03 - 특허 관점의 R&D 전략맵 수립
- 13대 미래성장동력 분야를 중심으로
▲ 배진우 그룹장/공학박사 한국지식재산전략원
▲ 김갑조 공학박사 한국지식재산전략원
한정된 자원의 효율적인 운용 및 활용은 기업뿐만 아니라 국가적 차원에서도 아주 중요한 이슈이다.
특히 연구개발 기획 단계에서 유망한 기술에 대한 선택과 집중은 연구개발 성과와 직결될 수 있는 중요한 요소이다.
이 글에서는 연구개발 기획 단계에서 객관적인 근거 기반의 경쟁력 평가를 목적으로 특허분석을 활용한 방법론과 이를 통한 미래성장동력 분야의 특허분석 결과를 다루고자 한다.
이는 우리나라의 미래 주요 먹거리가 될 13대 미래성장동력 분야에 대한 특허 관점의 기술 경쟁력과 한국의 경쟁력을 객관적이고 정량적으로 파악하여 R&D 투자 방향 설정 등에 적극 활용될 수 있을 것이다.
특허분석을 통한 유망 산업 및 기술 발굴
특허분석의 중요성
지식재산권은 크게 저작권, 산업재산권, 신지식재산권 등으로 구분이 될 수 있다. 산업재산권은 산업상 이용 가치를 갖는 발명 등에 대한 권리를 의미한다.
이러한 산업재산권은 특허, 디자인, 실용신안권 등을 총칭하며 그중 특허는 기업이 보유하고 있는 무형재산인 기술과 아이디어를 법적으로 보호받을 수 있게 하고 발명에 대한 권리를 행사할 수 있게 하는 등 방어와 공격의 역할을 동시에 한다.
또한 개발된 기술 및 아이디어에 대한 상세한 정보를 내포하고 있어, 최근에는 경쟁사의 기술 모니터링, 자사의 R&D 전략수립 그리고 유망 기술 발굴 등을 통한 기술혁신 달성을 위해 중요한 전략적 도구로 활용되고 있다.
이에 이 글에서는 국가적 차원에서 추진하고 있는 13대 미래성장동력 산업에 대한 특허 관점의 유망 기술 발굴과 국가적 차원에서의 R&D 전략을 제시하고자 한다.
이 글에서 제시하는 특허분석 지표 및 영역별 전략맵은 국가 차원뿐만 아니라 기업이나 단위 사업부에서도 관련 포트폴리오 평가 등에 활용할 수 있을 것이며, 객관적인 근거 기반의 R&D 기획 및 유망 기술발굴에 도움이 될 수 있을 것이다.
기술경쟁력 평가
대상 산업 및 기술의 수준을 평가하는 연구는 다양한 목적과 접근 방법으로 시도되어 왔다.
우리나라의 중장기 과학기술정책 수립을 위해 국가기술지도(National Technology Road Map; NTRM)로부터 6T(뿌리산업) 분야의 99개 핵심기술을 도출하고 이에 대한 기술 수준평가가 진행되었다.
평가를 위해 해당 분야의 대표적인 연구자들을 전문가로 섭외하여 설문과 인터뷰 조사를 진행하여 우리나라의 기술 수준파악 및 주요 국가와의 수준 비교와 기술격차의 주요원인을 분석하였다.
결과에 따르면, 우리나라는 IT(Information Technology) 관련 기술들의 기술 수준이 높은 반면, ST(Space Technology) 분야가 다른 분야들에 비해 기술 수준이 낮은 것으로 나타났다.
이와 같이 전문가 집단으로부터 기술의 경쟁력을 평가하는 정성적 분석 접근 방법들은 해당 분야에 대한 다양한 기술·환경·시장 요소를 고려하여 가장 현실감 있는 평가가 될 수 있다는 장점이 있다.
하지만 기술 수준을 평가하는 과정에서 절차의 복잡성과 과도한 시간 및 비용이 발생한다는 한계점 역시 존재한다.
또한, 관련 분야 전문가 집단의 기술 범위와 해석에 있어 의견 차이가 있을 수 있으며, 자신의 연구분야에 대한 개인적 편향 등 객관성 결여의 가능성이 있다.
최근에는 이러한 한계점을 극복하기 위해 데이터 기반에 기술경쟁력 평가에 대한 연구가 진행되어 오고 있다.
기술보증기금에서는 기술의 기술성, 시장성, 사업타당성 등을 고려하여 기술에 대한 금액, 등급, 의견을 기술 수준 평가 결과로 제시한다.
이때, 평가기준은 외국인 출자 산업재산권, 발명의 사업성 평가, 주식가치 평가 등 평가 목적이나 용도에 따라 다양한 접근 방법이 활용되고 있다.
스위스의 교육 기관인 국제경영개발대학원(International Institute for Management Development; IMD)에서는 국가 단위에서의 국가경쟁력 평가를 해마다 진행하고 있다.
여기서 인프라 구축, 경제운영 성과, 정부 및 기업 효율성 지표 등 300개가 넘는 지표를 통해 국가경쟁력을 평가하고 있으며, 2015년 우리나라의 국가경쟁력은 25위로 평가되었다.
앞서 언급하였듯이 특허는 개발된 기술에 대한 상세한 정보를 내포하고 있으며, 최근에는 기업의 시장진입 강화, R&D 결과물에 대한 권리 보호뿐만 아니라 기업들의 경영전략 수립에 있어 특허분석은 강력한 수단으로 활용되어 오고 있다.
즉, R&D 과제 발굴 단계에서부터 제품 및 서비스화에 이르기까지 특허 정보는 다방면으로 활용된다.
R&D를 수행하기 전 선행특허조사 결과를 활용하여 중복 투자를 예방할 수 있으며, 아직까지 개발이 진행되지 않고 유망한 공백 기술을 발굴하는 데도 많은 활용이 되고 있다.
특히, 특허는 국가의 수준이나 기술 수준을 평가하기 위해 가장 많이 활용되는 객관적 지표이다.
한국지식재산전략원에서는 우리나라 18대 산업 분야를 선정하고 해마다 특허 분석을 통해 각 산업 분야의 유망 기술을 발굴하여 정부 부처나 민간에서 활용할 수 있도록 공개하고 있다.
13대 미래성장동력 분야 기술체계 수립 및 특허 데이터 수집
미래창조과학부는 2020년까지 우리나라의 경제 성장을 이끌어갈 13대 미래성장동력 산업분야를 발표하였다.
이는 스마트 자동차, 5G 이동통신, 심해저 극한 환경 해양플랜트, 지능형 로봇, 착용형 스마트 기기 등 9대 전략 산업과 4대 기반 산업으로 이루어진 총 13대 산업 분야로 구성되어 있다.
이에 대해 특허청과 미래창조과학부는 13대 미래성장동력 분야 내 핵심기술 56개와 세부기술 251개의 기술체계를 수립하여, 주요국의 기술 및 특허 트렌드, 선진국과의 기술격차, 세부 기술별 경쟁력 확보 가능성에 대한 종합적인 특허분석을 추진하였다.
먼저, 각 수립된 기술체계에 해당하는 특허 데이터를 수집하기 위해 국제 특허분류(IPC), 키워드 검색 등 기술과 데이터의 관련성을 해당 산업 분야의 전문가들로부터 심층적으로 검토하여, 특허출원일 기준 2002년 1월부터 2015년 5월까지 한국·미국·일본·유럽 특허청에서 공개 및 등록된 유효 특허 101,310건을 표 1과 같이 최종 추출하였다.
특허 관점의 기술경쟁력 및 한국의 경쟁력
특허 문서에는 특허출원일, 발명자, 출원인, 인용정보, 기술 분류 정보 등 개발된 기술에 대한 다양한 기술적 정보를 포함하고 있다.
이러한 특허의 기술적 정보를 활용하여 과거, 현재, 그리고 미래의 기술동향과 기술의 경쟁력, 융합성, 파급력 등의 파악을 위한 지표분석이 가능하다.
이 글에서는 13대 미래성장동력의 분야·기술 간 경쟁력 파악을 위해 특허활동, 해외 출원 규모, 기술 장벽도의 지표를 산출하고 분야별 한국의 수준·경쟁력을 파악하기 위해 특허 점유율, 특허 피인용도, 주요국 특허 확보율의 지표를 산출한다.
13대 미래성장동력 분야의 기술경쟁력과 한국의 경쟁력 파악을 위한 선정된 지표의 목적과 의미를 표 2에 기술하였다.
표 3은 13대 미래성장동력 분야에 대한 기술경쟁력을 분석한 결과이다. 최근 4년 간 미래성장동력 분야 평균 출원 점유율은 47%로서, 최근 많은 연구개발이 이루어지고 있음을 알 수 있다.
특히, 5G 이동통신, 지능형 사물 인터넷은 최근 4년 동안 분석기간 전체의 60% 이상의 특허가 출원되어 타 분야에 비해 상대적으로 많은 연구개발이 이루어지고 있음을 알 수 있다.
반면, 지능형 반도체, 융복합 소재 분야는 타 분야에 비해 최근 특허 점유율이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.
해외 출원 규모를 살펴보면 평균 4.18 이상으로 나타나 미래성장동력 분야는 전체적으로 해외 시장을 중요시 하는 경향이 있었으며, 특히 재난안전관리 스마트 시스템, 융복합 소재 분야에서 연구자들은 해외 시장을 가장 많이 고려하고 있는 것으로 나타났다.
심해저 극한환경 해양플랜트 분야의 기술 장벽도가 0.115로서 타분야 대비 독점의 강도가 심한 것으로 나타났다.
표 4에 미래성장동력 분야별 한국의 경쟁력 분석 결과를 나타내었다.
표에서 보는 바와 같이 특허출원 규모 면에서 한국 국적의 출원인은 미국, 일본에 이어 세계 3위로서 선진국에 뒤지지 않는 수준01인데, 특히 지능형 사물인터넷 분야에서 32%로 한국이 점유율 1위를 기록하는 등 4개 분야가 선도국 대비 80%를 상회하는 선도그룹에 해당되어 특허의 양적인 수준은 상당히 높음을 알 수 있다.
반면, 특허 피인용과 주요국 특허확보 수준에서 보듯이 우리나라가 선도하고 있는 분야는 전무한 것으로 나타나, 특허의 질적인 수준은 상대적으로 낮음을 알 수 있다.
5G 이동통신, 실감형 콘텐츠, 착용형 스마트기기 분야에서 선도국 대비 우리나라의 특허 피인용 수준과 주요국 특허확보 수준이 비교적 높게 나타났으며, 타 분야에 대한 높은 질적 수준의 연구개발이 시급한 것으로 전망되었다.
지금까지 13대 미래성장동력 분야에 대한 기술경쟁력과 한국의 경쟁력을 다양한 특허 지표를 통해 정량적이며 객관적으로 살펴보았다.
다음으로 각 분야에 대한 지표 분석 결과물을 바탕으로 국가적 차원의 R&D 전략을 도출해 보고자 한다.
그림 1은 특허분석 지표 결과 값에 대한 매트릭스 분석을 통해 R&D 전략도출을 위한 영역 구분을 나타낸 것이다.
기술경쟁력과 한국의 경쟁력은 각 6개의 지표 평균값의 상하위 15% 구간을 중간 영역으로 설정하였으며, 이를 기준으로 상, 중, 하로 구분하였다.
6개의 특허분석 지표를 이용하여 2차원 매트릭스 내에서 총 5개의 영역이 구분되었으며, 각 영역에 대한 전략적 해석을 위한 영역과 영역별 R&D 전략을 표 5에 나타내었다.
그림 2는 미래성장동력 13대 분야를 각 R&D 전략 영역에 매핑한 결과이다.
기술 경쟁력과 한국의 경쟁력이 비교적 높은 적극적 시장 선도 영역에 전체 13대 미래 성장동력 분야 중 9개 산업 분야가 해당되는 것으로 나타났다.
이 영역의 분야들에 대해서는 민간이 적극적으로 글로벌 시장을 선도할 수 있도록 국가적 차원에서 규제를 개선할 수 있는 지원전략이 필요할 것이다.
특히, 5G 이동통신 분야는 기술경쟁력이 가장 높으나, 한국은 대기업, 연구소에 편중되어 중소·중견기업의 역량 강화 관점의 접근이 필요한 것으로 나타났다.
융복합 소재 분야는 일본 소재 기업02의 촘촘하게 설계된 특허망에 대한 회피 전략이 필요한 것으로 분석되었다.
스마트 자동차 등 4개 분야는 전략적·선별적 지원 영역에 해당되는데, 특히 맞춤형 웰니스 케어 분야는 주요국 특허 확보가 가장 미흡하여 해외 시장 진출에 대한 전략 수립이 필요한 것으로 분석되었다.
특허관점의 경쟁력 평가와 전략 수립
이 글에서는 앞으로 우리나라의 미래 주요 먹거리가 될 13대 미래성장동력 분야에 대한 특허분석을 통해 각 분야 기술경쟁력과 한국의 경쟁력을 분석하였으며, 우리나라가 경계해야 할 요인과 앞으로 나아가야 할 방향을 진단해 볼 수 있었다.
특허는 연구주체의 성격에 따라 기업, 연구소, 대학 및 개인 등으로 구분할 수 있다.
이러한 연구주체의 성격에 따라 연구개발의 목적은 다소 다를 수 있으나, 특허를 통해 권리화를 하는 이유는 공격적이든 수비적이든 연구주체의 이익을 보호하고 더 나아가 이익을 창출하고자 함이다.
이 글에서 다루었듯이 특허분석을 통해 기술의 경쟁력뿐만 아니라 연구주체(국가적 차원뿐만 아니라 기업 및 단위 사업부 차원도 이에 해당)별 경쟁력 분석이 가능하다.
더 나아가 경쟁사의 특허 포트폴리오 관점에서도 유사한 분석 프레임워크를 통해 전략을 수립할 수 있다. R&D 기획, 수행 및 결과물에 대한 활용 측면에서 전략 수립은 다양한 변수를 고려해야 한다.
이 중 특허분석은 특허정보가 지니고 있는 객관적이고 방대한 데이터적 접근을 통해 근거 기반의 전략 수립을 할 수 있다는 장점이 있을 것이다.
* 이 글은 ‘국가 특허전략 청사진 구축 사업’의 결과물을 기반으로 작성되었다. 특허청과 한국지식재산전략원은 특허 관점의 유망기술 도출을 위해 ‘특허전략 청사진 구축’사업을 진행하고 있다.
전체 산업분야에 대한 특허 메가트렌드 분석과 이를 통한 미래 유망기술을 도출하고 있으며, 산·학·연 및 주요 정부 부처에 제공하고 있다.
국가 특허전략 청사진 구축 사업의 결과 보고서는 오프라인 및 온라인으로 배포되고 있으며, www.patentmap.or.kr에서 본인인증을 통해 특허 관점의 유망기술 보고서를 무료로 다운로드 받을 수 있다.
01 출원인 국적별 특허 수(최근 12년): 미국 28,606건, 일본 27,857건, 한국 21,864건
02 주요 출원인 : 토레이(1위 일본), 미츠비시레이온(2위 일본), 테이진(3위 일본)