through the 4R framework of reducing, reusing, recycling, and recovering. Blockchain technology is currently considered a valuable aid in the transition to a circular economy. Its decentralized and tamper-resistant nature enables the construction of transparent and secure supply chain management systems, thereby improving product accountability and traceability. However, the full potential of blockchain technology in circular economy models will not be realized until a number of concerns, including scalability, interoperability, data protection, and regulatory and legal issues, are addressed. More research and stakeholder participation are required to overcome these limitations and achieve the benefits of blockchain technology in promoting a circular economy. This article presents a systematic literature review (SLR) that identified industry use cases for blockchain-driven circular economy models and offered architectures to minimize resource consumption, prices, and inefficiencies while encouraging the reuse, recycling, and recovery of end-of-life products. Three main outcomes emerged from our review of 41 documents, which included scholarly publications, Twitter-linked information, and Google results. The relationship between blockchain and the 4R framework for circular economy; discussion the terminology and various forms of blockchain and circular economy; and identification of the challenges and obstacles that blockchain technology may face in enabling a circular economy. This research shows how blockchain technology can help with the transition to a circular economy. Yet, it emphasizes the importance of additional study and stakeholder participation to overcome potential hurdles and obstacles in implementing blockchain-driven circular economy models.

연구 동기 및 목표

• 순환경제 전환에서 블록체인이 각 4R(Reduce, Reuse, Recycle, Recover)을 어떻게 촉진할 수 있는지 평가한다.
• 블록체인이 순환경제 모델에 적용되는 산업별 활용 사례와 아키텍처를 식별한다.
• 블록체인을 순환경제 이니셔티브에 적용하는 주요 도전과제와 한계를 합성한다.
• 블록체인 기반 CE 솔루션의 R-프레임워크(3R, 4R, 6R, 9R) 및 산업 관행과의 정렬(정합)을 평가한다.
• 블록체인 기반 CE를 발전시키기 위한 연구 격차와 이해관계자 고려사항을 강조한다.

제안 방법

• PRISMA 가이드라인에 따라 체계적 문헌고찰(SLR)을 수행한다.
• 블록체인, 순환경제 및 4R/R-프레임워크와 관련된 키워드로 7개 데이터베이스를 검색한다.
• 포함/제외 기준 및 품질 평가 질문(QAQs)에 따라 연구를 선별하고 선택한다.
• 선정된 연구를 분석을 위해 Reduce, Reuse, Recycle, Recover, Others 범주로 분류한다.
• 연구결과를 합성하여 블록체인 기반 순환경제 솔루션을 4R 프레임워크에 매핑하고 도전과제를 식별한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 RQ1: 블록체인 기술이 순환경제에서 Reduce를 어떻게 촉진할 수 있는가?
• RQ2 RQ2: 블록체인 기술이 순환경제에서 Reuse를 어떻게 촉진할 수 있는가?
• RQ3 RQ3: 블록체인 기술이 순환경제에서 Recycle를 어떻게 촉진할 수 있는가?
• RQ4 RQ4: 블록체인 기술이 순환경제에서 Recover를 어떻게 촉진할 수 있는가?
• RQ5 RQ5: 블록체인 기반 순환경제가 어떤 잠재적 단점을 제시할 수 있는가?

주요 결과

• 블록체인의 분산형, 불변 원장은 투명하고 추적 가능한 공급망을 지원하여 자원 사용 및 폐기물 감소에 기여한다.
• 블록체인은 재사용을 촉진하고 제품 수명주기를 연장하기 위해 분산형 마켓플레이스와 원산지 검증을 가능하게 한다.
• 스마트 계약과 IoT 통합은 네트워크 전반에서 재활용 및 소재 회수를 추적하고 장려하도록 할 수 있다.
• 사례 연구는 다양한 부문에서 폐기물 감소, 재사용 및 재활용을 장려하는 블록체인 기반 플랫폼과 토큰을 보여준다(예: 식품, 플라스틱, 전자제품, 의료폐기물).
• 다수의 연구는 확장성, 상호운용성, 데이터 프라이버시, 규제 및 거버넌스 문제를 광범위한 블록체인 기반 순환경제 채택의 장벽으로 지적한다.
• 문헌은 이해관계자의 참여 필요성과 확립된 4R/R-프레임워크와의 신중한 정렬이 순환경제 이점을 실현하는 데 필요함을 강조한다.