[논문]CPC 코드 기반 사물인터넷(IoT) 특허의 기술 연관성 규칙 분석

심재륜

doi:10.17661/jkiiect.2019.12.5.493

초록
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본 연구는 4차 산업혁명 ICT 기반기술의 핵심인 사물인터넷 특허의 CPC 코드 기반 기술 연관성 규칙 분석에 관한 것이다. 데이터 마이닝을 위한 오픈 소스인 R을 이용하여 CPC 코드간 기술 연관성 규칙을 도출하였다. 이를 위해 2019년 7월까지 특허청에 출원된 사물인터넷(Internet of Things) 관련 특허 605건 중 복합 CPC 코드를 가지는 369건을 대상으로 서브클래스(Subclass) 수준까지 분석하였다. 기술 연관성 규칙 분석 결과 지지도가 높은 CPC 코드는 [H04W ${\rightarrow}$ H04L](18.2%), [H04L ${\rightarrow}$ H04W](18.2%), [G06Q ${\rightarrow}$ H04L](17.3%), [H04L ${\rightarrow}$ G06Q](17.3%), [H04W ${\rightarrow}$ G06Q](9.8%), [G06Q ${\rightarrow}$ H04W](9.8%), [G06F ${\rightarrow}$ H04L](7.9%), [H04L ${\rightarrow}$ G06F](7.9%), [G06F ${\rightarrow}$ G06Q](6.2%), [G06Q ${\rightarrow}$ G06F](6.2%), [G06F ${\rightarrow}$ G06Q](6.2%) 순이고, CPC 코드간 상호 연결망을 분석한 결과 기술 연관성 관련 핵심 CPC 코드는 G06Q와 H04L이다. 본 연구 결과를 활용하면 앞으로의 특허 경향을 예상해 볼 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study deals with the analysis of the technology association rules between CPC codes of the Internet of Things(IoT) patent, the core of the Fourth Industrial Revolution ICT-based technology. The association rules between CPC codes were extracted using R, an open source for data mining. To this e...

This study deals with the analysis of the technology association rules between CPC codes of the Internet of Things(IoT) patent, the core of the Fourth Industrial Revolution ICT-based technology. The association rules between CPC codes were extracted using R, an open source for data mining. To this end, we analyzed 369 of the 605 patents related to the Internet of Things filed with the Patent Office until July 2019, with a complex CPC code, up to the subclass-level. As a result of the technology association rules, CPC codes with high support were [H04W ${\rightarrow}$ H04L](18.2%), [H04L ${\rightarrow}$ H04W](18.2%), [G06Q ${\rightarrow}$ H04L](17.3%), [H04L ${\rightarrow}$ G06Q](17.3%), [H04W ${\rightarrow}$ G06Q](9.8%), [G06Q ${\rightarrow}$ H04W](9.8%), [G06F ${\rightarrow}$ H04L](7.9%), [H04L ${\rightarrow}$ G06F](7.9%), [G06F ${\rightarrow}$ G06Q](6.2%), [G06Q ${\rightarrow}$ G06F](6.2%). After analyzing the technology interconnection network, the core CPC codes related to technology association rules are G06Q and H04L. The results of this study can be used to predict future patent trends.

주제어

표/그림 (7)

그림 그림 1. H04L 1/00 CPC 코드 체계 Fig. 1. H04L 1/00 CPC Code Hierarchy
그림 그림 2. 특허문헌을 통한 사물인터넷 기술 연관성 규칙 분석 절차 Fig. 2. Analysis Procedure of Technology Association Rules through Patents
표 표 3. 사물인터넷 관련 특허의 출원년도별 법적 상태 Table 3. Legal Status of IoT Patent by Year of Filing
표 표 4. 단일 CPC 코드를 가지는 사물인터넷 관련 특허의 CPC 코드 현황 Table 4. The status of CPC Code of IoT Patents with Single CPC Code
표 표 5. 지지도 상위 20위 사물인터넷 관련 특허의 기술 연관성 규칙 현황 Table 5. The Status of Technology Association Rules of Top 20 IoT Patents with High Support
그림 그림 3. 사물인터넷 관련 특허의 CPC 코드간 상호 연결망 분석(표 5의 결과를 재구성함) Fig. 3. Analysis of CPC Code Interconnections(Reconstructed the results in Table 5)
표 표 6. 단계(연도)별 지지도 상위 5위의 기술 연관성 규칙 Table 6. Top 5 Support Technology Association Rules by Stage(Year)

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 4차 산업혁명 ICT 기반기술의 핵심인 사물인터넷 특허의 CPC 코드에 의한 기술 연관성 규칙 분석에 관한 것이다. 2019년 7월까지 특허청에 출원된 사물인터넷 관련 특허 605건 중 복합 CPC 코드를 가지는 369건을 대상으로 서브클래스(Subclass) 수준까지 분석하였다.
특허문헌에서 특허 분석을 통한 기술 트렌드를 예측하고 기술 융복합의 방향성을 가늠할 수 있 는 특허 정보학(Patent Informatics & Informetrics)이 중요해지고 있다[9]. 이에 본 연구에서는 사물인터넷의 기술 융복합과 특허 경향을 확인하기 위해 2019년 7월까지 특허청에 출원된 사물인터넷 관련 특허 605건 중 복합 CPC 코드를 가지는 369건을 대상으로 기술 연관성 규칙을 분석하였다.

제안 방법

마지막으로 데이터 마이닝을 위한 오픈 소스인 R의 library(“arules”) 패키지와 apriori() 함수를 이용하여 데이터를 트랜잭션 클래스 형태로 변환하고, 지지도와 신뢰도 및 향상도 등의 연관성을 분석하였다[14].
kr)의 「스마트 검색」 창에서 ‘발명(고안)의 명칭(TL)’에 ‘사물인터넷’, ‘IoT’, ‘Internet of Things’를 입력(TL=[IoT+사물인터넷+Internet*of*Things])하여 2019년 7월까지 특허청에 출원된 사물인터넷 특허 605건을 1차적으로 확보하였다. 이후 검색된 각 특허의 CPC 코드를 확인하면서 서브클래스 수준의 CPC 코드간 중복 여부를 확인하였다. 이런 과정을 통해 서브클래스 수준에서 중복되지 않은 2개 이상의 CPC 코드를 가지는 특허문헌 369건을 최종 확보하였다.

대상 데이터

본 연구는 4차 산업혁명 ICT 기반기술의 핵심인 사물인터넷 특허의 CPC 코드에 의한 기술 연관성 규칙 분석에 관한 것이다. 2019년 7월까지 특허청에 출원된 사물인터넷 관련 특허 605건 중 복합 CPC 코드를 가지는 369건을 대상으로 서브클래스(Subclass) 수준까지 분석하였다.
먼저 특허정보넷(KIPRIS, www.kipris.or. kr)의 「스마트 검색」 창에서 ‘발명(고안)의 명칭(TL)’에 ‘사물인터넷’, ‘IoT’, ‘Internet of Things’를 입력(TL=[IoT+사물인터넷+Internet*of*Things])하여 2019년 7월까지 특허청에 출원된 사물인터넷 특허 605건을 1차적으로 확보하였다.
본 연구에서 확보한 605건의 사물인터넷 관련 특허 중 단일 CPC 코드를 가지는 특허는 236건이고, 복합 CPC 코드를 가지는 특허는 369건이다.
사물인터넷 관련 특허 자료는 특허청의 특허정보넷(KIPRIS)의 스마트 검색을 통해 확보하였다[13]. 먼저 특허정보넷(KIPRIS, www.
이후 검색된 각 특허의 CPC 코드를 확인하면서 서브클래스 수준의 CPC 코드간 중복 여부를 확인하였다. 이런 과정을 통해 서브클래스 수준에서 중복되지 않은 2개 이상의 CPC 코드를 가지는 특허문헌 369건을 최종 확보하였다.
표 4에 단일 CPC 코드를 가지는 사물인터넷 관련 특허 236건의 CPC 코드 현황을 조사하였다. 조사결과 H04L【‘디지털 정보의 전송’】(157건)과 H04W【‘무선통신 네트워크’】(26건)이 전체의 약 78%를 차지한다.

이론/모형

CPC 코드간 규칙은 총 3,111개로 계산되었다. CPC 코드간 연관성 규칙은 데이터 마이닝을 위한 오픈 소스인 R을 이용하였다.

성능/효과

단일 CPC 코드를 가지는 236건의 CPC 코드 현황을 정리한 결과, H04L(157건)과 H04W(26건)이 전체의 약 78%에 해당하지만, CPC 코드 간 상호 연결망을 분석한 결과 기술 연관성 관련 핵심 CPC 코드는 G06Q와 H04L이다.
두 번째로 지지도가 높은 규칙은 [G06Q→H04L]과 [H04L→G06Q]로 지지도는 모두 17.3%이고, 신뢰도는 40.5%와 33.9%로 다르다.
조사결과 H04L【‘디지털 정보의 전송’】(157건)과 H04W【‘무선통신 네트워크’】(26건)이 전체의 약 78%를 차지한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	사물인터넷이란 무엇인가?	4차 산업혁명의 핵심 기술인 사물인터넷은 우리 주변의 사물과 사물, 사람과 사물을 연결시키고 지능화시키는 최고의 통신 인프라이다. 특히 사물인터넷 기술은 서로 다른 분야의 기술들이 모여서 새로운 부가가치를 만들어내고 있는 기술 융복합이 활발히 이루어지고 있는 분야이다.
	특허문헌의 기술 분류 코드를 이용해 특허 기술의 기술 융복합을 분석한 사례는 무엇이 있는가?	특허 관점에서 기술 융복합과 관련한 개념은 명확하게 정립되어 있지 않지만, 다양한 방법론으로 기술 융복합 분석이 시도되고 있다[2-3]. 최근 특허문헌의 기술 분류 코드를 이용하여 특허 기술의 기술 융복합을 분석한 사례로는 IPC(International Patent Classification) 코드의 주분류-부분류 관계를 활용하여 사물인터넷 특허의 기술 융복합을 분석한 결과[4]와 CPC(Cooperative Patent Classification)의 상세 분류체계를 이용하여 특허에 포함된 기술 분류 분석 모델을 제안한 연구[5] 및 CPC 코드 기반 전자상거래(G06Q) 분야에서 사물인터넷 기술의 기술 융복합을 분석한 결과[6] 등이 있고, 데이터 마이닝에서 활용되고 있는 연관규칙(Association Rules) 마이닝을 이용하여 IPC 코드 분석을 시도하기도 하였다[7].
	본 연구에서 사물인터넷의 기술 융복합과 기술 연관성 규칙을 분석한 이유는 무엇인가?	특허문헌에서 특허 분석을 통한 기술 트렌드를 예측하고 기술 융복합의 방향성을 가늠할 수 있 는 특허 정보학(Patent Informatics & Informetrics)이 중요해지고 있다[9]. 이에 본 연구에서는 사물인터넷의 기술 융복합과 특허 경향을 확인하기 위해 2019년 7월까지 특허청에 출원된 사물인터넷 관련 특허 605건 중 복합 CPC 코드를 가지는 369건을 대상으로 기술 연관성 규칙을 분석하였다.

참고문헌 (14)

Jae-Shin Jo, The Convergency Analysis of International Patent Classification(IPC) and Research for Utilization of an Examination and a Trial, Korea Intellectual Property Society, Vol.38, pp.91-130, 2012
Pang-Ryong Kim and Sung-Hyun Hwang, A Study on the Projection of the IT-based Promising Technologies Utilizing Patent Database, The Journal of Korea Information and Communications Society, Vol.34, No.10C, pp.1021-1030, 2009
Jinho Choi, Heesu Kim, and Namgyu Im, Keyword Network Analysis for Technology Forecasting, The Journal of the Intelligence Information Systems, Vol.17, No.4, pp.227-240, 2011
Jaeruen Shim, Analysis of Technology Convergence of 'Internet of Things' Patents by IPC Code Analysis, The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology, Vol.9, No.3, pp.266-272, 2016
Soo-Hyeon Chae and Jangwon Gim, A Study of CPC-based Technology Classification Analysis Model of Patents, Journal of The Korea Contents Association, Vol.18, No.10, pp.443-452, 2018
Jaeruen Shim, Analysis of Technology Convergence of 'Internet of Things' Patents in the Electronic Commerce by the CPC Code Technology, The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology, Vol.11, No.6, pp.678-683, 2018
Sunghae Jun, IPC Code Analysis of Patent Documents Using Association Rules and Maps-Patent Analysis of Database Technology, Database Theory and Application, Bio-Science and Bio-Technology, pp.21-30, 2011
KIPO(Korean Intellectual Property Office), https://www.kipo.go.kr/kpo/HtmlApp?c33001&catmenum06_07_06/
Patent Informatics & Informetrics, CSIR-NISCAIR Biennial Report, 2014 http://www.niscair.res.in/
J. Han, M. Kamber, and J. Pei, Data Mining: Concepts and Techniques, Acorn Pub., 2015
Sunghae Jun, S.S. Park, and D.S. Jang, Patent Analysis and Technology Forecasting, Kyowoo Pub., 2014
KIPO, CPC Manual(Korean), 2014
KIPRIS (Korea Intellectual Property Rights Information Service), http://kpat.kipris.or.kr/kpat/searchLogina.do?nextMainSearch/
RStudio https://www.rstudio.com/products/rstudio/download/

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