식품 공급사슬에서 블록체인의 적용

소개문

블록체인 기술은 공급사슬에서 가시성(visibility)를 확보하기 위한 기술로 각광받고 있으며, 다양한 종류의 공급사슬에서 응용이 가능할 것으로 전망되고 있다. 특히 식품공급사슬(food supply chain)은 블록체인 기술의 도입이 활발히 논의되고 있는 분야들 중 하나다. 식품의 경우 문제가 발생하였을 경우 소비자의 건강에 직접 영향을 미칠 수 있기에, 원재료부터 최종 제품에 이르기까지 전 과정에서 제품의 안전 및 품질을 확인하기 위한 정보들이 원활이 수집되고 공유될 필요가 있기 때문이다. 본 원고에서는 블록체인 기술을 실제 낙농업 공급사슬에 적용한 Casino et al.(2020)의 연구를 요약 및 정리함으로써, 블록체인 기술이 실전에서 어떻게 활용되고 있는지 소개하고자 한다. 

식품 공급사슬에서 추적가능성(traceability)

식품공급사슬에서 추적가능성이란 식품 공급사슬에서 제품(food), 제품을 생산하는 동물(food-producing animal), 동물에 사용되는 사료(feed) 등에 대한 정보를 수집, 저장, 전달하여 공급사슬의 모든 단계에서 실시간으로 안전 및 품질 수준을 확인 가능케 하는 것을 의미한다. 추적가능 시스템은 모든 원재료 및 제품 배치(batch)를 식별할 수 있어야 하며, 이들이 언제 어디로 이동했는지 파악할 수 있어야 한다. 나아가 이러한 정보들을 동기화 시킬 수 있어야 한다. 

선행연구에 따르면 추적가능성은 식품 산업에서 중요한 품질 요인으로 각광받고 있다. 실제로 식품공급사슬의 모든 원재료들을 식별하고 추적할 수 있도록 요구하는 규제들이 생겨나고 있는 추세다. 이러한 규제의 도입에 따라 기업들은 식품 안전 및 품질에 영향을 미칠 수 있는 요소들을 추적 및 관리할 수 있도록 추적 가능성 시스템을 도입하고 있으며, 이러한 상황에서 추적가능성을 확보하는 것은 타 기업 대비 전략적 경쟁우위를 가져갈 수 있는 수단이 된다. 

추적가능성을 확보하기 위해서는 IoT (internet of things) 및 실시간 정보제공을 가능케 하는 RFID와 같은 관련 기술들을 적용해야 한다. 하지만 IoT 관련 기술을 도입하는 것 만으로는 충분치 않으며, 다음과 같은 과제들을 극복하는 것이 필요하다. 첫째, 오늘날의 식품공급사슬은 복잡하고 파편화되어 있어 제품 및 프로세스를 식별하고 추적하게 만드는 작업이 어렵다. 둘째, 설사 정보가 수집 및 공유된다고 하더라도 이를 신뢰하기 어려우며 필요한 정보가 누락되는 경우가 많다. 실제로, 식품이 오염된 것을 확인하지 못하는 경우가 빈번한데, WHO에 따르면 오염된 음식을 섭취하여 건강 상 문제를 겪는 사람들이 연간 6억 명에 달하며, 이들 중 사망으로 이어지는 경우 역시 42만명에 달한다고 한다. 또한, 공급사슬을 구성하고 있는 구성원들이 사용하는 메커니즘들이 다르기 때문에, 이들 간에 정보가 쉽사리 공유되지 못한다. 

블록체인은 거래 자료를 추적 및 관리하는 분산원장(distributed ledger)으로, 영구적으로 변조불가능 하다는 특징이 있다. 블록체인에 기반한 응용기술들을 적용한다면, 비용감소, 투명성, 상호정보교환성(interoperability) 등의 효과를 거둘 수 있다. 예를 들어, 스마트계약(smart contract)은 컴퓨터 프로토콜 혹은 프로그램을 통해 사전 합의된 조건들을 고려하여 계약이 자동적으로 성사될 수 있도록 한다. 많은 선행연구들은 IoT 기술과 블록체인 기술을 함께 활용한다면 식품공급사슬에서 추적가능성을 높이는데 유의미한 효과를 거둘 수 있을 것으로 전망하고 있다. 

Pagonis Sisters and Co. 사례

Pagonis Sisters and Co.(이하 Pagonis)는 그리스 소재 중소기업으로, 우유와 같은 낙농업제품을 생산한다. Pagonis가 생산한 제품들은 360여 개의 유통망을 통해 그리스 전역에 판매되고 있으며, 최근에는 유럽, 아시아, 아프리카 소재의 12개 국으로 판로를 넓히고 있다. Pagonis의 중요한 과제 중 하나는 제품의 품질 및 안전성을 보장하는 것이다. 이를 위해 Pagonis는 제품을 공급하는 목장들과 안정적이고 긴밀한 관계를 유지하고 있으며, 이러한 협력 관계에 기반하여 다양한 활동들을 수행하고 있다. 예를 들어, 목장들에게 지속적으로 선진 사례를 전수하고 있으며 정기적으로 제품의 품질을 확인하고 있다. 원재료인 우유의 경우 100여 개의 목장에서 샘플을 수집하여 영양, 위생 등의 수준을 실험실에서 실험을 통해 확인하고 있다. 이러한 품질관리 체계는 ISO 22000:2005를 따르고 있으며, HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point) 인증을 획득하였다. HACCP 인증에 따라서 Pagonis는 다양한 정보들을 기록 및 수집하고 있다. 유제품의 경우, 제품 종류, 공급업체의 이름, 수량, 도착날짜 등을 기록한다. 뿐만 아니라 품질관리와 관련하여 각 생산 단계별로 품질관리 지표들의 값, 지표들이 측정된 장소, 측정한 사람 등의 정보를 기록한다. 또한 운송과 관련하여 주문증과 납품송장의 정보들을 기록한다.   

Pagonis는 이더리움 기반 블록체인 (private blockchain)을 사용하여, 실시간으로 스마트계약을 통해 거래(transaction)가 이루어지는 과정을 테스트해보았다. 스마트 계약의 구성요소는 크게 제품 및 원재료, 이해관계자들, 프로세스 세 가지이다. 제품 및 원재료와 관련해서는 제품의 상태를 기록하는 제품의 온도, 화학 검사(chemical test) 등 다양한 정보들을 포함한다. 이해관계자와 관련해서는 이해관계자의 상태, 제품 정보 및 수량 등을 포함한다. 프로세스와 관련해서는 제품 종류와 프로세스를 대응시키는 정보 등을 포함한다. 테스트를 통해 확인한 블록체인 기반 모형의 장점은 다음과 같다. 첫째, 운영비용절감, 문서작업 감소 등으로 인한 효율성의 증진이다. 둘째, 정보 신뢰의 확보다. 셋째, 제품/서비스의 전반적인 품질 및 안정성 증진이다.