[논문 리뷰] The Application of Blockchain-Based Crypto Assets for Integrating the Physical and Financial Supply Chains in the Construction & Engineering Industry

Hesam Hamledari, Martin Fischer|arXiv (Cornell University)|2020. 12. 03.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 62인용 수 12

한 줄 요약

이 논문은 블록체인 기반 암호 자산—암호화폐와 토큰—을 활용해 건설 분야의 물리적 및 금융 공급망을 통합하고자 한다. 제품 유동성의 검증 여부에 따라 지급을 조건화함으로써, 드론 및 로봇이 촬영한 완공 데이터를 기반으로 이더리움 상의 스마트 계약이 자동으로 지급을 실행함으로써 원자성과 세밀함을 통해 향상된 유동성 통합을 입증하였다. 실제 두 개의 상업적 프로젝트에서 검증된 바 있다.

ABSTRACT

Supply chain integration remains an elusive goal for the construction and engineering industry. The high degree of fragmentation and the reliance on third-party financial institutions has pushed the physical and financial supply chains apart. The paper demonstrates how blockchain-based crypto assets (crypto currencies and crypto tokens) can address this limitation when used for conditioning the flow of funds based on the flow of products. The paper contrasts the integration between cash and product flows in supply chains that rely on fiat currencies and crypto assets for their payment settlement. Two facets of crypto asset-enabled integration, atomicity and granularity, are further introduced. The thesis is validated in the context of construction progress payments. The as-built data captured by unmanned aerial and ground vehicles was passed to an autonomous smart contract-based method that utilizes crypto-currencies and crypto tokens for payment settlement; the resulting payment datasets, written to the Ethereum blockchain, were analyzed in terms of their integration of product and cash flow. The work is concluded with a discussion of findings and their implications for the industry.

연구 동기 및 목표

• 건설 분야에서 지속적인 물리적 공급망과 금융 공급망 간의 분열 문제를 해결하기 위해.
• 블록체인 기반 암호 자산이 행정 문서가 아닌 실제 제품 유동성에 기반해 지급을 조건화할 수 있는 방법을 조사하기 위해.
• 자율적 데이터 수집을 통해 실제 건설 프로젝트와 상업적 프로젝트를 활용해 현금 및 제품 유동성의 통합을 검증하기 위해.
• 원자성과 세밀함이 건설 금융 분야의 공급망 통합에 끼치는 영향을 검토하기 위해.
• 암호 자산 기반 지급 시스템의 실용성과 성능을 상업적 AEC 프로젝트에서 평가하기 위해.

제안 방법

• 완공된 건설 데이터를 촬영하기 위해 무인 항공기 및 지상 차량을 사용하여 실시간 제품 유동성 정보를 제공하였다.
• 검증된 제품 배달 기반으로 지급 처리를 자동화하기 위해 이더리움 블록체인 상에 스마트 계약을 구현하였다.
• 기존의 법정 통화 기반 지급 방식을 대체하기 위해 암호 화폐와 암호 토큰을 정산 수단으로 활용하였다.
• 모든 지급 데이터셋을 공개 블록체인에 추적 및 기록하여 투명성과 변하지 않는 성격을 확보하였다.
• 법정 통화 기반 및 암호 자산 기반 지급 시스템 간의 유동성 통합 결과를 비교하였다.
• 결과 데이터셋을 분석하여 지급 처리에서 원자성(지급과 제품 이관이 동시에 실행됨)과 세밀함(지급의 빈도 및 정밀도)을 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 블록체인 기반 암호 자산은 건설 분야의 물리적 및 금융 공급망 통합을 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 기존의 법정 통화 기반 시스템에 비해 암호 자산은 지급 유동성의 세밀함과 원자성 수준을 얼마나 향상시키는가?
• RQ3 실제 건설 프로젝트에서 암호 자산 기반 지급 시스템을 구현할 때 발생하는 기술적 및 운영적 과제는 무엇인가?
• RQ4 자율적 데이터 수집(예: 드론)을 활용할 경우 스마트 계약을 통해 지급 실행의 정확성과 적시성는 어떻게 향상되는가?
• RQ5 암호 자산을 건설 금융 분야에 도입할 때 가격 변동성과 규제 불확실성의 영향은 무엇인가?

주요 결과

• 암호 자산의 사용으로 원자적 지급 실행이 가능해져, 제품 배달가 검증된 순간에만 자금이 이관되어 지급 지연과 분쟁를 제거하였다.
• 제품 유동성 데이터의 레벨 오브 디테일(Level of Detail, LoD)이 높을수록 지급의 세밀함이 향상되어 더 자주이고 정밀하게 지급이 이루어졌다.
• 원자성은 LoD와 무관하게 달성 가능했으며, 낮은 정밀도의 제품 데이터일지라도 지급이 배달 마일스톤과 동기화되었다.
• 스마트 계약 기반 시스템은 제3자 금융 기관에 대한 의존도를 감소시켜 투명성을 향상시키고 대차적 리스크를 줄였다.
• 두 개의 상업적 프로젝트에서의 실제 구현을 통해 암호 자산 기반 통합의 기술적 타당성과 성능 향상 효과를 확인하였다.
• 연구에서 규제 명확성과 가격 변동성이 광범위한 도입을 위한 주요 장벽로 지목되었지만, 스테이블코인과 시장 점유율 증가로 이러한 리스크를 완화시킬 수 있을 것으로 판단되었다.