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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 농업인의 재해예방을 위한 개인보호구 개발 및 산업화를 위해 선행연구된 일반 산업분야의 특허기술분야에 대한 동향분석을 수행하였다. 기초적인 차원에서 국내외 출원된 특허 중 International Patent Classification Code (IPC)로 분류된 특허 및 실용신안을 대상으로 하여 일반산업부문의 개인보호구 중에서 농작업에 활용가능한 신체 보호장구 및 보호장치에 대한 특허기술을 분석함으로써 개인보호구에 대한 개발동향을 파악하여 농작업자의 개인보호구 제품의 개발방향을 제시하는 데 기여하고자 한다.
- 따라서 본 연구에서는 농업인의 재해예방을 위한 개인보호구 개발 및 산업화를 위해 선행연구된 일반 산업분야의 특허기술분야에 대한 동향분석을 수행하였다. 기초적인 차원에서 국내외 출원된 특허 중 International Patent Classification Code (IPC)로 분류된 특허 및 실용신안을 대상으로 하여 일반산업부문의 개인보호구 중에서 농작업에 활용가능한 신체 보호장구 및 보호장치에 대한 특허기술을 분석함으로써 개인보호구에 대한 개발동향을 파악하여 농작업자의 개인보호구 제품의 개발방향을 제시하는 데 기여하고자 한다.
- 본 연구에서는 농작업자의 개인보호구 개발을 위하여 일반산업분야의 개인보호구 특허기술동향에 대해서 살펴보았다. 최근 10여 년 동안 개인보호구 관련 특허출원건수는 큰 변화 없는 추세로 나타나 지속적인 연구개발이 진행 중인 것으로 조사되었다.
제안 방법
- 관심기술 분야 특허분석은 현재까지의 기술개발 현황과 공백기술을 파악하기 위한 것으로 유효 특허 1,997건 가운데 농축작업자의 개인보호구와 관련된 분야로 9개의 소분류(보안경, 방진마스크, 방독마스크, 작업모/경작업모, 보호장갑, 안전/보호장화, 작업화, 보호복 및 작업복)에 한정하여 분석하였다. KIPO 와 JPO에 포함되었던 실용신안을 제외하고 해당되는 659건의 특허가 선정되었다.
- 본 특허분석은 농업인 안전보건과 관련한 필요 개인보호구와 기술적 중요성을 고려하여 6개의 중분류와 16개의 소분류 분야에 대한 조사 및 분석을 하였다. 눈 및 안면보호구 분야는 보안경 및 보안면, 호흡용 보호구는 방진마스크, 송기마스크 및 공기호흡기, 머리보호구는 안전모와 작업모 및 경작업모, 손 및 상지 보호구는 안전장갑과 보호장갑, 발 및 하지 보호구는 안전화 및 안전/보호 장화, 작업화, 그리고 신체보호구는 보호복, 방제/방역복, 작업복으로 분류하였다. 분석대상과 기술범위는 Table 1과 같다.
- 분석은 출원일 기준으로 하며, 일반적으로 특허출원 후 18개월이 경과된 때에 출원 관련정보를 대중에게 공개하고 있으므로 아직 미공개 상태의 데이터가 존재하는 2013-2014년 자료는 유효하지 않으므로 특허건수 등의 정성분석은 2012년까지 유효데이터로 분석하였다. 단, 출원동향 등의 정량분석은 가장 최근 특허자료까지 포함하여 분석하였다. 분석대상 특허검색 DB 및 검색범위는 Table 2와 같다.
- 본 특허분석은 농업인 안전보건과 관련한 필요 개인보호구와 기술적 중요성을 고려하여 6개의 중분류와 16개의 소분류 분야에 대한 조사 및 분석을 하였다. 눈 및 안면보호구 분야는 보안경 및 보안면, 호흡용 보호구는 방진마스크, 송기마스크 및 공기호흡기, 머리보호구는 안전모와 작업모 및 경작업모, 손 및 상지 보호구는 안전장갑과 보호장갑, 발 및 하지 보호구는 안전화 및 안전/보호 장화, 작업화, 그리고 신체보호구는 보호복, 방제/방역복, 작업복으로 분류하였다.
- 2003년 1월 이후부터 출원된 특허부터 2014년 10월까지 출원공개 또는 출원 등록된 한국, 미국, 일본, 유럽 특허 및 실용신안을 분석대상으로 하였다. 분석은 출원일 기준으로 하며, 일반적으로 특허출원 후 18개월이 경과된 때에 출원 관련정보를 대중에게 공개하고 있으므로 아직 미공개 상태의 데이터가 존재하는 2013-2014년 자료는 유효하지 않으므로 특허건수 등의 정성분석은 2012년까지 유효데이터로 분석하였다. 단, 출원동향 등의 정량분석은 가장 최근 특허자료까지 포함하여 분석하였다.
- 3%) 등의 순으로 나타났다. 선정된 대상 특허는 원문분석을 통해 목적 및 효과, 해결수단 등의 기준을 설정하였고, 상관 매트리스로 도식화하여 분석에 이용하였다. Table 5는 관심분야의 분석대상을 보여준다.
대상 데이터
- 2003년 1월 이후부터 출원된 특허부터 2014년 10월까지 출원공개 또는 출원 등록된 한국, 미국, 일본, 유럽 특허 및 실용신안을 분석대상으로 하였다. 분석은 출원일 기준으로 하며, 일반적으로 특허출원 후 18개월이 경과된 때에 출원 관련정보를 대중에게 공개하고 있으므로 아직 미공개 상태의 데이터가 존재하는 2013-2014년 자료는 유효하지 않으므로 특허건수 등의 정성분석은 2012년까지 유효데이터로 분석하였다.
- 관심기술 분야 특허분석은 현재까지의 기술개발 현황과 공백기술을 파악하기 위한 것으로 유효 특허 1,997건 가운데 농축작업자의 개인보호구와 관련된 분야로 9개의 소분류(보안경, 방진마스크, 방독마스크, 작업모/경작업모, 보호장갑, 안전/보호장화, 작업화, 보호복 및 작업복)에 한정하여 분석하였다. KIPO 와 JPO에 포함되었던 실용신안을 제외하고 해당되는 659건의 특허가 선정되었다. 보안경 기술분야는 308건(46.
- 대상 특허검색은 한국, 미국, 일본 및 유럽 등의 주요 국가에 대하여 해당 기술분류체계에서 대상을 농업에만 한정하지 않고 산업분야 및 스포츠분야까지 확장하여 검색하였다. 최종 검색된 특허는 9,041건이 검색되었고, 자료 중에 연구목적에 적합한 분석을 위하여 개인보호구라고 보기 어려운 품목이나 부속품, 기술적으로 관련이 적은 검색결과를 필터링하여 노이즈를 제거하고 최종적으로 1,997건을 대상으로 분석하였다.
- 대상 특허검색은 한국, 미국, 일본 및 유럽 등의 주요 국가에 대하여 해당 기술분류체계에서 대상을 농업에만 한정하지 않고 산업분야 및 스포츠분야까지 확장하여 검색하였다. 최종 검색된 특허는 9,041건이 검색되었고, 자료 중에 연구목적에 적합한 분석을 위하여 개인보호구라고 보기 어려운 품목이나 부속품, 기술적으로 관련이 적은 검색결과를 필터링하여 노이즈를 제거하고 최종적으로 1,997건을 대상으로 분석하였다. USPTO와 EPO는 특허를 포함하였고, KIPO와 JPO는 특허와 실용신안을 포함하였다.
성능/효과
- USPTO경우에는 내국인에 의한 출원이 45%이고, 그 밖의 한국(n=20), 일본(n=17), 대만(n=13), 캐나다(n=12) 등 다양한 국가의 외국인에 의한 출원도 활발한 경향을 보이고 있다. JPO는 내국인에 의한 출원이 각각 83%의 점유율을 차지하고 있는 것으로 보아 한국과 같이 내국인 중심으로 연구개발 활동이 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 그리고 EPO는 유럽인 출원 비율이 40%이고, 그 이외의 국가의 출원 비율이 60%로서 유럽인출원 비율 보다 다소 앞서고 있고, 외국인 출원에서 미국(n=49건)은 높은 우위를 점하고 있는 것으로 조사되었다.
- 주요 국가별 상위 주요 출원인 13순위 내에서 출원주체현황을 살펴보면, KIPO의 경우 한국 국적의 기업 및 개인출원이 많은 것으로 보이고 있으며, USPTO의 경우 OT와 TM이 가장 많은 출원을 하였고 다양한 국적의 출원주체를 포함하고 있다. JPO의 경우에는, 일본국적의 MA와 YK가 국외적으로 가장 많은 출원건수를 보였고, 그 밖의 미국과 덴마크 국적 출원이 있었다. 유럽의 경우 유럽연합 국가 국적의 출원인 보다는 일본, 미국 등 국가 국적의 출원이 높을 것으로 조사되었다(Fig.
- 국가별 세부기술 점유율 현황을 분석결과, KIPO에서는 다양한 개인보호구 기술분야에 특허출원이 있는 것으로 나타났고, 한국 국적인 KO에서는 물리적 위험(방진마스크, 안전장갑), KO에서는 화학적 위험(방독마스크, 보호장갑, 보호장화, 방제복) 등 특정 개인보호구에 특화된 연구활동이 집중되고 있는 것으로 분석되었다. USPTO의 경우 다양한 국가특허주체가 출원하고 있으며, 눈 및 안면보호구와 호흡기 기술 분야에는 TM의 점유율이 높게 나타났고, 작업화 및 작업복은 MA의 점유율이 높은 것으로 나타났다. JPO에서는 일본국적의 MA가 호흡계 관련 보호구를 제외한 기술분야에서 연구가 진행 중인 것으로 판단되고, 호흡기분야는 미국 국적의 TM이 전반적으로 점유하고 있다.
- 가별 출원 동향분석을 위해 각국의 주요 연구주체 상위순위(상위 10위 내)를 살펴본 결과, 특허출원(등록)이 가장 활발한 연구주체는 한국기업인 OT이었고, TM (미국), MA(일본), YK(일본), HD(한국), SC (한국), HO(한국) 등의 순위로 나타났다. 주요 출원 주체 가운데 한국국적의 출원이 6개로 나타나 개인 보호구 기술분야에서 두드러진 연구가 진행되고 있음을 파악할 수 있다.
- 개인보호구 분류별 점유율과 연도별 출원동향을 살펴보면(Fig. 5), 눈 및 안면보호구 기술분야에서는 보안경의 특허 점유율이 63.3%, 보안면의 특허 점유율은 36.7%를 차지하였고, 보안경 기술분야가 2007년과 2011년에 특허 출원 건수가 급격히 증가하여 활발한 출원동향을 보였다. 호흡용보호구 기술 분야 에서는 방진마스크 기술분야의 특허점유율이 50.
- 국가별 세부기술 점유율 현황을 분석결과, KIPO에서는 다양한 개인보호구 기술분야에 특허출원이 있는 것으로 나타났고, 한국 국적인 KO에서는 물리적 위험(방진마스크, 안전장갑), KO에서는 화학적 위험(방독마스크, 보호장갑, 보호장화, 방제복) 등 특정 개인보호구에 특화된 연구활동이 집중되고 있는 것으로 분석되었다. USPTO의 경우 다양한 국가특허주체가 출원하고 있으며, 눈 및 안면보호구와 호흡기 기술 분야에는 TM의 점유율이 높게 나타났고, 작업화 및 작업복은 MA의 점유율이 높은 것으로 나타났다.
- 머리 보호구의 상승추세는 증감패턴을 반복하고 있고, 2011년에 많은 출원건 수를 보였다. 그 밖에 손 및 상지, 발 및 하지, 신체보호구는 큰 변동 없이 불규칙적인 동향을 보이고 있는 것으로 나타났다. 전체적으로 특허출원의 증가와 감소를 반복하는 규칙적인 동향을 나타냈고, 상대적으로 기술분야들의 특허 출원동향에는 일정한 출원건 수를 나타내어 특이사항을 보이지 않고 있다.
- JPO는 내국인에 의한 출원이 각각 83%의 점유율을 차지하고 있는 것으로 보아 한국과 같이 내국인 중심으로 연구개발 활동이 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 그리고 EPO는 유럽인 출원 비율이 40%이고, 그 이외의 국가의 출원 비율이 60%로서 유럽인출원 비율 보다 다소 앞서고 있고, 외국인 출원에서 미국(n=49건)은 높은 우위를 점하고 있는 것으로 조사되었다.
- 연도별 출원동향 에서는 안전화 기술분야의 특허출원은 증감패턴을 보였고, 이에 반해 작업화 및 보호장화는 출원건수가 미미하여 특별한 동향을 보이지 않았다. 끝으로 신체 보호구 기술분야의 경우 작업복이 46.2%의 점유율을 차지하였고, 보호복(38.9%), 농약 방제복(15.0%)으로 조사되었다. 연도별 특허 출원동향에서 작업복 기술분야와 보호복 기술분야가 특허 출원건수 10건을 기준으로 약간의 출원건수가 증가와 반복하는 것으로 분석된다.
- 그리고 신체를 보호하기 위한 보호(방제)복과 작업복분야를 살펴보면, 보호복 관련 기술은 긁힘 및 찔림방지 직물 부착, 신체보호를 위한 충격흡수재 등을 의류에 통합하여 안전성을 높이는 기술과 방진섬유 의류제작을 통해 방제성 관련기술에 대한 연구가 진행되었다. 끝으로 작업복 기술 분야는 편의성 향상을 위한 일체형 작업복개발, 안전벨트 내장 및 도전성 섬유 재질원단을 이용한 안전기술, 신축성 및 통기성원단을 적용한 착용 편의성기술 등이 주요 개발동향으로 파악되었다. 국내에서 농작업자 의류에 관련된 많은 연구가 진행되었는데 대부분 소재 및 기능성에 대한 연구로 착용성과 외부오염원으로부터 안전성에 초점을 맞추고 있다.
- 안전모 분야에는 MA, HD, SC, SH 등 많은 출원주체를 보여 기술경쟁이 높을 것으로 판단된다. 눈 보호구인 보안경 기술분야는 YK와 HO가 주력 기술 분야로 나타났고, YK의 경우 세계적으로 고른 출원을 하고 있는 반면에 HO의 경우 자국 특허출원활동을 하고 있는 것으로 조사되었다. KO의 경우 방진마스크 분야의 기술에서 집중하고 있는 것으로 나타났다.
- 3%로 가장 높은 특허출원 비중을 차지하였고, 다양한 개인보호구에 대한 특허기술 연구가 활발한 것으로 나타났다. 둘째, KIPO 와 JPO의 경우 자국의 출원주체가 높은 비율을 보인 반면에 USPTO와 EPO의 경우 외국출원주체의 비율이 높은 것으로 조사되었다. 셋째, 개인보호구별 연구동향은 특허출원 주체에 특정개인보호구연구가 집중되고 있는 경향을 보였다.
- 7%로 다른 개인보호구에 비하여 가장 낮게 조사되었다. 발보호구 기술분야에서는 안전화의 특허점유율은 76.4%로 가장 높았고, 작업화가 13.5%, 보호 장화가 10.1%의 순으로 나타났다. 연도별 출원동향 에서는 안전화 기술분야의 특허출원은 증감패턴을 보였고, 이에 반해 작업화 및 보호장화는 출원건수가 미미하여 특별한 동향을 보이지 않았다.
- 5%)이었다. 본 결과에서 한국이 특허출원에 있어 가장 많은 출원규모를 보이는 것으로 미루어 보아, 한국시장에서 개인보호구에 대한 연구개발이 가장 활발한 것으로 판단된다. 그러나 다양한 개인보호구의 종류 및 기술 등에 차이가 있으므로 단순히 주요 국가 중에서 출원점유율이 높다고 하여 한국이 타국에 비해 개인보호구 기술이 선도적이라고 판단하기에는 어려움이 있다.
- 본 조사결과, 일반산업분야에서 눈 및 안면보호구, 머리 보호구, 호흡계 관련 보호구 등은 높은 점유율을 보이는 반면에 발 또는 하지관련 보호구인 작업화, 보호장화 팔 또는 상지보호구는 상대적으로 낮게 나타났다. 이러한 이유는 산업현장 특성상 주요 위험ㆍ위해 중심의 개인보호구 개발에 대한 연구에 많은 관심이 있는 것으로 판단된다.
- 둘째, KIPO 와 JPO의 경우 자국의 출원주체가 높은 비율을 보인 반면에 USPTO와 EPO의 경우 외국출원주체의 비율이 높은 것으로 조사되었다. 셋째, 개인보호구별 연구동향은 특허출원 주체에 특정개인보호구연구가 집중되고 있는 경향을 보였다.
- 0%)으로 조사되었다. 연도별 특허 출원동향에서 작업복 기술분야와 보호복 기술분야가 특허 출원건수 10건을 기준으로 약간의 출원건수가 증가와 반복하는 것으로 분석된다.
- 그 밖에 손 및 상지, 발 및 하지, 신체보호구는 큰 변동 없이 불규칙적인 동향을 보이고 있는 것으로 나타났다. 전체적으로 특허출원의 증가와 감소를 반복하는 규칙적인 동향을 나타냈고, 상대적으로 기술분야들의 특허 출원동향에는 일정한 출원건 수를 나타내어 특이사항을 보이지 않고 있다. 주요 개인보호구 분류별 특허 점유율은 전체 건수 대비 눈 및 안면 보호구 기술분야가 570건(28.
- 전체적으로 특허출원의 증가와 감소를 반복하는 규칙적인 동향을 나타냈고, 상대적으로 기술분야들의 특허 출원동향에는 일정한 출원건 수를 나타내어 특이사항을 보이지 않고 있다. 주요 개인보호구 분류별 특허 점유율은 전체 건수 대비 눈 및 안면 보호구 기술분야가 570건(28.5%)로 가장 많이 차지하였고, 머리보호구 537건(26.9%), 호흡용보호구 348건(17.4%), 발 및 하지 보호구 237건 (11.9%), 신체보호구 234건(11.7%), 손 및 상지 보호구 71건(3.1%) 순으로 특허 점유율을 보였다(Fig. 2).
- 주요 출원주체와 출원국에 대한 연구활동 및 주력 기술 분야를 비교 분석한 결과, OT의 경우 안면보호구 분야를 주력으로 KIPO에 가장 많은 출원을 하였고, USPTO 및 EPO에도 출원하고 있는 것으로 조사되었다. TM은 공기호흡기 기술분야에 두드러진 특징을 보이고 자국뿐만 아니라 세계적으로 고른 출원이 진행하고 있다.
- 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 한국의 KIPO경우 주요 특허국가 가운데 55.3%로 가장 높은 특허출원 비중을 차지하였고, 다양한 개인보호구에 대한 특허기술 연구가 활발한 것으로 나타났다. 둘째, KIPO 와 JPO의 경우 자국의 출원주체가 높은 비율을 보인 반면에 USPTO와 EPO의 경우 외국출원주체의 비율이 높은 것으로 조사되었다.
- 고글형 보안경의 경우 축사청소, 사료급여, 방역 작업을 할 때 주로 요구되는 보호구로 국내축사환경을 고려하여 보안경 내부 습기제거 및 외부 이물질 제거 등의 기술력 확보에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다. 호흡계 관련 보호구인방진 및 방독마스크를 분석한 결과, 방진마스크 관련기술은 형상, 밀착부재 등의 해결수단을 통해 밀착성의 효과를 증진시키고, 호흡 시에 발생하는 습기 제거를 위한 소재의 재료 및 필터와 관련한 특허가 다수 출원됨을 파악할 수 있다. 방독마스크의 경우 부가기능으로 IT기술을 활용한 마스크 교체시기 알림, 시야확보를 위한 통합형마스크, 호흡성향상을 위한 정화용 필터, 유해물질 제거재료 등의 특허가 다수 출원되고 있었다.
후속연구
- 방독마스크의 경우 부가기능으로 IT기술을 활용한 마스크 교체시기 알림, 시야확보를 위한 통합형마스크, 호흡성향상을 위한 정화용 필터, 유해물질 제거재료 등의 특허가 다수 출원되고 있었다. 국내농작업에서 호흡용 보호구는 가장 많은 농업분야에 필요한 보호구로써 곡물 수확작업, 농약살포작업, 축산분뇨처리시설, 시설 내의 농기계 작업 등에 요구되는 보호구로 분진, 유해가스 등의 농작업 유해환경을 고려하여 적합한 개인보호구 연구 및 검토할 필요가 있을 것으로 판단된다. 머리보호용 작업모 및 경작업모 기술분야에서는 주로 차광과 관련한 뒷목가리개, 차양면적 등 신체 노출부위를 가리는 차양부에 대한 설계, 착탈의 편의성, 및 ITC 융합 등의 졸음감지 기능 등의 특허가 출원되었다.
- 기초연구에 있어 특허는 과학기술활동의 결과임과 동시에 특허정보의 활용은 특정 기술의 발전동향과 현재의 기술수준을 파악할 수 있고, 향후 연구개발의 지표로서의 활용가치가 있으며 (Kim 2014), 과학적 국가경쟁력과 그 산업경쟁력을 반영하는 것으로 지식창조의 시대에 지식재산권 및 기초전략 수립의 중요한 부분이기도 하다(Kim 2014). 따라서 개인보호구 관련 선행특허 분석은 농업인의 안전보건을 위한 개인보호구 개발을 위한 기술의 경쟁력 확보에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
- 그럼에도 불구하고 농업인 관련 개인보호구에 대한 연구개발은 미비한 수준에 머물러 있다. 따라서 산업분야의 최근 선행기술과 더불어 농업인의 농작업 환경을 고려한 개인보호구 연구개발을 위한 기초연구가 우선되어야할 것으로 판단된다. 기초연구에 있어 특허는 과학기술활동의 결과임과 동시에 특허정보의 활용은 특정 기술의 발전동향과 현재의 기술수준을 파악할 수 있고, 향후 연구개발의 지표로서의 활용가치가 있으며 (Kim 2014), 과학적 국가경쟁력과 그 산업경쟁력을 반영하는 것으로 지식창조의 시대에 지식재산권 및 기초전략 수립의 중요한 부분이기도 하다(Kim 2014).
- 농작업자의 개인보호구 연구개발에 있어 일반 산업현장에서 선행되고 있는 기술검토와 농작업 환경을 고려한 연구가 필요한 것으로 사료된다. 또한 현재까지의 기술개발현황과 공백기술을 파악하고, 특히 ICT 분야의 기술을 활용한 개인보호구개발은 활용가치가 크게 향상될 것으로 판단된다. 또한 농업인의 안전재해예방을 위한 다양한 정책이 요구됨에 따라 농작업 분야의 특허는 새로운 시장형성을 동시에 가져올 것으로 예상된다.
- 또한 농업인의 안전재해예방을 위한 다양한 정책이 요구됨에 따라 농작업 분야의 특허는 새로운 시장형성을 동시에 가져올 것으로 예상된다. 본 연구는 개인보호구 분야의 특허동향을 살펴보고 향후 기술개발 시에 나아갈 길을 모색하는 데 조금이나마 도움이 되기를 바라며 국내기술의 경쟁력확보 역할을 할 수 있기를 기대한다.
- 머리보호용 작업모 및 경작업모 기술분야에서는 주로 차광과 관련한 뒷목가리개, 차양면적 등 신체 노출부위를 가리는 차양부에 대한 설계, 착탈의 편의성, 및 ITC 융합 등의 졸음감지 기능 등의 특허가 출원되었다. 산업분야에서의 머리 보호용 보호구인 안전모는 농작업에서 특정작업(예. 사다리 고소작업, 시설관리 등)에 활용될 수 있을 것으로 보이며, 일반농작업 시에는 보호구착용으로 인해 작업효율 저하 및 불편함을 최소화할 수 있는 경작업모 연구개발이 필요할 것으로 판단된다. 손 및 상지보호를 위한 보호장갑 기술분야는 내구성 향상을 위한 이중겹 형성 및 보호코팅, 장갑의 팔뚝 끝단 등에 수납끈을 부착하여 편의성향상 등을 위한 기술이 나타났다.
- 2015). 이에 물리적 위험요인과 관련한 작업복 등의 개인보호구 연구개발이 필요한 것으로 보이며, 향후 시장 경쟁력이 있을 것으로 판단된다.
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