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문제 정의
- 본 논문에서는 원유정제기술 중 황, 질소 및 금속성분 등 불 순물의 제거기술 및 정제 관련 촉매기술에 대한 특허분석을 통하여 원유정제와 관련한 이들 기술의 세계적인 기술동향을 분석하였다.
- 본 논문에서는 원유정제기술 중 황, 질소 및 금속성분 등 불 순물의 제거기술 및 정제 관련 촉매기술에 대한 특허분석을 통하여 원유정제와 관련한 이들 기술의 세계적인 기술동향을 분석하였다.
제안 방법
- 검색 대상 기술에 대하여 특허건수와 출원인수의 상관관계 를 살펴봄으로써 기술의 발전단계를 분석하였다. 일반적으로 기술의 발전은 발전기, 성숙기, 퇴조기, 부활기 순으로 진행하 는데, 발전기 에는 특허건수와 출원인수가 모두 증가하고, 성숙 기에는 특허건수는 증가하나 출원인수가 줄어드는 경향을 보 인다.
- 검색 대상 기술에 대하여 특허건수와 출원인수의 상관관계 를 살펴봄으로써 기술의 발전단계를 분석하였다. 일반적으로 기술의 발전은 발전기, 성숙기, 퇴조기, 부활기 순으로 진행하 는데, 발전기 에는 특허건수와 출원인수가 모두 증가하고, 성숙 기에는 특허건수는 증가하나 출원인수가 줄어드는 경향을 보 인다.
- 검색에 이용한 데이터베이스는 \VIPS[20], KIPRIS[21], USPTO[22], EPO[23] 등이며 검색을 위한 키워드로서 원유 (crude oil), 제거 (remove/removal), 금속(metal), 황(sulfur), 질소(nitrogen) 등의 용어를 이용하였다. 검색된 특허의 초록 과 청구항을 중심으로 내용의 일치 여부를 검토하여 노이즈를 제거한 결과 얻어진 한국특허 136건, 일본특허 74건, 유럽특 허 66건, 미국특허 367건 (등록특허 278건과 공개특허 89건) 등 모두 643건의 유효 특허를 대상으로 기술 분류를 실시하였 다. 2001년 이후의 미국 공개특허의 경우 등록특허와 중복되 는 것은 분석에서 제외하였다.
- 기술 분류는 물질과 방법의 범주로 나누어, 정제 관련 촉매 는 물질의 범주에서, 불순물 제거 기술은 방법의 범주에서 실 시하였다. Table 2는 유효 특허 643건을 세부 기술별로 구분 하여 정리한 것이다.
- 기술 분류는 물질과 방법의 범주로 나누어, 정제 관련 촉매 는 물질의 범주에서, 불순물 제거 기술은 방법의 범주에서 실 시하였다. Table 2는 유효 특허 643건을 세부 기술별로 구분 하여 정리한 것이다.
- 본 연구에서는 Table 2의 결과를 기초로 한 기술 분류를 통 하여 특허 분석을 실시하였다. 유효 특허로 검색된 특허건수 가 전체 특허건수의 10% 이상을 차지하는 수소화 방법, 탈랍 방법, 용제추출 방법 및 정제 관련 촉매 기술 등 4개 기술 분 야를 주요 기술 범주로 분류하였으며 특허건수가 전체의 5% 미만으로 특허 활동 비중이 상대적으로 작은 산화 처리, 열처 리 등의 기술들을 한데 묶어 '기타 기술' 범주로 분류하였다.
- 본 연구에서는 Table 2의 결과를 기초로 한 기술 분류를 통 하여 특허 분석을 실시하였다. 유효 특허로 검색된 특허건수 가 전체 특허건수의 10% 이상을 차지하는 수소화 방법, 탈랍 방법, 용제추출 방법 및 정제 관련 촉매 기술 등 4개 기술 분 야를 주요 기술 범주로 분류하였으며 특허건수가 전체의 5% 미만으로 특허 활동 비중이 상대적으로 작은 산화 처리, 열처 리 등의 기술들을 한데 묶어 '기타 기술' 범주로 분류하였다.
- 원유 불순물 제거 및 정제 관련 촉매 기술과 관련된 세부 기 술의 특화 분야를 살펴보기 위하여 특허활동지수(AI)를 이용 한 분석을 실시하였다. 특허활동지수는 기술 분야별 상대적 집중도를 알아보기 위한 지표로서, 특허활동지수 1을 기준으 로 그 값이 1보다 크면 상대적으로 그 분야 특허활동이 활발 함을 나타낸다.
- 원유 불순물 제거 및 정제 관련 촉매 기술과 관련된 세부 기 술의 특화 분야를 살펴보기 위하여 특허활동지수(AI)를 이용 한 분석을 실시하였다. 특허활동지수는 기술 분야별 상대적 집중도를 알아보기 위한 지표로서, 특허활동지수 1을 기준으 로 그 값이 1보다 크면 상대적으로 그 분야 특허활동이 활발 함을 나타낸다.
- 유효 특허로 검색된 특허건수 가 전체 특허건수의 10% 이상을 차지하는 수소화 방법, 탈랍 방법, 용제추출 방법 및 정제 관련 촉매 기술 등 4개 기술 분 야를 주요 기술 범주로 분류하였으며 특허건수가 전체의 5% 미만으로 특허 활동 비중이 상대적으로 작은 산화 처리, 열처 리 등의 기술들을 한데 묶어 '기타 기술' 범주로 분류하였다.
- 본 연구에서는 Table 2의 결과를 기초로 한 기술 분류를 통 하여 특허 분석을 실시하였다. 유효 특허로 검색된 특허건수 가 전체 특허건수의 10% 이상을 차지하는 수소화 방법, 탈랍 방법, 용제추출 방법 및 정제 관련 촉매 기술 등 4개 기술 분 야를 주요 기술 범주로 분류하였으며 특허건수가 전체의 5% 미만으로 특허 활동 비중이 상대적으로 작은 산화 처리, 열처 리 등의 기술들을 한데 묶어 '기타 기술' 범주로 분류하였다.
- 주요 특허권자의 기술 경쟁력을 살펴보기 위하여 각 특허권 자의 특허건수(PN: number of patents), 인용도지수(CPP), 영향력지수(PII) 및 기술력지수(TS) 등의 지표를 이용한 분석을 실시하였다. 이용 지표들 가운데 인용도지수 및 영향력지 수를 구하기 위해서는 인용횟수가 필요한데 이에 대한 풍부한 정보를 제공하는 특허는 미국 등록특허뿐이어서 여기서는 미 국 등록특허만을 대상으로 기술력 분석을 실시하였다.
- 주요 특허권자의 기술 경쟁력을 살펴보기 위하여 각 특허권 자의 특허건수(PN: number of patents), 인용도지수(CPP), 영향력지수(PII) 및 기술력지수(TS) 등의 지표를 이용한 분석을 실시하였다. 이용 지표들 가운데 인용도지수 및 영향력지 수를 구하기 위해서는 인용횟수가 필요한데 이에 대한 풍부한 정보를 제공하는 특허는 미국 등록특허뿐이어서 여기서는 미 국 등록특허만을 대상으로 기술력 분석을 실시하였다.
- 인용도 분석이 가능한 미국 등록특허를 대상으로 하여 원유 불순물 제거 및 정제 관련 촉매 기술에 대한 주요출원인별 상 호 인용 관계를 분석하였다. 주요 특허권자에 대하여 각 특허 권자가 인용한 선행특허의 특허권자 및 횟수, 그리고 각 특허 권자의 특허를 인용한 후발 특허권자 및 횟수를 정리한 것이 Figure 8이다.
- 인용도 분석이 가능한 미국 등록특허를 대상으로 하여 원유 불순물 제거 및 정제 관련 촉매 기술에 대한 주요출원인별 상 호 인용 관계를 분석하였다. 주요 특허권자에 대하여 각 특허 권자가 인용한 선행특허의 특허권자 및 횟수, 그리고 각 특허 권자의 특허를 인용한 후발 특허권자 및 횟수를 정리한 것이 Figure 8이다.
- Figure 3은 원유 불순물 제거 및 정제 관련 촉매기술에 대하여 조사된 모든 특허에 대하여 특 허건수와 출원인수의 상관관계에 따른 기술의 발전단계를 전 체의 경향과 국가별 경향으로 나누어 나타낸 것이다. 전체 특 허에 대한 경향은 4년을 주기로, 국가별 경향은 6년을 주기로 출원된 특허건수를 합산하여 그 변화 경향을 분석하였다. 관 련기술의 전체 특허건수와 출원인수는 Figure 3(a)에 나타난 것처럼 전반적으로 증가하는 시기를 지나 현재는 두 변수 모 두 감소하는 경향인 것으로 보아 기술적으로 퇴조기에 진입한 것으로 판단된다.
- Figure 3은 원유 불순물 제거 및 정제 관련 촉매기술에 대하여 조사된 모든 특허에 대하여 특 허건수와 출원인수의 상관관계에 따른 기술의 발전단계를 전 체의 경향과 국가별 경향으로 나누어 나타낸 것이다. 전체 특 허에 대한 경향은 4년을 주기로, 국가별 경향은 6년을 주기로 출원된 특허건수를 합산하여 그 변화 경향을 분석하였다. 관 련기술의 전체 특허건수와 출원인수는 Figure 3(a)에 나타난 것처럼 전반적으로 증가하는 시기를 지나 현재는 두 변수 모 두 감소하는 경향인 것으로 보아 기술적으로 퇴조기에 진입한 것으로 판단된다.
- 주요 특허권자의 기술 경쟁력을 살펴보기 위하여 각 특허권 자의 특허건수(PN: number of patents), 인용도지수(CPP), 영향력지수(PII) 및 기술력지수(TS) 등의 지표를 이용한 분석을 실시하였다. 이용 지표들 가운데 인용도지수 및 영향력지 수를 구하기 위해서는 인용횟수가 필요한데 이에 대한 풍부한 정보를 제공하는 특허는 미국 등록특허뿐이어서 여기서는 미 국 등록특허만을 대상으로 기술력 분석을 실시하였다.
- 주요 특허권자의 기술 경쟁력을 살펴보기 위하여 각 특허권 자의 특허건수(PN: number of patents), 인용도지수(CPP), 영향력지수(PII) 및 기술력지수(TS) 등의 지표를 이용한 분석을 실시하였다. 이용 지표들 가운데 인용도지수 및 영향력지 수를 구하기 위해서는 인용횟수가 필요한데 이에 대한 풍부한 정보를 제공하는 특허는 미국 등록특허뿐이어서 여기서는 미 국 등록특허만을 대상으로 기술력 분석을 실시하였다.
대상 데이터
- 검색에 이용한 데이터베이스는 \VIPS[20], KIPRIS[21], USPTO[22], EPO[23] 등이며 검색을 위한 키워드로서 원유 (crude oil), 제거 (remove/removal), 금속(metal), 황(sulfur), 질소(nitrogen) 등의 용어를 이용하였다. 검색된 특허의 초록 과 청구항을 중심으로 내용의 일치 여부를 검토하여 노이즈를 제거한 결과 얻어진 한국특허 136건, 일본특허 74건, 유럽특 허 66건, 미국특허 367건 (등록특허 278건과 공개특허 89건) 등 모두 643건의 유효 특허를 대상으로 기술 분류를 실시하였 다.
- 검색에 이용한 데이터베이스는 \VIPS[20], KIPRIS[21], USPTO[22], EPO[23] 등이며 검색을 위한 키워드로서 원유 (crude oil), 제거 (remove/removal), 금속(metal), 황(sulfur), 질소(nitrogen) 등의 용어를 이용하였다. 검색된 특허의 초록 과 청구항을 중심으로 내용의 일치 여부를 검토하여 노이즈를 제거한 결과 얻어진 한국특허 136건, 일본특허 74건, 유럽특 허 66건, 미국특허 367건 (등록특허 278건과 공개특허 89건) 등 모두 643건의 유효 특허를 대상으로 기술 분류를 실시하였 다.
- 원유 불순물 제거 및 정제 관련 촉매기술에 대하여 1970년 대부터 2009년 말까지 한국, 미국, 일본 및 유럽에서 공개 또 는 등록된 특허를 대상으로 특허 분석을 실시한 결과는 다음 과 같다.
- 원유로부터 불순물을 제거하는 기술과 원유의 정제와 관련 된 촉매 기술에 대하여 1970년대부터 2009년 6월 30일까지 출원 공개된 한국, 일본, 유럽의 공개특허와 같은 기간의 미국 등록특허를 대상으로 특허 분석을 실시하였다. 미국의 경우 20()1년부터 출원공개제도를 채택하였기 때문에, 등록특허와 아울러 2001년 3월 15일 이후의 공개특허도 검색하였다.
- 원유로부터 불순물을 제거하는 기술과 원유의 정제와 관련 된 촉매 기술에 대하여 1970년대부터 2009년 6월 30일까지 출원 공개된 한국, 일본, 유럽의 공개특허와 같은 기간의 미국 등록특허를 대상으로 특허 분석을 실시하였다. 미국의 경우 20()1년부터 출원공개제도를 채택하였기 때문에, 등록특허와 아울러 2001년 3월 15일 이후의 공개특허도 검색하였다.
이론/모형
- 특허 분석은 양적인 측면과 질적인 측면으로 나누어 실시하 였으며, 이 때 분석지표로는 양적 측면에서 특허활동지수(AI: activity index), 질적 측면에서 인용도지수(CPP: cites per patent), 영향력지수(PII: patent impact index), 기술력지수 (TS: technology strength) 등을 사용하였다[21]. 특허활동지 수는 특허활동 분야의 상대적 집중도를 알아보기 위한 지표로 서, 특정 기술 분야 전체 건수당 특정 기술 분야의 특정출원인 건수를 전체 총 건수당 특정 출원인 총 건수로 나눈 값으로, 그 값이 1보다 큰 경우에는 상대적으로 특허활동이 활발함을 나타낸다.
- 특허 분석은 양적인 측면과 질적인 측면으로 나누어 실시하 였으며, 이 때 분석지표로는 양적 측면에서 특허활동지수(AI: activity index), 질적 측면에서 인용도지수(CPP: cites per patent), 영향력지수(PII: patent impact index), 기술력지수 (TS: technology strength) 등을 사용하였다[21]. 특허활동지 수는 특허활동 분야의 상대적 집중도를 알아보기 위한 지표로 서, 특정 기술 분야 전체 건수당 특정 기술 분야의 특정출원인 건수를 전체 총 건수당 특정 출원인 총 건수로 나눈 값으로, 그 값이 1보다 큰 경우에는 상대적으로 특허활동이 활발함을 나타낸다.
성능/효과
- 1. 원유, 제거, 금속, 황, 질소 등의 검색어를 이용하여 WIPS, KIPRIS, USPTO, EPO 등의 데이터베이스를 검색한 결과 미국특허가 367건(57%)으로 가장 많이 검 색되 었으며, 한국 특허 136건(21%), 일본특허 74건(12%) 그리고 유럽특허 66건(10%)이 각각 검색되는 등 모두 643건의 특허가 검색 되었다.
- 1. 원유, 제거, 금속, 황, 질소 등의 검색어를 이용하여 WIPS, KIPRIS, USPTO, EPO 등의 데이터베이스를 검색한 결과 미국특허가 367건(57%)으로 가장 많이 검 색되 었으며, 한국 특허 136건(21%), 일본특허 74건(12%) 그리고 유럽특허 66건(10%)이 각각 검색되는 등 모두 643건의 특허가 검색 되었다.
- 2. 세부 기술 가운데 가장 많은 수의 특허가 출원된 분야는 수 소화 처리 분야(175건)였으며, 그 다음으로 탈랍 방법(120 건), 용제를 이용한 추출 방법(104건) 그리고 정제 관련 촉 매 분야(88건)에서의 특허 활동이 활발한 것으로 나타났다. 그 외에도 산화 처리, 열처리, 전기적 처리, 화학/생물학적 처리, 흡착, 막분리 및 캐비테이션 등이 불순물 제거를 위해 이용되고 있으나 그 비중은 크지 않음을 알 수 있었다.
- 2. 세부 기술 가운데 가장 많은 수의 특허가 출원된 분야는 수 소화 처리 분야(175건)였으며, 그 다음으로 탈랍 방법(120 건), 용제를 이용한 추출 방법(104건) 그리고 정제 관련 촉 매 분야(88건)에서의 특허 활동이 활발한 것으로 나타났다. 그 외에도 산화 처리, 열처리, 전기적 처리, 화학/생물학적 처리, 흡착, 막분리 및 캐비테이션 등이 불순물 제거를 위해 이용되고 있으나 그 비중은 크지 않음을 알 수 있었다.
- 3. 전체적인 기술의 발전단계는 특허건수와 출원인수가 모두 감소하는 퇴조기에 있는 것으로 분석되었으며, 한국의 경 우 기술의 발전 주기는 발전기에 해당하며, 외국인에 의한 출원비율이 75% 정도로 매우 높았다.
- 3. 전체적인 기술의 발전단계는 특허건수와 출원인수가 모두 감소하는 퇴조기에 있는 것으로 분석되었으며, 한국의 경 우 기술의 발전 주기는 발전기에 해당하며, 외국인에 의한 출원비율이 75% 정도로 매우 높았다.
- 4. 전 세계적으로 가장 많은 특허를 출원한 출원인은 Exxon Mobil Research and Engineering Company이고, 뒤 이어 Chevron U.S.A. Inc., Nippon Oil Corporation, Shell Internationale Research Maatschapp, Institut Francais du Petrole의 순으로 출원건수가 많았는데, 이들 5개사의 특허출원은 전체의 44%를 차지하였다.
- 4. 전 세계적으로 가장 많은 특허를 출원한 출원인은 Exxon Mobil Research and Engineering Company이고, 뒤 이어 Chevron U.S.A. Inc., Nippon Oil Corporation, Shell Internationale Research Maatschapp, Institut Francais du Petrole의 순으로 출원건수가 많았는데, 이들 5개사의 특허출원은 전체의 44%를 차지하였다.
- 7. 특허활동지수를 분석한 결고｝, 한국특허에서는 촉매 분야 특 허가 상대적으로 많았고, 미국특허와 유럽특허에서는 탈랍 및 용제추출에 의한 방법에 대한 특허활동 활발한 것으로 분석되었다.
- 7. 특허활동지수를 분석한 결과, 한국특허에서는 촉매 분야 특허가 상대적으로 많았고, 미국특허와 유럽특허에서는 탈랍 및 용제추출에 의한 방법에 대한 특허활동 활발한 것으로 분석되었다.
- 8. 핵심특허를 기준으로 기술흐름도를 그려본 결과, 촉매와 수 소화 처리 및 탈랍 분야에서는 ExxonMobil Research and Engineering Companyo] 다량의 핵심특허를 보유하고 있 는 것으로 분석되었고, 용제제거처리 분야에서는 핵심특허 가 분산되어있는 것으로 분석되었다.
- 8. 핵심특허를 기준으로 기술흐름도를 그려본 결과, 촉매와 수 소화 처리 및 탈랍 분야에서는 ExxonMobil Research and Engineering Companyo] 다량의 핵심특허를 보유하고 있 는 것으로 분석되었고, 용제제거처리 분야에서는 핵심특허 가 분산되어있는 것으로 분석되었다.
- Shell Internationale Research Maatschappe 경쟁사의 영향은 많이 받았으나 타사에 비해 피인용율이 크지 않은 것으로 분석되었다.
- 검색에 이용한 데이터베이스는 \VIPS[20], KIPRIS[21], USPTO[22], EPO[23] 등이며 검색을 위한 키워드로서 원유 (crude oil), 제거 (remove/removal), 금속(metal), 황(sulfur), 질소(nitrogen) 등의 용어를 이용하였다. 검색된 특허의 초록 과 청구항을 중심으로 내용의 일치 여부를 검토하여 노이즈를 제거한 결과 얻어진 한국특허 136건, 일본특허 74건, 유럽특 허 66건, 미국특허 367건 (등록특허 278건과 공개특허 89건) 등 모두 643건의 유효 특허를 대상으로 기술 분류를 실시하였 다. 2001년 이후의 미국 공개특허의 경우 등록특허와 중복되 는 것은 분석에서 제외하였다.
- 기술력지수(TS)는 특허건수(PN)와 영향력지수(PII) 를 곱한 값으로, 질적인 면과 양적인 면을 동시에 평가할 수 있는 지표로서 ExxonMobil Research and Engineering Company, Chevron U.S.A. Inc., BP Amoco Corp.o] 질적•양적 측면에서 가장 강한 기술 경쟁력을 보유한 것으로 분석되었다.
- 7배 잦은 빈도로 인용됨을 나타낸다. 기술력지수(TS)는 특허건수(PN)와 영향력지수(PII) 를 곱한 값으로, 질적인 면과 양적인 면을 동시에 평가할 수 있는 지표로서 ExxonMobil Research and Engineering Company, Chevron U.S.A. Inc., BP Amoco Corp.o] 질적•양적 측면에서 가장 강한 기술 경쟁력을 보유한 것으로 분석되었다.
- 등이 핵심 특허를 보유하고 있는 것으로 분석되었으 며 이들 외에도 Engelhard Minerals & Chemicals Corporation, British Petroleum Company 등 여러 출원인이 주요 특허를 보유하고 있는 것으로 나타났다. 용제에 대해서는 방향족화합 물을 제거하는 용제에 대한 특허가 가장 많고 그 외 탈황, 탈 금속, 탈질 등을 위한 용제에 대한 특허가 있는 것으로 분석되었다.
- Figure 6은 주요 특허권자의 특허건수를 기술 분야별로 나 타낸 것으로 원의 크기는 해당 분야에서의 출원건수(원 안의 값)에 비례한다. 전체적으로 ExxonMobil Research and Engineering Company가 모든 분야에서 가장 높은 비중을 갖는 것으로 나타났는데 세부적으로 탈랍 분야에서의 비중이 가장 크고 다음으로 수소화 처리, 촉매 분야 순으로 비중이 높 았다. Chevron U.
- Figure 6은 주요 특허권자의 특허건수를 기술 분야별로 나 타낸 것으로 원의 크기는 해당 분야에서의 출원건수(원 안의 값)에 비례한다. 전체적으로 ExxonMobil Research and Engineering Company가 모든 분야에서 가장 높은 비중을 갖는 것으로 나타났는데 세부적으로 탈랍 분야에서의 비중이 가장 크고 다음으로 수소화 처리, 촉매 분야 순으로 비중이 높 았다. Chevron U.
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