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문제 정의
- 특허 정보는 분석을 통해 기술의 상업적인 잠재력을알 수 있도록 해주며, 신기술이 적용된 제품에 의해 축적된 시장성에 대한 합리적인 근거로써 특허출원 데이터가 선호되어 왔다[18]. 본 연구에서는 LED 기술을이용한 사업전략 수립을 위한 근거로써 특허분석을 하였다. 이를 위하여 특허 Indicators를 이용한 정량분석을 실시하였고, LED 램프시장을 다각도로 분석하여사업진출 가능성을 확인하였다.
- 본 연구에서는IP-R&D분석기법을 통하여 자동차분야의 LED기술에 대한 사업화 가능성을확인하였다.
- 특히 특허선진국이라 할 수 있는 미국에서는 특허청 내에 특허정보분석 전담조직인 TAF(Technology Assessment And Forecast), 전미경제연구소(NBER), 국가과학재단(NSF) 등이 활동하고 있으며, 일본은 일본특허청 내에 특허 정보분석을 위한 신기술동향반, 과학기술정책연구소 등을 운영하고 있다. 상기 기관들은 여러 가지 특허 Indicator를 이용하여 의미 있는 결론을이끌어 내고 있는데, 특허 분석지표를 사용하는 목적은정량분석에서 양적인 측면과 질적인 측면을 모두 검토하기 위해서이다. 본 연구에서는IP-R&D분석기법을 통하여 자동차분야의 LED기술에 대한 사업화 가능성을확인하였다.
제안 방법
- Flip-Chip을 채용한 CSP LED기술에 대한 미국 내출원 상위 7개 기업을 중심으로 연도/권리자/기술별 기술흐름을 분석하였다(Fig. 6). 반도체 칩기술은 2004년에서 최근에 이르기까지 꾸준히 모든 기업이 관련 기술에 대한 특허출원을 하였다.
- LED특허현황 분석에서 검색키워드 작성 시 LED기술과 Flip-Chip기술을 공통키워드로 하고, CSP (Chip-Scale Packaging)기술, LED Packaging기술로 나누어검색키워드를 작성하였다. 본 연구에서는 사용된 특허들은 AIA(America Invents Act) 개정 이전에 출원된것들이 대부분이어서 최종권리자를 양도 받지 않은 특허 건들이 존재하였으며, 미국과 한국의 특허법 차이와개정된 미국특허법의 차이를 명확히 규명한 후 분석을진행하였다[15].
- 본 연구에서는 검색키워드를 통해Flip-Chip을 채용한 CSP LED기술관련 Raw Data를 추출하였다(Table 10). 그리고 노이즈 필터링을 통해LED Flip-Chip과 관련이 없는 노이즈를 제거하고, 기술트리를 작성하여 발명의 명칭과 초록, IPC코드를 기준으로 분류하였다. 최종 분석대상 자료로 1994년 1월1일 이후 미국에서 출원된 특허데이터 248건을 최종확정하였다.
- 또한 자동차분야의 Promising Technology에 대하여 주요 특허및 특허전략을 제시하고 IP-R&D를 통한 사업성공을위한 제언을 하였다.
- 본 연구에서는 사용된 특허들은 AIA(America Invents Act) 개정 이전에 출원된것들이 대부분이어서 최종권리자를 양도 받지 않은 특허 건들이 존재하였으며, 미국과 한국의 특허법 차이와개정된 미국특허법의 차이를 명확히 규명한 후 분석을진행하였다[15]. 본 연구에서는 검색키워드를 통해Flip-Chip을 채용한 CSP LED기술관련 Raw Data를 추출하였다(Table 10). 그리고 노이즈 필터링을 통해LED Flip-Chip과 관련이 없는 노이즈를 제거하고, 기술트리를 작성하여 발명의 명칭과 초록, IPC코드를 기준으로 분류하였다.
- LED특허현황 분석에서 검색키워드 작성 시 LED기술과 Flip-Chip기술을 공통키워드로 하고, CSP (Chip-Scale Packaging)기술, LED Packaging기술로 나누어검색키워드를 작성하였다. 본 연구에서는 사용된 특허들은 AIA(America Invents Act) 개정 이전에 출원된것들이 대부분이어서 최종권리자를 양도 받지 않은 특허 건들이 존재하였으며, 미국과 한국의 특허법 차이와개정된 미국특허법의 차이를 명확히 규명한 후 분석을진행하였다[15]. 본 연구에서는 검색키워드를 통해Flip-Chip을 채용한 CSP LED기술관련 Raw Data를 추출하였다(Table 10).
- 이에 따라 업계에서는 성능 향상 및 제조원가 절감을 위해 Chip-Scale Packaging (CSP) LED기술을 개발하고 있으며,기존의 Pre-molded Lead Frame을 사용하지 않고, Flip-Chip Die를 채용한 LED에 대한 연구개발 역시 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 새로운 LED Package형태인 Flip-Chip을 채용한 CSP LED기술과관련하여 특허 Indicators를 이용한 특허분석을 실시하였고, 출원/등록 동향에 기반하여 미래 Promising Technology의 예측 흐름도 맵을 작성하였다. 또한 자동차분야의 Promising Technology에 대하여 주요 특허및 특허전략을 제시하고 IP-R&D를 통한 사업성공을위한 제언을 하였다.
- 본 연구에서는 이러한 LED 기술에 대해 각종 지표를 이용하여 정량적으로 특허데이터를 분석하고, 시장/환경분석을 바탕으로 정성분석을 실시 하였다. 특허정보에는 출원인정보, 발명자정보, 출원국가, 기술분류,선행특허정보와 같이 많은 정보를 내포하고 있어서 이러한 정보를 이용하여 미래를 예측하는 연구들이 많이이루어지고 있고, 특허정보는 기업은 물로 국가차원에서도 체계적으로 활용되어 정책 수립 등이 반영되고있다.
- 본 연구에서는 LED 기술을이용한 사업전략 수립을 위한 근거로써 특허분석을 하였다. 이를 위하여 특허 Indicators를 이용한 정량분석을 실시하였고, LED 램프시장을 다각도로 분석하여사업진출 가능성을 확인하였다. 또한 시장분석을 통하여 시장지수는 성장하지만 LED 칩/패키지 제품의 공급과잉으로 LED성능이 향상되며 LED패키지 가격은감소되어야 하는 것으로 분석하였다.
- 차량에 적용이 가능한 소형화 LED기술 흐름을 분석하였고 소형화 기술에 적합한 Promising Technology는자동차 관련 기술로 한정하였다. 자동차 관련 특허 중인용도가 높은 특허를 선별하여 분석하였고, 특히 자동차용 LED조명은 디자인이 자유롭고 성능 및 연비, 환경까지 고려함으로써 교체가 급속하게 진행되었으며,자동차용 반도체 소자기술, 제어기 기술이 향후에도 발전 할 것으로 보인다.
대상 데이터
- 인용도지수는 최근 연도의 특허일 경우 그 값이 상대적으로 작을 수밖에 없는 한계를 가지고 있어 보통은 현재 시점에서 3년 이내의 특허에 대해서는 그 값을 구하지 않는다[17]. 1994년 1월 1일 이후에 출원된특허들 중, 2012년 7월 1일 이후에 출원된 특허들은모두 제외하였고, 인용도 지수를 구하기 위한 233건의특허가 최종데이터로 확정되었다. 분석결과 미국의 인용도 지수가 가장 높았으며 그 다음 일본 순이었다.
- 그리고 노이즈 필터링을 통해LED Flip-Chip과 관련이 없는 노이즈를 제거하고, 기술트리를 작성하여 발명의 명칭과 초록, IPC코드를 기준으로 분류하였다. 최종 분석대상 자료로 1994년 1월1일 이후 미국에서 출원된 특허데이터 248건을 최종확정하였다. 특허의 발생연도는 최초 우선권 주장일에표기된 연도를 선택하였고, 특허기술의 국가를 선정하는 기준은 출원인의 국적을 이용하였다.
성능/효과
- 4개의 기술분야를 기준으로 출원건수, 시장확보지수,특허점유율을 분석한 결과 반도체칩 분야에 가장 많은출원을 하였고, 시장확보지수는 패키지 기술이 가장 높게 나타났다. 반도체 칩 분야는 특허점유율은 가장 높으나 시장확보지수가 낮은 것으로 나타나 시장에서 방어적 특허활동이 주류를 이루고 있다고 볼 수 있다.
- 기술영향력지수에 특허 건수를 곱한 값으로 특허의 질에 특허활동력의 크기가 가중된 지수이다. Flip-Chip을 채용한 CSP LED분야에 대한 기술력지수를 분석하니 미국이 조명/레이저를 제외한 기술영역에서 다른 나라에 비해 월등히 높은 기술력지수를 나타내어 양적인 측면과 질적 측면에서 우수한 기술의 특허를 보유하고 있는 것으로 분석되었다.
- 기술개발에 대한 투자는 기술의 현재 수명 주기를 고려해야 하므로[18], 특허정량분석을 실시하여LED칩/패키지의 기술수명주기는 성숙기(Maturity)에서퇴조기(Decline)에 이르는 것으로 파악하였고, R&D비용절감에 따른 특허출원수가 감소하는 경향을 감지하였다. 그리고 차량용 LED분야의 특허출원 수는 발전기이며, 차량용 LED분야에서 뚜렷한 선도기업(주요출원인)이 없는 것으로 파악되었으나, 특허분쟁분석을 통해 선도기업이 크로스라이선스 계약 체결을 통한 후발주자의 시장진입 차단에 노력하고 있으며, 선도기업이국내기업에게 소송을 통해 수익을 창출(특허 라이선스)하고 있음을 확인하였다.
- 특허활동지수(AI)는 상대적 집중도를 살펴보기 위한지표로서 그 값이 1보다 큰 경우에는 상대적 특허활동이 활발하다는 것을 의미한다[16]. 대만은 반도체 칩기술에 대한 특허활동지수가 높은 것으로 나타났고, 미국은 패키지 기술, 기판기술에 대한 특허활동지수가 높은 것으로 확인되었다. 한국의 경우 반도체 칩/패키지 기술, 조명/레이저기술에 대한 특허활동지수가 높은 것으로 확인되었고 일본의 경우 패키지 기술, 조명/레이저기술에 대한 특허활동지수가 높은 것으로 파악되었다.
- 따라서 특허정량분석을 통하여 LED칩/패키지의 기술수명주기는 성숙기(Maturity)에서 퇴조기(Decline)에이르는 것으로 분석하였고, R&D비용절감에 따른 특허출원수가 감소하는 경향을 나타내었다.
- 이를 위하여 특허 Indicators를 이용한 정량분석을 실시하였고, LED 램프시장을 다각도로 분석하여사업진출 가능성을 확인하였다. 또한 시장분석을 통하여 시장지수는 성장하지만 LED 칩/패키지 제품의 공급과잉으로 LED성능이 향상되며 LED패키지 가격은감소되어야 하는 것으로 분석하였다. 특히 차량용LED시장의 경우 연평균 성장률(CAGR)이 약 50.
- 디자인성은 차량 구매자 입장에서 첫 번째 고려항목이므로차량 OEM입장에서 작은 사이즈로 램프를 소형화 할수 있고, 다양한 디자인을 구현할 수 있는 LED램프는차세대 램프디자인의 필수요소이다. 마지막으로 기능성은 LED의 빠른 반응속도와 상대 차량에 따라 조명조절이 가능한 특징이 차량에 접목되면서 스마트 카로변모하고 있는 차량의 기능성을 만족시켜 줄 수 있다.또한 주간전조등 사용으로 LED의 긴 수명의 요구되고있다.
- 산업분석을 통하여 시장지수는 성장하지만 LED칩/패키지 제품의 공급과잉으로 LED성능이 향상되며 LED패키지 가격은 감소되어야 하는 것으로 분석하였다.
- 또한 주간전조등 사용으로 LED의 긴 수명의 요구되고있다. 이와 같이 현재 자동차분야로 진출하기 위해 준비중인 LED기업들은 자동차분야의 LED특허경쟁력이낮음을 확인하였고, 확대되는 LED시장의 수요를 감당할 수 있는 기술수준에 부합되지 못하는 것으로 확인되었다. 자동차분야LED시장의 진출은 현 시점에서도늦지 않았으며, 핵심특허를 선제적으로 확보하여 IP-R&D전략을 통해 자동차분야 LED시장에 진입하여야할 것으로 판단된다.
- 차량에 적용이 가능한 소형화 LED기술 흐름을 분석하였고 소형화 기술에 적합한 Promising Technology는자동차 관련 기술로 한정하였다. 자동차 관련 특허 중인용도가 높은 특허를 선별하여 분석하였고, 특히 자동차용 LED조명은 디자인이 자유롭고 성능 및 연비, 환경까지 고려함으로써 교체가 급속하게 진행되었으며,자동차용 반도체 소자기술, 제어기 기술이 향후에도 발전 할 것으로 보인다. 자동차 실내 등, 전조등, 후미 등에 쓰이는 LED조명은 기술 장벽이 높은 편이지만, 상용화 시 부가가치가 높은 것이 특징이다.
- 주목할 점은 조명/레이저기술 시장의 경우, 영향력지수는 일본이 가장 높았지만, 양적인 개념의 특허건수가반영되는 기술력 지수는 대만이 가장 높은 것으로 나타났다. 즉 대만에서는 기술력은 높지 않지만 대량의특허가 출원되고 있는 것을 알 수 있다.
- 따라서 특허정량분석을 통하여 LED칩/패키지의 기술수명주기는 성숙기(Maturity)에서 퇴조기(Decline)에이르는 것으로 분석하였고, R&D비용절감에 따른 특허출원수가 감소하는 경향을 나타내었다. 하지만 차량용LED분야의 특허출원 수는 발전기이며, 차량용 LED분야에서 뚜렷한 선도기업(주요출원인)이 없는 것으로나타났다. 자동차LED관련 선도기업이 없다는 것은R&D과정에서 특허의 회피설계를 위한 시간과 비용을상대적으로 작게 투입할 수 있다는 것을 의미한다.
후속연구
- 일반적으로 LED조명의 보증기간은 5년정도로 중국업체들은 이들 제품을 유통하는 기업들의경우 대부분 설립 1~2년도 되지 않은 신생업체이므로체계적인 서비스 지원을 강점으로 내세우며 사업을 진행할 수 있을 것이다. 또한 LED소자 납품뿐만 아니라제어기까지 함께 개발하여 모듈화 하여 판매하는 형식으로 사업전략을 수립하면 차량부문에서의 추가 매출신장을 기대할 수 있을 것이다. 본 연구는 자동차 분야에 대한 LED 기술의 활용 전략을 수립하기 위해 IP-R&D 분석기법을 적용하였으며, 향후 다른 사업 및 기술 영역에 대해서도 활용 가능성을 타진하고 성공적인사업화 전략을 수립하는 데에 활용될 수 있을 것으로기대한다.
- 본 연구는 자동차 분야에 대한 LED 기술의 활용 전략을 수립하기 위해 IP-R&D 분석기법을 적용하였으며, 향후 다른 사업 및 기술 영역에 대해서도 활용 가능성을 타진하고 성공적인사업화 전략을 수립하는 데에 활용될 수 있을 것으로기대한다.
- 2014년 미국에서 28건의 소송이 진행 중인 것을 확인하였고, Cree, Osram, GE 등 조명, 가전업체와 더불어 Ford, GM과 같은 자동차 관련 업체와도 소송을 하였거나 진행 중이었다. 이처럼 필립스와 같은 선도 기업들의 특허 라이선스 프로그램 전략을 통하여 국내기업들과 소송 및 수익을 창출하는 사건을 확인하였으며 연구개발시 특허권 확보에 노력하여 향후 특허분쟁에 대비해야할 것이다.
- 자동차 분야에서 운전자의 감성을 자극할 수 있는LED기술개발과 각종 환경 규제를 만족할 수 있도록자동차 보조기계류의 전원절감을 통한 연비향상기술은자동차OEM 입장에서 가격경쟁력의 문제점만 해결되면 적극 채용할 것으로 보이며, 앞으로 발전 가능성이높다고 판단된다. 아직까지 산업용 조명시장에서는 중국제품에 대한 신뢰성 부족으로 글로벌 제품이 더 선호되고 있다.
- 자동차분야LED시장의 진출은 현 시점에서도늦지 않았으며, 핵심특허를 선제적으로 확보하여 IP-R&D전략을 통해 자동차분야 LED시장에 진입하여야할 것으로 판단된다.
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