KR102573433B1 - 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼은, 블록체인 네트워크 환경에서 에너지를 그리드에 주입하여 등록하고 소유권을 부여받아 판매하기 위한 노드를 구성하는 전력 판매 단말; 블록체인 네트워크 환경에서 에너지를 구매 요청하기 위한 노드를 구성하는 전력 구매 단말; 블록체인 네트워크 환경에서 전력 판매 단말로부터의 에너지 주입에 따라 소유권을 인정하고, 전력 판매 단말과 전력 구매 단말 간 에너지 거래를 관리하고 운영하기 위한 노드를 구성하는 그리드 운영 단말; 및 블록체인 환경에서 스마트 계약을 기반으로 그리드 운영 단말이 인정한 에너지의 소유권을 등록하고, 전력 판매 단말과 전력 구매 단말로부터 전송된 판매희망과 구매요청이 매칭될 경우 전력 판매 단말, 전력 구매 단말 및 그리드 운영 단말을 통한 다중 트랜잭션 인증으로 에너지 거래를 성사시키는 전력거래 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼 및 그 방법{PLATFORM FOR TRADING ENERGY USING BLOCK CHAIN AND METHOD THEREOF}
본 발명은 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스마트 계약을 사용하는 블록체인 네트워크 환경에서 에너지그리드 운영자, 판매자, 구매자가 블록체인의 참여노드로 참여해 블록체인 본연의 강점인 데이터 보안과 인증을 보장하면서 블록체인 메시징과 스마트 계약을 통해 에너지 거래가 이루어질 수 있도록 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼 및 그 방법에 관한 것이다.
현재의 전력거래 방법은 여러 발전소에서 생산된 전기를 한국전력거래소에서 도매로 구입하여 한국전력공사에서 일반 수용가에 매매하는 방식을 사용하고 있으나, 스마트그리드 혹은 마이크로그리드 환경에서는 양방향 통신과 분산자원 및 에너지 저장장치 등을 활용해 전력소비자가 전력 판매자 혹은 전력 구매자로써 상호간 전력 거래가 가능할 것으로 예상된다.
수요와 공급의 균형이라는 스마트그리드 혹은 마이크로그리드의 특성을 고려할 때, 마이크로그리드 환경에서 추진될 수 있는 가장 대표적인 비즈니스 모델은 다양하게 파생될 수 있다. 거래가 활성화되면 수요반응 사업자는 자신이 모집한 소비자에게 실시간으로 전력 입찰/판매를 중계함으로써 전력소비자 간 전력거래를 달성할 수 있다. 전력거래가 성사될 경우, 사업자는 수요반응사업자 혹은 소비자로부터 전력거래 중계수수료, 실시간 전력공급 단가, 및 실제 전력구입에 소요된 비용의 차액으로 수익성을 확보할 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2016-0061572호(2016.06.01. 공개, 전력거래 중개방법)에 개시되어 있다.
블록체인은 중앙화된 서버 없이 탈중앙화된 네트워크 환경에서 보안성과 무결성을 유지하는 기술이다. 이러한 강점에 기반하여 다양한 컴퓨팅 데이터를 공유할 수 있게 되었고, 전자 화폐 이외의 다른 시스템에도 적용되기 시작하였다.
다른 예로, 이더리움은 전자화폐에 대한 스마트 계약(smart contract)을 수행하는 어플리케이션을 등록하여 실행할 수 있는 플랫폼으로 계약에 의한 거래를 제공해준다.
이와 같이 블록체인을 활용한 거래 플랫폼은 개인키/공개키 쌍 및 해시 함수를 통해 트랜잭션 및 트랜잭션 전송 노드의 진위여부를 검증할 수 있으나, 이는 트랜잭션 또는 전송 노드 그 자체에 대한 검증만 가능하여 거래 내용에 대한 진위여부 검증 및 합의를 할 수 없고, 모든 참여노드가 같은 권한 및 역할을 갖게 되어 에너지그리드 운영자가 거래를 중재하거나 관리하는 것이 어렵다는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 스마트 계약을 사용하는 블록체인 네트워크 환경에서 에너지그리드 운영자, 판매자, 구매자가 블록체인의 참여노드로 참여해 블록체인 본연의 강점인 데이터 보안과 인증을 보장하면서 블록체인 메시징과 스마트 계약을 통해 에너지 거래가 이루어질 수 있도록 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼은, 블록체인 네트워크 환경에서 에너지를 그리드에 주입하여 등록하고 소유권을 부여받아 판매하기 위한 노드를 구성하는 전력 판매 단말; 블록체인 네트워크 환경에서 에너지를 구매 요청하기 위한 노드를 구성하는 전력 구매 단말; 블록체인 네트워크 환경에서 전력 판매 단말로부터의 에너지 주입에 따라 소유권을 인정하고, 전력 판매 단말과 전력 구매 단말 간 에너지 거래를 관리하고 운영하기 위한 노드를 구성하는 그리드 운영 단말; 및 블록체인 환경에서 스마트 계약을 기반으로 그리드 운영 단말이 인정한 에너지의 소유권을 등록하고, 전력 판매 단말과 전력 구매 단말로부터 전송된 판매희망과 구매요청이 매칭될 경우 전력 판매 단말, 전력 구매 단말 및 그리드 운영 단말을 통한 다중 트랜잭션 인증으로 에너지 거래를 성사시키는 전력거래 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 전력 판매 단말, 전력 구매 단말 및 그리드 운영 단말은 메시징 프로토콜을 통해 소유권 요청, 판매희망 및 구매요청을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 노드는, 노드구분, 거래주소, 메시지 주소, 소유금액 및 에너지 소유권을 구조체의 형태로 기록하여 관리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 그리드에 주입된 에너지는, 주입된 에너지에 부여된 번호, 에너지의 양 및 거래 상태를 구조체의 형태로 관리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 스마트 계약은, 판매자의 전력주입 확인 함수, 판매자의 전력판매 등록 함수, 구매자의 전력구매 요청 함수 및 거래확인 함수 중 적어도 어느 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 스마트 계약의 전력주입 확인 함수, 전력판매 등록 함수 및 전력 구매 요청 함수는, 그리드 운영 단말의 거래주소로부터 전송된 트랜잭션에 의해서만 동작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법은, 블록체인 환경에서 그리드 운영 단말이 전력 판매 단말로부터 에너지 소유권 요청에 따라 전력거래 서버의 스마트 계약에 트랜잭션을 전송하여 에너지 소유권을 등록하고 그리드에 주입된 에너지에 소유권을 부여하는 단계; 그리드 운영 단말이 전력 판매 단말로부터 전력 판매가 요청될 경우 전력거래 서버의 스마트 계약에 트랜잭션을 전송하여 에너지의 판매희망을 등록하는 단계; 그리드 운영 단말이 전력 구매 단말로부터 전력 구매가 요청될 경우 전력거래 서버의 스마트 계약에 트랜잭션을 전송하여 거래 매칭 이벤트를 발생시키는 단계; 및 전력거래 서버가 스마트 계약을 기반으로 거래 매칭 이벤트를 발생시킨 후 거래확인 트랜잭션을 수신하여 스마트 계약을 완료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 에너지에 소유권을 부여하는 단계는, 그리드 운영 단말이 전력 판매 단말로부터 에너지의 주입 메시지를 수신하는 단계; 그리드 운영 단말이 에너지의 주입 메시지가 수신되면 에너지의 주입 사실여부를 판단하여 전력거래 서버의 스마트 계약에 판매자정보와 주입된 에너지를 포함한 트랜잭션을 전송하는 단계; 및 전력거래 서버의 스마트 계약이 그리드 운영 단말로부터 전송된 트랜잭션에 동작하여 에너지의 소유권에 대한 이벤트를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 에너지의 주입 메시지를 수신하는 단계는, 전력 판매 단말이 메시지 프로토콜을 통해 그리드 운영 단말의 메시지 주소로 전송한 메시지를 수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 그리드 운영 단말은, 그리드에 주입된 에너지에 대해 주입된 에너지에 부여된 번호, 에너지의 양 및 거래 상태를 구조체의 형태로 관리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 에너지의 판매희망을 등록하는 단계는, 그리드 운영 단말이 전력 판매 단말로부터 에너지의 판매희망 메시지를 수신하는 단계; 그리드 운영 단말이 판매희망 메시지가 수신되면 에너지 소유권 및 판매자 주소를 확인하여 전력거래 서버의 스마트 계약에 판매자 정보와 에너지 소유권에 대한 판매 트랜잭션을 전송하는 단계; 및 전력거래 서버의 스마트 계약이 그리드 운영 단말로부터 전송된 판매 트랜잭션에 동작하여 전력 판매희망 이벤트를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 에너지의 판매희망 메시지를 수신하는 단계는, 전력 판매 단말이 메시지 프로토콜을 통해 그리드 운영 단말의 메시지 주소로 전송하는 메시지를 수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 에너지의 거래 매칭 이벤트를 발생시키는 단계는, 그리드 운영 단말이 전력 구매 단말로부터 에너지의 구매희망 메시지를 수신하는 단계; 그리드 운영 단말이 구매희망 메시지가 수신되면 구매자가 희망한 전력에 대한 사실여부를 확인하여 전력거래 서버의 스마트 계약에 판매자, 구매자 및 거래대상 에너지를 포함하는 구매 트랜잭션을 전송하는 단계; 및 전력거래 서버의 스마트 계약이 그리드 운영 단말로부터 전송된 구매 트랜잭션에 동작하여 에너지 거래 매칭 이벤트를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 에너지의 구매희망 메시지를 수신하는 단계는, 전력 구매 단말이 메시지 프로토콜을 통해 그리드 운영 단말의 메시지 주소로 전송하는 메시지를 수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 스마트 계약을 완료하는 단계는, 전력거래 서버가 스마트 계약에 의한 거래 매칭 이벤트를 발생시킨 후 전력 판매 단말, 전력 구매 단말 및 그리드 운영 단말로부터 과반 이상의 거래확인 트랜잭션을 수신하여 승인여부를 판단하는 단계; 및 전력거래 서버가 승인여부를 판단하여 스마트 계약에 의한 에너지 거래를 성사시키고, 거래에 따라 스마트 계약 내부의 대금 및 에너지 소유권을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 스마트 계약은, 판매자의 전력주입 확인 함수, 판매자의 전력판매 등록 함수, 구매자의 전력구매 요청 함수 및 거래확인 함수 중 적어도 어느 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼 및 그 방법은 스마트 계약을 사용하는 블록체인 네트워크 환경에서 에너지그리드 운영자, 판매자, 구매자가 블록체인의 참여노드로 참여해 블록체인 본연의 강점인 데이터 보안과 인증을 보장하면서 블록체인 메시징과 스마트 계약을 통해 에너지 거래가 이루어질 수 있도록 함으로써, 블록체인 플랫폼들이 보장하는 개인키/공개키 쌍 및 해시함수 기반의 참여노드 및 거래내용 진위여부 이상으로 거래 시나리오의 안전함을 강화할 뿐만 아니라 정해진 시나리오에 따라 트랜잭션에 의해 진행되는 스마트 계약을 통해 에너지 거래 플랫폼에서 각 노드의 에너지 소유권 및 화폐 관리, 다중 트랜잭션 동의 방식으로 거래 과정의 안전함을 보장할 수 있다.
또한, 본 발명은 판매자와 구매자 간 거래 과정 이전에는 블록체인에서 사용할 수 있는 메시징 프로토콜을 통해 에너지의 소유권을 요청하고 판매를 희망하며 구매를 요청하여 모든 트랜잭션이 누적되어 저장되는 블록체인 네트워크에서 불필요한 트랜잭션이 다수 기록될 수 있는 한계를 극복할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼을 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼에서의 거래관계를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼에서의 스마트 계약을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼에서의 거래과정을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에서 에너지에 소유권을 부여하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에서 에너지의 판매희망을 등록하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에서 에너지의 구매희망을 등록하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에서 스마트 계약의 완료과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼을 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼에서의 거래관계를 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼에서의 스마트 계약을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼에서의 거래과정을 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼은, 전력 판매 단말(10), 전력 구매 단말(30), 그리드 운영 단말(20) 및 전력거래 서버(40)를 포함할 수 있다.
전력 판매 단말(10)은 블록체인 네트워크 환경에서 에너지를 그리드에 주입하여 등록하고 소유권을 부여받아 판매하기 위한 노드를 구성할 수 있다.
여기서, 그리드에 주입된 에너지는 소유권이 인정되면 주입된 에너지에 부여된 번호, 에너지의 양, 거래 상태를 구조체의 형태로 관리될 수 있다.
전력 구매 단말(30)은 블록체인 네트워크 환경에서 에너지를 구매 요청하기 위한 노드를 구성할 수 있다.
그리드 운영 단말(20)은 블록체인 네트워크 환경에서 전력 판매 단말(10)로부터의 에너지 주입에 따라 소유권을 인정하고, 전력 판매 단말(10)과 전력 구매 단말(30) 간 에너지 거래를 관리하고 운영하기 위한 노드를 구성할 수 있다.
여기서 노드는, 노드구분, 거래주소, 메시지 주소, 소유금액 및 에너지 소유권을 구조체의 형태로 기록하여 관리할 수 있다.
전력거래 서버(40)는 블록체인 환경에서 스마트 계약을 기반으로 그리드 운영 단말(20)이 인정한 에너지의 소유권을 등록하고, 전력 판매 단말(10)과 전력 구매 단말(30)로부터 전송된 판매희망과 구매요청이 매칭될 경우 전력 판매 단말(10), 전력 구매 단말(30) 및 그리드 운영 단말(20)을 통한 다중 트랜잭션 인증으로 에너지 거래를 성사시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 전력 판매 단말(10), 전력 구매 단말(30), 그리드 운영 단말(20) 및 전력거래 서버(40)가 블록체인 환경으로 연결되어 에너지 거래 플랫폼을 구성하여 메시징 프로토콜을 통해 소유권 요청 메시지, 판매희망 메시지 및 구매희망 메시지를 전송할 수 있다.
따라서 각 노드는 거래주소 이외의 메시지 주소를 통해 메시징 프로토콜을 이용하여 메시지를 전송함으로써 블록체인 플랫폼에서 사용되는 트랜잭션과 다르게 블록에 저장하거나 다른 노드들의 인증 과정이 필요하지 않아 거래의 실시간성 보장 및 저장용량을 감축시킬 수 있다.
또한, 스마트 계약은 도 3에 도시된 바와 같이 판매자의 전력주입 확인 함수, 판매자의 전력판매 등록 함수, 구매자의 전력구매 요청 함수 및 거래확인 함수를 포함하여 판매자의 전력 주입을 확인하고, 판매자의 전력판매를 등록하며, 구매자의 전력구매 희망을 등록하고, 다중 트랜잭션 인증을 통해 거래확인을 할 수 있다.
여기서 스마트 계약의 전력주입 확인 함수, 전력판매 등록 함수 및 전력 구매 요청 함수는 그리드 운영 단말(20)의 거래주소로부터 전송된 트랜잭션에 의해서만 동작한다.
도 4에 도시된 바와 같이 스마트 계약에 의해 판매자와 구매자의 거래 의사가 매치되어 거래가 진행될 경우에는 판매자, 구매자와 같은 거래 참여자와 그리드 운영자가 포함되어 3인 중 2인 이상의 거래확인 트랜잭션이 전송될 경우 거래를 승인함으로써 스마트 계약에 의한 거래가 성사되어 대금이 자동적으로 전송되고, 에너지 소유권이 이전되어 블록체인 플랫폼들이 보장하는 개인키/공개키 쌍 및 해시함수 기반의 참여노드 및 거래내용 진위여부 이상으로 거래 시나리오의 안전함을 강화하여 더욱 안전한 에너지거래가 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼에 따르면, 스마트 계약을 사용하는 블록체인 네트워크 환경에서 에너지그리드 운영자, 판매자, 구매자가 블록체인의 참여노드로 참여해 블록체인 본연의 강점인 데이터 보안과 인증을 보장하면서 블록체인 메시징과 스마트 계약을 통해 에너지 거래가 이루어질 수 있도록 함으로써, 거래 시나리오의 안전함을 강화할 뿐만 아니라 정해진 시나리오에 따라 트랜잭션에 의해 진행되는 스마트 계약을 통해 거래 과정의 안전함을 보장할 수 있고, 판매자와 구매자 간 거래 과정 이전에는 블록체인에서 사용할 수 있는 메시징 프로토콜을 통해 에너지의 소유권을 요청하고 판매를 희망하며 구매를 요청하여 모든 트랜잭션이 누적되어 저장되는 블록체인 네트워크에서 불필요한 트랜잭션이 다수 기록될 수 있는 한계를 극복할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에서 에너지에 소유권을 부여하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에서 에너지의 판매희망을 등록하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에서 에너지의 구매희망을 등록하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에서 스마트 계약의 완료과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에서는 먼저, 블록체인 환경에서 그리드 운영 단말이 전력 판매 단말로부터 에너지 소유권 요청에 따라 전력거래 서버의 스마트 계약에 트랜잭션을 전송하여 에너지 소유권을 등록하고 그리드에 주입된 에너지에 소유권을 부여한다(S10).
보다 구체적으로는, 도 6에 도시된 바와 같이 에너지에 소유권을 부여하는 과정에서 먼저, 그리드 운영 단말(20)이 전력 판매 단말(10)로부터 에너지의 주입 메시지를 수신한다(S110).
판매자는 에너지를 생산한 후 지역 에너지 그리드에 생산한 에너지를 주입한 뒤 전력 판매 단말(10)의 거래 주소와 주입된 에너지의 양을 기록하여 그리드 운영 단말(20)의 메시지 주소를 통해 에너지 그리드 운영자에게 메시징 프로토콜을 통해 에너지의 주입 메시지를 전송할 수 있다.
S110 단계에서 에너지의 주입 메시지를 수신받으면, 그리드 운영 단말(20)이 에너지의 주입 사실여부를 판단하여 에너지 주입 여부가 사실인지 판단한다(S120).
S120 단계에서 에너지 주입 여부가 사실이 아닌 경우, 그리드 운영 단말(20)은 에너지 주입 메시지를 전송한 전력 판매 단말(10)에 잘못된 메시지임을 알리게 된다(S150).
그러나 S120 단계에서 에너지 주입 여부가 사실인 경우, 그리드 운영 단말(20)은 전력거래 서버(40)의 스마트 계약에 판매자정보와 주입된 에너지를 포함한 트랜잭션을 전송한다(S130).
즉, 그리드에서 주입된 에너지의 양을 확인한 뒤 전력 판매 단말(10)에서 전송한 에너지 주입 메시지와 일치할 경우 스마트 계약의 판매자의 전력주입 확인 함수를 통해 판매자가 등록한 에너지에 부여한 에너지 번호와 판매자를 소유권으로 인정한 내용을 포함하여 트랜잭션을 전송한다.
여기서, 그리드 운영 단말(20)은 그리드에 주입된 에너지에 대해 주입된 에너지에 부여된 번호, 에너지의 양 및 거래 상태를 구조체의 형태로 관리할 수 있다.
S130 단계에서 트랜잭션을 전송을 전송하면 전력거래 서버의 스마트 계약의 판매자의 전력주입 확인 함수가 그리드 운영 단말(20)의 거래주소로부터 전송된 트랜잭션에 동작하여 판매자의 소유권에 부여된 에너지 번호를 추가하고, 새로운 에너지를 추가하여 이 에너지의 양과 소유권자를 기록하여 스마트 계약에 의해 에너지가 주입되었고, 소유권이 등록되었다는 이벤트가 발생하여 판매자가 자신이 주입한 에너지에 어떤 번호가 부여되어 자신이 소유권자로 등록되었는지 알 수 있도록 한다(S140).
S10 단계에서 에너지의 소유권을 부여한 후 그리드 운영 단말이 전력 판매 단말로부터 전력 판매를 요청할 경우 전력거래 서버의 스마트 계약에 트랜잭션을 전송하여 에너지의 판매희망을 등록한다(S20).
보다 구체적으로는, 도 7에 도시된 바와 같이 에너지의 판매희망을 등록하는 과정에서 먼저, 그리드 운영 단말이 전력 판매 단말로부터 에너지의 판매희망 메시지를 수신한다(S210).
여기서 에너지의 판매희망 메시지는 전력 판매 단말(10)이 메시지 프로토콜을 이용하여 그리드 운영 단말(20)의 메시지 주소로 전송할 수 있다.
S210 단계에서 에너지의 판매희망 메시지를 수신하면, 그리드 운영 단말(20)은 에너지 소유권 및 판매자 주소를 확인한다(S220).
여기서, 그리드 운영 단말(20)은 유지하고 있는 에너지 소유권자 목록에서 진위여부를 확인할 수 있다.
S220 단계에서 진위여부를 확인한 후 진위여부가 확인되지 않을 경우, 그리드 운영 단말(20)은 판매희망 메시지를 전송한 전력 판매 단말(10)에 잘못된 메시지임을 알리게 된다(S250).
반면, S220 단계에서 진위여부를 확인한 후 사실인 경우, 그리드 운영 단말(20)은 전력거래 서버(40)의 스마트 계약에 판매자 정보와 에너지 소유권에 대한 판매 트랜잭션을 전송한다(S230).
즉, 스마트 계약의 판매자의 전력판매 등록 함수에 판매자의 거래주소와 판매희망 에너지 번호 및 판매희망 가격이 포함된 트랜잭션을 전송할 수 있다.
S230 단계에서 판매 트랜잭션을 전송하면 전력거래 서버(40)의 스마트 계약이 그리드 운영 단말(20)로부터 전송된 판매 트랜잭션에 동작하여, 판매자가 판매를 희망한다는 이벤트를 발생하여 블록체인 네트워크 환경 내 모든 참여노드가 에너지 매물이 등록되었다는 것을 확인할 수 있도록 한다(S240).
S20 단계에서 에너지의 판매희망이 등록되어 이벤트가 발생되면 에너지 거래를 위한 게시판이 최신화되고, 구매자는 희망하는 에너지 매물을 검색하여 에너지 매물이 있는 경우 전력 구매 단말(30)을 통해 그리드 운영 단말(20)의 메시지 주소로 메시지 프로토콜을 이용하여 에너지의 구매희망 메시지를 전송하여 에너지 구매를 요청할 수 있다(S30).
S30 단계에서 에너지 구매 요청이 수신되면 그리드 운영 단말(20)은 전력거래 서버(40)의 스마트 계약에 트랜잭션을 전송하여 거래 매칭 이벤트를 발생시킨다(S40).
보다 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 에너지의 구매 요청에 따라 거래 매칭 이벤트를 발생시키는 과정은 먼저, 그리드 운영 단말(20)이 전력 구매 단말(30)로부터 에너지의 구매희망 메시지를 수신한다(S310).
여기서 에너지의 구매희망 메시지에는 전력 구매 단말(30)의 거래 주소, 구매희망 에너지 소유권 번호, 판매자가 등록한 가격을 포함할 수 있다.
S310 단계에서 그리드 운영 단말(20)이 구매희망 메시지가 수신되면 구매자가 희망한 전력에 대한 사실여부를 확인한다(S320).
이때 그리드 운영 단말(20)은 보유하고 있는 판매자/구매자 정보와 거래 가격, 소유권 번호를 확인하여 구매자가 희망한 전력에 대한 사실여부를 확인할 수 있다.
S320 단계에서 사실여부를 확인한 후 사실이 아닌 경우, 그리드 운영 단말(20)은 구매희망 메시지를 전송한 전력 구매 단말(10)에 잘못된 메시지임을 알리게 된다(S350).
반면, S320 단계에서 사실여부를 확인한 후 사실인 경우, 그리드 운영 단말(20)은 전력거래 서버(40)의 스마트 계약의 구매자의 전력구매 요청 함수에 판매자, 구매자 및 거래대상 에너지를 포함하는 구매 트랜잭션을 전송한다(S330).
S330 단계에서 구매 트랜잭션을 전송하면 전력거래 서버(40)의 스마트 계약이 그리드 운영 단말(20)의 거래주소로부터 전송된 구매 트랜잭션에 동작하여 에너지 거래 매칭 이벤트를 발생시킴으로써 스마트 계약에 의해 에너지의 거래 상태가 거래 중으로 변경되도록 하여 해당 에너지에 대해 다른 구매자의 구매 요청을 받아들이지 않고, 판매자와 구매자가 매치되었다는 내용의 이벤트가 호출되어 전력 판매 단말(10)과 전력 구매 단말(20)이 거래 과정에 들어가도록 한다(S340).
S40 단계에서 거래 매칭 이벤트를 발생시킨 후 전력거래 서버는 거래확인 트랜잭션을 수신하여 과반 이상의 거래확인 트랜잭션의 수신여부를 확인한다(S50).
S50 단계에서 전력거래 서버(40)는 과반 이상의 거래확인 트랜잭션의 수신여부를 확인하여 과반 이상의 거래확인 트랜잭션이 수신되지 않은 경우 거래를 종료한다.
그러나, S50 단계에서 과반 이상의 거래확인 트랜잭션의 수신여부를 확인하여 과반 이상의 거래확인 트랜잭션이 수신된 경우, 전력거래 서버(40)는 스마트 계약을 완료한다(S60).
보다 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이 스마트 계약을 완료하는 과정은, 에너지의 구매 요청에 따라 거래 매칭 이벤트를 발생시킨 후 전력거래 서버는 전력 판매 단말(10), 전력 구매 단말(30) 및 그리드 운영 단말(20)로부터 트랜잭션을 수신받아 과반 이상인 3인 중 2인의 거래확인 트랜잭션을 수신되는지 판단한다(S410).
S410 단계에서 과반 이상의 거래확인 트랜잭션의 수신여부를 판단하여 수신되지 않은 경우, 전력거래 서버는 거래 성사 불가능으로 종료한다.
반면, S410 단계에서 과반 이상의 거래확인 트랜잭션의 수신여부를 판단하여 거래를 승인한 경우, 전력거래 서버는 스마트 계약의 거래확인 함수에 의해 자동적으로 에너지 거래를 성사시킨다(S420).
S420 단계에서 에너지 거래를 성사시킨 후 전력거래 서버는 거래에 따라 스마트 계약 내부의 대금 및 에너지 소유권을 이동시킨다(S430).
여기서, 스마트 계약은 자동적으로 구매자의 소유금액을 판매자에게 옮기고, 판매자의 에너지 소유 목록에서 거래에 사용된 에너지를 제거한 뒤 구매자의 에너지 소유 목록에 추가한 뒤 스마트 계약이 유지하고 있는 에너지 목록에서 소유권자를 구매자로 변경하고, 거래 상태를 거래완료로 변경하여 거래를 완료한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법에 따르면, 스마트 계약을 사용하는 블록체인 네트워크 환경에서 에너지그리드 운영자, 판매자, 구매자가 블록체인의 참여노드로 참여해 블록체인 본연의 강점인 데이터 보안과 인증을 보장하면서 블록체인 메시징과 스마트 계약을 통해 에너지 거래가 이루어질 수 있도록 함으로써, 거래 시나리오의 안전함을 강화할 뿐만 아니라 정해진 시나리오에 따라 트랜잭션에 의해 진행되는 스마트 계약을 통해 거래 과정의 안전함을 보장할 수 있고, 판매자와 구매자 간 거래 과정 이전에는 블록체인에서 사용할 수 있는 메시징 프로토콜을 통해 에너지의 소유권을 요청하고 판매를 희망하며 구매를 요청하여 모든 트랜잭션이 누적되어 저장되는 블록체인 네트워크에서 불필요한 트랜잭션이 다수 기록될 수 있는 한계를 극복할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 전력 판매 단말
20 : 그리드 운영 단말
30 : 전력 구매 단말
40 : 전력거래 서버

Claims (16)

  1. 블록체인 네트워크 환경에서 에너지를 그리드에 주입하여 등록하고 소유권을 부여받아 판매하기 위한 노드를 구성하는 전력 판매 단말;
    상기 블록체인 네트워크 환경에서 상기 에너지를 구매 요청하기 위한 노드를 구성하는 전력 구매 단말;
    상기 블록체인 네트워크 환경에서 상기 전력 판매 단말로부터의 상기 에너지 주입에 따라 소유권을 인정하고, 상기 전력 판매 단말과 상기 전력 구매 단말 간 에너지 거래를 관리하고 운영하기 위한 노드를 구성하는 그리드 운영 단말; 및
    상기 블록체인 환경에서 스마트 계약을 기반으로 상기 그리드 운영 단말이 인정한 상기 에너지의 소유권을 등록하고, 상기 전력 판매 단말과 상기 전력 구매 단말로부터 전송된 판매희망과 구매요청이 매칭될 경우 상기 전력 판매 단말, 상기 전력 구매 단말 및 상기 그리드 운영 단말을 통한 다중 트랜잭션 인증으로 에너지 거래를 성사시키는 전력거래 서버;를 포함하되,
    상기 노드는, 노드구분, 거래주소, 메시지 주소, 소유금액 및 에너지 소유권을 구조체의 형태로 기록하여 관리하고,
    상기 전력 판매 단말, 상기 전력 구매 단말 및 상기 그리드 운영 단말은, 메시징 프로토콜을 통해 상기 노드의 인증과정이 필요하지 않는 메시지 주소로 소유권 요청, 판매희망 및 구매요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 그리드에 주입된 에너지는, 주입된 에너지에 부여된 번호, 에너지의 양 및 거래 상태를 구조체의 형태로 관리되는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 스마트 계약은, 판매자의 전력주입 확인 함수, 판매자의 전력판매 등록 함수, 구매자의 전력구매 요청 함수 및 거래확인 함수 중 적어도 어느 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 스마트 계약의 전력주입 확인 함수, 전력판매 등록 함수 및 전력 구매 요청 함수는, 상기 그리드 운영 단말의 거래주소로부터 전송된 트랜잭션에 의해서만 동작하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 플랫폼.
  7. 블록체인 환경에서 그리드 운영 단말이 전력 판매 단말로부터 에너지 소유권 요청에 따라 전력거래 서버의 스마트 계약에 트랜잭션을 전송하여 에너지 소유권을 등록하고 그리드에 주입된 에너지에 소유권을 부여하는 단계;
    상기 그리드 운영 단말이 상기 전력 판매 단말로부터 전력 판매가 요청될 경우 상기 전력거래 서버의 상기 스마트 계약에 트랜잭션을 전송하여 에너지의 판매희망을 등록하는 단계;
    상기 그리드 운영 단말이 전력 구매 단말로부터 전력 구매가 요청될 경우 상기 전력거래 서버의 상기 스마트 계약에 트랜잭션을 전송하여 거래 매칭 이벤트를 발생시키는 단계; 및
    상기 전력거래 서버가 상기 스마트 계약을 기반으로 거래 매칭 이벤트를 발생시킨 후 거래확인 트랜잭션을 수신하여 상기 스마트 계약을 완료하는 단계;를 포함하되,
    상기 에너지에 소유권을 부여하는 단계는,
    상기 그리드 운영 단말이 상기 전력 판매 단말로부터 에너지의 주입 메시지를 수신하는 단계;
    상기 그리드 운영 단말이 상기 에너지의 주입 메시지가 수신되면 에너지의 주입 사실여부를 판단하여 상기 전력거래 서버의 상기 스마트 계약에 판매자정보와 주입된 에너지를 포함한 트랜잭션을 전송하는 단계; 및
    상기 전력거래 서버의 상기 스마트 계약이 상기 그리드 운영 단말로부터 전송된 트랜잭션에 동작하여 에너지의 소유권에 대한 이벤트를 발생시키는 단계를 포함하고,
    상기 에너지의 주입 메시지를 수신하는 단계는, 상기 전력 판매 단말이 메시지 프로토콜을 통해 노드의 인증과정이 필요하지 않는 상기 그리드 운영 단말의 메시지 주소로 전송한 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7항에 있어서, 상기 그리드 운영 단말은, 그리드에 주입된 에너지에 대해 주입된 에너지에 부여된 번호, 에너지의 양 및 거래 상태를 구조체의 형태로 관리하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 에너지의 판매희망을 등록하는 단계는,
    상기 그리드 운영 단말이 상기 전력 판매 단말로부터 에너지의 판매희망 메시지를 수신하는 단계;
    상기 그리드 운영 단말이 상기 판매희망 메시지가 수신되면 에너지 소유권 및 판매자 주소를 확인하여 상기 전력거래 서버의 상기 스마트 계약에 판매자 정보와 에너지 소유권에 대한 판매 트랜잭션을 전송하는 단계; 및
    상기 전력거래 서버의 상기 스마트 계약이 상기 그리드 운영 단말로부터 전송된 상기 판매 트랜잭션에 동작하여 전력 판매희망 이벤트를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 에너지의 판매희망 메시지를 수신하는 단계는, 상기 전력 판매 단말이 메시지 프로토콜을 통해 상기 그리드 운영 단말의 메시지 주소로 전송하는 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법.
  13. 제 7항에 있어서, 상기 에너지의 거래 매칭 이벤트를 발생시키는 단계는,
    상기 그리드 운영 단말이 상기 전력 구매 단말로부터 에너지의 구매희망 메시지를 수신하는 단계;
    상기 그리드 운영 단말이 상기 구매희망 메시지가 수신되면 구매자가 희망한 전력에 대한 사실여부를 확인하여 상기 전력거래 서버의 상기 스마트 계약에 판매자, 구매자 및 거래대상 에너지를 포함하는 구매 트랜잭션을 전송하는 단계; 및
    상기 전력거래 서버의 상기 스마트 계약이 상기 그리드 운영 단말로부터 전송된 상기 구매 트랜잭션에 동작하여 에너지 거래 매칭 이벤트를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 에너지의 구매희망 메시지를 수신하는 단계는, 상기 전력 구매 단말이 메시지 프로토콜을 통해 상기 그리드 운영 단말의 메시지 주소로 전송하는 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법.
  15. 제 7항에 있어서, 상기 스마트 계약을 완료하는 단계는,
    상기 전력거래 서버가 상기 스마트 계약에 의한 거래 매칭 이벤트를 발생시킨 후 전력 판매 단말, 상기 전력 구매 단말 및 상기 그리드 운영 단말로부터 과반 이상의 상기 거래확인 트랜잭션을 수신하여 승인여부를 판단하는 단계; 및
    상기 전력거래 서버가 승인여부를 판단하여 상기 스마트 계약에 의한 에너지 거래를 성사시키고, 거래에 따라 상기 스마트 계약 내부의 대금, 에너지 소유권을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법.
  16. 제 7항 및 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스마트 계약은, 판매자의 전력주입 확인 함수, 판매자의 전력판매 등록 함수, 구매자의 전력구매 요청 함수 및 거래확인 함수 중 적어도 어느 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 에너지 거래 방법.
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