오늘날 제조 및 공정 제어 시스템에는 제조 및 공정 환경으로부터 얻는 정보를 효과적으로, 그리고 정확하게 비즈니스 분야로 전달하는 것이 중요한 기능으로 생각되고 있으며, 이러한 분위기 속에서 산업용 통신 기술이 발전해 오고 있다. 산업용 통신은 그 무엇보다도 안전성, 무결성 등이 확보되어야 하는데, 그러기 위해서는 반드시 보안을 위한 요소가 포함되어야 한다. 그러므로 이번 특허 분석에서는 산업용 통신 기술 중에서 보안(Security), 안전(Safety)을 주요 키워드로 포함하고 있는 특허를 검색하여 분석했다. 국가기술표준의 최근 자료를 바탕으로 그 내용을 정리했다.
산업용 통신 보안 기술 분야의 전체 특허 동향을 살펴보면, 1990년대 중반부터 특허출원이 증가하기 시작하여 2000년대 중반까지 출원량이 급증하는 모습을 보였다. 그 후 2006년을 기점으로 출원량이 감소했지만, 평균 40건 내외의 특허 출원량을 꾸준히 유지하는 것으로 나타났다. 2011년도 이후부터 다시 출원량이 증가하는 추세를 보여주고 있는데, 최근 들어 보안에 대한 관심이 고조되면서 연구개발도 더욱 활발해졌기 때문인 것으로 판단된다.
국가별 점유율을 보면, 미국이 435건(50%)으로 전체 특허 출원량의 절반 정도를 차지하고 있으며, 그 다음으로 유럽 160건(18%), PCT 125건(14%), 한국 112건(13%), 일본 46건(5%) 순으로 나타났다.
▲ 그림 1. 산업용 통신 보안 연도별 출원 현황 (*출처: 국가기술표준원)
산업용 통신 보안 기술에 대해 국가별 출원 동향을 살펴보면, 한국의 경우 2000년대 들어서면서 매년 특허출원이 꾸준히 이루어지고 있으며, 2010년 이후 출원량이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 미국은 1990년대 중반부터 출원량이 가파른 증가세를 보이다가 2005년을 기점으로 하락세를 보였지만, 최근 들어 다시 출원량이 증가하고 있다. 유럽 역시 2006년까지 출원량이 증가하는 모습을 보이다가 이후 감소하는 양상을 보였지만, 가장 최근 시점인 미공개 구간에서 증가한 것으로 보아 출원량이 크게 늘어날 것으로 예상된다.
일본은 미국과 유럽에 비해 특허 출원량이 미미한 상태이며, 2005년도를 기점으로 출원량이 감소하는 추세를 보이고 있다. PCT(WO) 특허출원은 2000년대 중반까지는 출원량이 많지 않았으나, 2006년 들어 급격히 증가하는 모습을 나타내고 있다. 이는 미국과 유럽에서 2006년도에 가장 많은 출원이 이루어지고, 그 특허들을 우선권 주장하면서 PCT 출원까지 진행했기에 발생된 현상이라고 분석된다. 그 이후 출원량이 감소하다가 2012년부터 다시 증가하는 양상을 보여주고 있다.
출원인별 특허출원 현황
산업용 통신 보안 기술 분야의 주요 출원인별 특허출원 현황을 보면, 로크웰(230건)이 압도적으로 많은 출원량을 차지하고 있으며, 그 뒤를 이어 에머슨 프로세스 매니지먼트(58건), 지멘스(54건), ABB(41건), 피닉스컨택트(30건), 제너럴 일렉트릭(23건), 슈나이더 일렉트릭 인더스트리 SAS(16건), 필드버스 파운데이션(15건) 등의 순으로 다출원을 하는 것으로 나타났다. 대체적으로 미국과 유럽(독일)의 회사가 해당 분야의 특허출원을 주도하는 것으로 판단된다.
▲ 그림 2. 산업용 통신 보안 분야 출원인별 출원 현황(*출처: 국가기술표준원)
한국 출원인으로는 삼성전자와 LS산전이 산업용 통신 보안 관련 특허를 출원하는 것으로 확인됐다.
출원인별로 국가별 출원 현황을 살펴보면, 로크웰은 미국에 가장 많은 출원을 하고 있으며 유럽에도 적지 않은 양의 특허들을 출원한 것으로 나타났다. 에머슨 프로세스 매니지먼트의 경우도 미국에 가장 많은 출원을 했으며, 일본과 유럽에도 출원한 것으로 확인된다. 지멘스나 ABB의 경우도 미국과 유럽에 집중적으로 출원하는 경향을 보여주고 있다. 주로 특허가 미국과 유럽에 편중되어 출원되는 이유는 산업용 통신 보안 분야의 기술이 많이 활용될 수 있는 시장 요인에 의해서 관련 특허가 주로 미국과 유럽에 집중되어 출원되는 것으로 판단할 수 있으며, 다른 요인으로는 해당 분야 연구개발에 집중하여 기술력이 강한 기업들이 대부분 미국과 유럽에 있기 때문으로도 볼 수 있다.
출원인 국적별 특허출원 현황
특허분석 모집단 878건에 대한 출원인별 국적을 살펴보면, 산업용 통신 보안 분야는 미국이 강세를 보이고 있으며, 독일이 그 뒤를 잇고 있다. 전체 출원 건수 중 미국 출원인이 514건으로 59%를, 독일 출원인은 180건으로 21%를 차지하고 있으며, 두 나라의 출원인이 전체 특허의 80%를 점유하고 있다. 한국 국적의 출원인은 81건으로 9%를 차지하고 있는 것으로 나타났다.
산업용 통신 보안 분야는 미국과 유럽(특히 독일) 국적의 출원인들이 압도적으로 특허출원을 주도하고 있는 양상이다. 따라서 향후 산업용 통신 보안 분야의 표준이나 R&D를 진행할 때에는 두 나라 기업들의 움직임을 면밀히 모니터링할 필요가 있을 것으로 사료된다.
다음으로 출원인 국적별 현황을 살펴보겠다. 미국 국적의 출원인인 경우, 미국에 가장 많은 316건을 출원했으며, 미국뿐만 아니라 유럽에 78건, 일본에 24건, 한국에도 25건을 출원하고 있음을 알 수 있다. 국제특허는 71건을 출원하고 있다.
독일 국적의 출원인인 경우에는 유럽에 60건을 출원한 데 비해 미국에 77건을 출원하여 유럽보다 미국에 더 많은 출원을 하고 있는 것으로 나타났다. 일본에도 12건, 한국에 1건 정도를 출원하고 있다. 한국의 경우는 해외 특허보다는 주로 자국에 출원하고 있는 것으로 보인다. 따라서 해외에서도 인정받을 수 있는 산업용 통신 보안 기술을 개발하여 해외 특허를 확보하는 것이 시급하다고 할 수 있다. 자국의 기술이 없는 상태에서 스마트공장 보안 관련 국제 표준 개발이 진행될 경우, 우리나라의 해당 산업이 해외 기술에 종속될 가능성이 매우 커지기 때문이다.
인증 분야의 국내 특허출원 현황
공장 또는 제조업에서의 보안이나 기기인증 등에 관한 국내 특허 현황이 어떤지 살펴보았다. 아직 국내에서는 스마트공장이 보편화되어 있지 않아서인지 스마트공장 보안과 관련된 특허가 국내에 많지 않았다. 하지만 최근 들어 사물인터넷(IoT) 기술을 공장에 접목시켜 생산관리를 하거나, 사용자 보안 인증을 하는 기술들에 대한 특허가 국내에 출원되고 있는 것이 확인되었다.
특히 외국 기업인 ‘더 보잉 컴퍼니’에서 “공장 생산을 관리하기 위해 사물인터넷 네트워크를 이용하기 위한 시스템 및 방법”이라는 특허를 한국에 출원해 놓은 상황인데, 외국 기업이 한국에 특허를 출원한 것은 반드시 모니터링을 지속적으로 해야 한다.
외국 기업의 한국 특허에 대해서는 대응 전략을 수립해야 하는 반면에 국내 기업이 확보하고 있는 특허기술은 시장에서 활용하여 수익화 사업을 하거나, 또는 국제표준화 아이템으로 기고하여 국내 기술의 우수성을 전 세계에 알리면서 해당 분야의 표준화를 리드하도록 할 필요가 있다.
유망기술 도출
지금까지 스마트공장 보안 분야 중에서 산업용 통신 보안 분야에 대한 특허 분석 결과를 확인해 보았으며, 인증 분야의 국내 출원 현황에 대해 간략히 살펴보았다.
산업용 통신 보안 분야의 다출원인을 살펴본 결과, 미국과 유럽(특히 독일) 출원인들이 매우 높은 특허 출원량 점유율을 나타내고 있었다. 이는 향후 미국과 독일의 주요 출원인들에 의해 산업용 통신 보안 시장이 좌지우지될 가능성이 크다는 것을 간접적으로 보여주는 것이다.
인증 분야의 국내 출원 현황에 대해서는 특허 건수가 많지는 않았지만, 사물인터넷 기술을 공장에 접목시켜 생산 관리 및 사용자 보안 인증을 하는 특허가 이미 존재하는 것을 알 수 있었다. 스마트공장에서 사용되는 모든 기기(디바이스)들은 반드시 인증해야만 사용이 가능하게 될 것이다. 그리고 스마트공장에 특화된 인증 방법 등을 개발한다면 이 분야는 우리나라가 주도적으로 국제표준화를 이끌어 갈수도 있을 것으로 예상된다. 기기 및 사용자 인증은 보안 때문에 필요하기도 하지만, 무엇보다 안전을 위해서 꼭 수행되어야 할 부분이므로 전 세계적으로 반드시 관심을 가질 수밖에 없는 분야이다.
