“로메인 사태는 이제 그만” IoT와 블록체인 기술은 공급망을 어떻게 개선하나

미국 질병통제예방센터에서는 최근 소비자들에게 마트에서 구매한 로메인 상추를 모두 폐기처분 할 것을 권고했다. 아울러 식당들에서도 이를 식재료로 사용하지 말 것을 권고하였다. 여러 주에서 50명 이상이 로메인 상추를 섭취한 후 대장균에 감염된 사실이 밝혀졌기 때문이다.

이 사건은 오늘날 기업들의 공급망이 지니고 있는 문제를 잘 보여준다. 이러한 형태의 공급망은 비용을 절감해 주고 효율성을 높여 주지만 대단히 복잡한 데다 한 곳에서 문제가 발생하면 이번 사건에서 보듯 전국에서 동시다발적으로 병에 걸리는 사람이 나오기도 한다. 우리가 먹는 음식, 약품 등은 먼 곳에 있는 생산자들로부터 유통되어 오는 것으로, 냉장 트럭에 싣고 전국 각지의 창고로 운송된다.

그렇다면 이처럼 상하기 쉬운 상품의 유통 과정을 어떻게 추적할 수 있을까? 운송 중 식품 보관 온도를 조절해 부패를 막을 수 있는 방법은 없을까? 운송 중에라도 부패가 확인된 식품을 재빨리 리콜 할 수 있는 방법은 없을까?

IoT 센서와 블록체인 기술이 결합하면 이러한 공급망 관리를 더욱 용이하게 하고, 부패가 일어난 지점과 원인을 쉽게 파악할 수 있으며 리콜 과정도 가속화 할 수 있다. 그러나 이러한 솔루션은 현재 우리가 지닌 공급망 문제와 마찬가지로 매우 복잡하며 여러 당사자의 협력이 필요하다.



배경
상품은 보내지는 곳, 즉 소스에서 제조사 정보 및 시간, 위치 정보 등이 담긴 RFID 태그를 달게 된다. RFID 태그를 다는 비용이 매우 싸지면서 수백만 개 제품에 모두 태그를 다는 것이 가능해졌다. 문제는 이러한 상품들이 공급망을 통해 유통되는 과정을 추적하는 것이다. 제조사에서 운송 수단으로, 그리고 또다시 창고에서 진열대로 옮겨가는 과정 말이다. 마치 택배 배송 추적을 하는 것 같은 과정이지만 실제로는 그보다 훨씬 복잡하다.

1. 공급망을 통해 유통되는 상품의 막대한 양

2. 제조, 처리, 운송에 관련된 다수의 당사자 및 기업들

3. 운송 트럭 내부의 변덕스러운 온도 변화 및 운송 지연 문제

4. 창고에서 지나치게 오래 물건이 방치되어 부패가 진행되는 경우, 또는 상품(예컨대 로메인 상추와 같은 상품)이 오염될 경우 이러한 사실을 즉각 인지하고 리콜을 진행할 방법은 없는가?

블록체인
상품 공급자 및 운송량이 워낙 방대하기 때문에 수동으로 모든 생산 및 운송 과정을 추적하는 것은 불가능하다. 따라서 우리에게 필요한 것은 이러한 운송 과정을 기록하고 집행할 자동화 된 시스템이다. 이러한 시스템은 신뢰할 수 있어야 하고, 되돌릴 수 없으며, 여러 공급자와 운송 담당자, 유통망 관리자들이 액세스할 수 있어야 한다. 블록체인 기술이 활용되기에 적격이니 사례라 할 수 있다. 여기에 사용되는 요소는 아래와 같다.

1. 하이퍼레저 패브릭(Hyperledger Fabric)은 리눅스 재단에서 만든 오픈 소스 블록체인 기술로 널리 이용되고 있다. 주 활용처는 공급망 상의 관계자들 간에 정보를 공유하고 기록하는 역할이다. 예컨대 상추 한 상자가 창고로부터 배송이 시작될 경우 트럭에 부착된 센서가 상품의 위치와 시간, 그리고 트럭 내부의 온도까지 기록하게 된다.

2. 스마트 계약(Smart Contracts) ("체인코드(chaincode)"라고도 알려져 있음) 는 계약 내용을 디지털로 집행할 수 있도록 하는 수단이다. 서드 파티의 개입 없이도 계약의 이행이 가능하며 추적이 가능하고, 번복이 불가능하다. 예컨대 스마트 컨트랙트를 이용하여 특정 시간과 위치에 어떤 트럭이 어떤 상추 묶음을 배송하였는가를 기록해 둘 수 있다.

3. 패브릭 네트워크의 피어 노드(Peer nodes)는 체인코드를 실행하며, 레저 데이터에 액세스하고, 거래 과정을 보증하며 어플리케이션과 접속하는 역할을 한다. 때문에 소매업자가 어플리케이션을 통해 상추의 운송 상황에 대해 레저에 문의 할 수 있게 되는 것이다.

4. 주문자 노드(Orderer nodes)는 블록체인의 일관성을 보장하고 네트워크상의 피어(peer)에게 보증된 트랜잭션을 전달한다. 주문자 노드는 또한 공급망 상에 있는 멤버들의 신원과 역할을 인증하는 역할을 한다. 운송자의 신원은 우선 주문자 노드에서 디지털 인증서를 통해 확인되고, 이후 딜리버리 디테일과 함께 패브릭을 업데이트하게 된다.

오라클의 IoT 및 블록체인 기술 적용 방식
미션 크리티컬한 공급망을 관리하는 일은 생각보다 대단히 벅찬 작업이 될 수 있다. 여러 개의 각기 다른 소프트웨어 애플리케이션을 활용하여, 앱과 센서들이 쏟아 내는 수백만 건의 트랜잭션을 처리하고, 수십 명이 넘는 업체들을 인프라가 지원할 수 있어야 하기 때문이다.

1. 우선 파트너 및 센서들에 대한 인증 및 승인이 이루어지고, 블록체인 업데이트 및 액세스가 가능해지면서 새로운 통합 공급망을 설정하는 과정이 단순화, 간편화된다.

2. 이러한 프로세스는 우선 생산 라인을 모니터링 하여 변칙적 상황을 탐지해 내고 품질 관리를 보증하는 데에서 시작된다. 동시에 공급망을 통해 이동 중인 상품을 지속해서 추적한다. 여기에는 운송 차량을 운전하는 운전자와 차량의 상태도 포함된다.

3. 이후 클라우드 기반 블록체인상에서 각 시스템과 파트너들로부터 데이터를 수집한다. 이 ‘디지털 스레드(digital thread)’는 생산에서 소비까지, 각 상품의 전체 라이프사이클과 관련한 데이터를 기록한다.

센서에서 수집된 데이터는 블록체인에 어떻게 기록될까
센서의 데이터가 곧바로 블록체인에 기록되는 것은 아니다. 센서는 우선 정보의 탐지 및 보고라는 기본적 기능을 수행한다. 이러한 센서 데이터를 어떻게 처리할 것인가는 별도의 애플리케이션을 통해 결정된다. 오라클 IoT 앱은 어떤 센서 리딩이 블록체인에 기록되어야 할지를 결정하는 역할을 한다. 이러한 로직을 개별 IoT 센서에 추가하는 것보다 훨씬 실용적이고 확장성이 뛰어난 방식이라 할 수 있다.

실시간 대처
공급망을 통해 일어나는 트랜잭션 볼륨이 증가하고, 이에 따른 비용도 늘어나면서 문제 발생시 이에 대한 시정과 리콜을 얼마나 빠르게 할 수 있느냐가 매우 중요해졌다. 오라클의 자율적 클라우드(autonomous cloud)는 인공 지능과 기계 학습 알고리즘을 이용하여 위험 요소를 줄이고, 예측적 통찰력을 얻고 있다. 예를 들어 운송 트럭의 ‘정상적인’ 온도 및 배송에 걸리는 시간 등을 시스템에게 ‘학습’ 시키는 것이 가능하다. 이렇게 배운 정보를 바탕으로, 배송 과정에서 이상이 발생할 경우 시스템이 알아서 해당 상품의 부패 및 손상 가능성을 염두에 두고 검사를 요청할 수 있게 된다.

IoT와 블록체인 시스템의 결합은 점점 더 진화하고 있다. 오라클, 리눅스 재단, IBM 등과 같은 기업들 덕분에 앞으로는 더 안심하고 상추를 먹어도 될 것 같다. editor@itworld.co.kr