로봇 소프트웨어 플랫폼 관련 기술 특허동향

1. 서론

지능형 로봇 기술은 신소재, 반도체, 인공지능, IT 등 각종 첨단 기술과 기계, 전기, 전자, 제어 등 전통적인 공학 기술의 종합적 산물이라 할 수 있으며, 한국 정부는 지능형 로봇을 10대 차세대 성장 동력산업 중 하나로 선정한 바 있다.

오늘날 주목받고 있는 지능형 로봇이 인간사회를 위해 유익한 일을 할 수 있도록 하기 위해서는 먼저, 로봇 구현 목적을 정확히 설정하고, 그 목적에 부합되게 로봇을 설계 및 구현하여야 한다. 로봇 소프트웨어 플랫폼 기술은 로봇의 각종 기능을 제어하기 위한 소프트웨어 개발을 위한 기반 기술이라고 할 수 있다. 오늘날 로봇은 가사, 보건, 의료, 교통, 행정 등 각종 서비스 분야는 물론이고 테러와 같이 인간의 안전을 위협하는 상황에서 인간을 구출하거나 위급상황을 대체하는 사회안전 분야에까지 그 필요성이 확대되어 가고 있으며, 이에 부합할 수 있는 정교한 소프트웨어 개발이 요청되고 있는 실정이다.

세계 로봇 시장 동향을 간략히 살펴보면, 2003년에 2만 대가 판매된 전문용 서비스 로봇이 2007년까지 약 7만 5천 여대로 확대될 전망이다. 그리고, 일본은 세계 1위의 로봇 생산국으로 전세계 수요의 60%를 공급하고 있으며, 미국은 세계 2위의 로봇 생산국으로 전세계 수요의 10% 정도를 공급하고 있다.

본 고에서는 국내 10대 성장 동력 산업의 밑거름이 될 로봇 소트프웨어 플랫폼 관련 기술에 대한 특허 현황을 각 국가별로 비교 분석하여, 로봇 소프트웨어 플랫폼 관련 기술의 특허 동향을 살펴보고, 이를 통해 한국 기술 수준의 현 주소를 파악하고, 주요 국가 및 주요 출원인의 특허 동향을 분석하여 향후 로봇 소프트웨어 플랫폼 기술의 핵심 기술 확보와 권리화를 위한 특허 전략을 고찰해 보도록 한다.

2. 로봇 소프트웨어 플랫폼 기술의 특허 출원 현황

가. 검색기준

(1) 검색기준 및 검색키워드

특허 분석을 위한 특허 검색 대상 국가는 한국, 미국, 일본, 유럽(EP)에 대하여 공개특허 및 등록특허를 대상으로 하였다. 검색 기간은 출원일을 기준으로 하여 1981년 이후부터 현재(2006년)까지 공개 및 등록된 데이터를 기준으로 발명의 명칭, 요약, 대표청구항 및 필요에 따라서는 검색 키워드를 수정하여 특허전문에 대해 검색하여 Raw 데이터를 추출하였다. 로봇 소프트웨어 플랫폼 기술에 대한 검색 키워드는 <표 1>과 같다.

각 국가별로 로봇 소프트웨어 플랫폼 기술에 대한 키워드를 적절히 조합하여 관련건을 추출하였으며 키워드를 통한 검색 건수(Raw data)는 <표 1>과 같다.

나. 국가별 출원 현황

(1) 연도별 출원 현황

로봇 소프트웨어 플랫폼 기술의 출원 현황을 살펴보면, 일본이 971건을 출원해 전체 중 52%를 차지하여 가장 활발한 출원활동을 하고 있으며, 다음으로 미국 456건(24%), 한국 304건(16%), 유럽 147건(8%) 순으로 특허 활동을 한 것으로 조사되었다. 일본은 2001년대에 들어서 특허 출원이 급속히 증가하였고 2003년에는 93건의 특허를 출원한 것으로 나타났다. 다음으로 미국은 1980년대 이후 출원이 지속적으로 증가추세이며 2002년에는 57건의 특허를 출원한 것으로 조사되었다. 한국의 경우 1990년대 이후 꾸준히 증가하고 있는 추세이며 이 시기(1990~2005년)에 출원을 많이 한 국내 업체로는 삼성전자, 삼성광주전자, LG전자, 한국과학 기술원, 현대중공업 등으로 나타났다. 유럽의 경우 2003년 19건으로 조사되었고 약간 변동은 있지만 대체로 출원 건수가 증가하고 있는 추세이다. 전반적으로 일본, 미국, 한국의 경우 2000년에 들어서 특허 출원이 집중되고 있으며, 앞으로도 특허출원 건수가 증가될 것으로 예상된다.

(2) 주요 국가별 국적에 따른 상호 출원관계

로봇 소프트웨어 플랫폼 기술은 일본 내에서 출원활동이 가장 활발한 가운데 일본 국적의 출원인은 각국에서 활발한 출원활동을 진행하고 있는 것으로 보인다(미국 168건, 유럽 100건, 한국 34건). 한국은 미국과 일본에 각각 14건, 유럽에 2건의 관련 특허를 출원하고 있으며, 미국은 유럽 14건, 한국 8건, 일본 4건의 특허를 출원한 것으로 나타났다. 로봇 소프트웨어 플랫폼 기술은 일본의 경우 미국에서의 특허 출원이 우세하여 미국 시장을 최우선적으로 공략하고 있으며, 한국은 미국과 일본 시장을, 미국은 유럽 시장을 우선적으로 공략하고 있는 것으로 보인다.

미국내 특허활동을 나타내는 지표로서 미국등록건수와 피인용도 지수(CPP지수)를 통해 특허의 기술적 수준을 가늠해보면, 먼저 등록건수 면에서는 일본(156건), 미국(108건), 한국(13건), 독일(11건) 등의 순으로 일본이 미국을 앞서나, CPP 지수 면에서는 미국이 14.1로서 일본(9.9)보다 앞선다. CPP지수는 시간적으로 후순위의 타특허에서 해당 특허를 특허명세서 상에 인용하는 정도를 나타내는 지수로서 CPP지수가 높은 특허는 낮은 특허에 비해 기술적 수준이 상대적으로 더 높거나 적어도 기술적 가치가 더 있는 것으로 판단할 수 있다. 그 밖에 CPP지수가 높은 국가(출원인 국적 기준)로는 스위스(27.7), 영국(20.5), 캐나다(14.7), 이탈리아(13.5) 등이며, CPP지수가 높은 특허권자에는 미국의 California Institute of Technology, 일본의 AUTOMAX사, 스위스의 Staubli International AG, 캐나다의 Spar Aerospace Limited 등이 속한 것으로 나타났으나 등록건수 면에서는 대체로 미비한 편이므로 이를 통해 기술 수준을 단언하기에는 곤란해 보인다. 한국의 경우 CPP지수가 7.0으로서 미국과 일본에 비해 낮은 수준이며, 전체 평균(11.7)에도 훨씬 미치지 못하는 실정이다. 따라서, 양적인 측면뿐 아니라 질적인 측면에서도 기술 수준을 높이기 위해 연구개발에 더욱 힘써야 하며 이와 동시에 적극적인 특허활동이 수반되어야 할 것으로 사료된다.

다. 주요 출원인 특허 동향

(1) 주요 출원인의 다출원 현황

(그림 3)은 주요 출원인의 출원 동향을 나타낸 차트이다. 로봇 소프트웨어 플랫폼 기술에서 특허 출원을 가장 많이한 출원인은 일본의 SONY사로서 전체 145건을 출원해 가장 기술개발활동이 활발한 출원인으로 조사되었다. 다음으로 FANUC LTD 125건, HITACHI 85건, 한국의 삼성전자가 75건, TOSHIBA CORP 72건, MITSUBISHI 71건 등의 순으로 조사되었다. 최근 들어(2000년 이후) 특허 출원이 활발한 업체에서도 일본의 SONY사가 117건으로 출원이 가장 많은 것으로 나타났으며, 한국의 삼성광주전자 27건, 일본의 MATSUSHITA ELECTRIC 23건, MITSUBISHI와 HONDA가 각각 20건, 한국의 LG전자 18건, 삼성전자 17건, TOSHIBA CORP 15건 등의 순이며, FANUC LTD 의 경우 2000년 이후 13건으로 상대적으로 최근의 출원활동이 주춤한 것으로 사료된다(1990년 중반에 가장 활발). 양적인 측면에서는 일본 기업의 출원활동이 압도적이라 할 수 있으며 국내의 경우 삼성과 LG전자 등 대기업 중심으로 특허활동이 진행되고 있는 것으로 사료된다.

(2) 국가별 주요 출원인

(그림 4)는 국가별 주요 출원인과 한국에서 다출원하고 있는 외국 국적의 출원인을 나타내고 있다.

한국의 경우 삼성전자가 58건으로 관련 기술에 국내 다출원 업체로 나타났으며, 삼성광주전자 23건, LG전자 18건, SONY 10건, 현대중공업 10건, 한국과학 기술원 10건 순으로 출원하고 있다. 그리고, 국내 중소기업으로서는 유진로보틱스 5건, 로보티즈 4건, 보스텍 4건, 이지로보틱스 3건, 로보랜드 3건, 제너시스정보통신 3건 등으로 조사되어 로봇 소프트웨어 플랫폼 기술 분야에서 적지않은 중소기업들이 연구개발 및 특허활동을 전개하고 있으나 아직 활발하지 않은 수준인 것으로 보인다. 한편, 유진로보틱스는 지난 7월 1일부로 유진로봇에 합병되어 유진로봇이라는 이름으로 로봇전문기업으로서 재도약을 시도할 것으로 기대된다.

국내에 다출원하고 있는 해외 국적의 출원인으로는 일본의 SONY와 FANUC사로서 관련 업체에서는 이들 업체에 대한 출원 동향을 유의하여 살펴봐야 할 것이다. 미국에서는 FANUC 사가 33건, SONY사가 27건을 출원하여 관련 기술 분야에서 특허활동이 가장 활발한 것으로 조사되었으며, MITSUBISHI와 HONDA 사가 각각 12건, AMADA 사가 10건, 삼성전자와 HITACHI사가 각각 9건으로써 대부분 일본계 기업들이 미국내 다출원 업체로 나타났고, 한국 기업의 경우 삼성전자가 순위에 포함된 정도이다. 일본에서는 SONY사가 87건을 출원하여 관련 기술에 특허활동이 가장 활발한 것으로 조사되었으며, HITACHI 70건, TOSHIBA 63건, FANUC 61건, MITSUBISHI 54건, FUJITSU 52건으로써 대부분 일본 기업이 일본내 다출원 업체로 나타났다. 한편, 일본의 SONY사와 FANUC 사의 경우 유럽에서도 활발한 특허활동을 전개하고 있는 것으로 나타났다.

3. 결론

로봇 소프트웨어 플랫폼 기술 분야의 특허 동향을 살펴본 바, 일본 및 미국을 중심으로 특허활동이 활발히 전개되고 있어 이 분야의 핵심 기술 개발과 특허권 확보가 미국과 일본 주도로 전개되고 있는 것으로 사료된다.

해외 업체의 경우 일본의 SONY사, FANUC사, HITACHI사 등 일본 기업들의 특허 출원이 활발한 것으로 조사되었다. 향후 관련 업체에서는 관련 특허정보를 통하여 기술 트랜드를 분석하고, 향후 발생할 특허분쟁에 대비하여 특허 동향을 실시간으로 파악하여야 할 것이며, 기술적 가치가 있는 주요 특허에 대해서는 심층분석을 수행하여야 할 것으로 사료된다.

국내의 경우 삼성전자, LG전자, 현대중공업 등 대기업과 한국과학기술원, 고등기술연구원, 한국과학기술연구원 등 연구기관을 중심으로 관련 기술의 연구개발이 전개되고 있는 것으로 보이며, 중소기업의 경우 유진로보틱스(유진로봇) 등 몇몇 기업이 연구개발 및 특허출원 활동을 전개하고 있으나 양적으로나 질적으로나 아직 미비한 수준이다.

한국은 로봇 소프트웨어 플랫폼 관련 기술 분야에서 미국, 일본 등 기술 선진국과의 기술 격차를 극복하고 자체적인 기술 기반을 확립하기 위해서는 정부차원의 지속적인 지원을 통해 연구개발 인프라를 확충하고 연구개발 기획단계에서 철저한 선행 기술조사와 특허분석을 수행하여 주요 특허에 대한 회피설계 및 개량 기술에 대한 특허화 전략을 꾸준히 전개해 나가야 할 것으로 사료된다.