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문제 정의
- 국내외 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술에 대한 특허를 계량적 정보분석관점에서 살펴봄으로써 기술의 정량적 흐름 및 특징을 파악하여 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술개발 대한 현재의 기술 동향 및 향후개발 방향을 제시하고자 실시된 본 연구의 결과는 다음과 같다.
- 이에 본 연구에서는 국내외 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술에 대한 특허를 계량적 정보 분석 관점에서 살펴봄으로써 기술의 정량적 흐름 및 특징을 파악하여 관련 연구에 대한 심도 있는 이해뿐만 아니라 현재의 기술동향 및 향후 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술개발에 대한 방향을 제시하고 더 나아나 이를 통한 기술개발 가능성 및 신규 IP(Intellectual Property) 창출을 위한 기술로드맵 설계 시 중요한 객관적 자료를 확보하고자 한다.
제안 방법
- 본 연구에서는 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 관련 기술분석을 위해 분석 대상의 기술분류를 거쳐, 핵심 키워드 및 검색 식을 도출하였다(표 2). 검색 DB에 적용하여 얻은 Raw date는 총 8,988건이 도출되었으며, 이중 중복된 내용이나 관련성이 적은 특허는 분석에서 제거하고자 노이즈 제거기준을 확보하고, 이를 기준으로 각 소분류별 유효특허 3,643건을 추출하여 본 연구에 활용하였다.
- 검색 DB에 적용하여 얻은 Raw date는 총 8,988건이 도출되었으며, 이중 중복된 내용이나 관련성이 적은 특허는 분석에서 제거하고자 노이즈 제거기준을 확보하고, 이를 기준으로 각 소분류별 유효특허 3,643건을 추출하여 본 연구에 활용하였다. 분석내용은 특허 기술 Landscape, 주요출원인 분석, 세부기술별 Landscape으로 나누어 제시하였다.
- 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술과 관련하여 본 연구목적에 맞도록 전도사 기반 섬유/인체 부착/섬유 부착 패치/서비스 플랫폼 기술세부 기술로 분류하여 개발동향을 조사하였다.
- 특허분석을 위한 기술분류체계는 선행문헌분석을 통해 전도사 기반 섬유기술개발(AA), 인체/섬유 부착패치 개발(AB), 서비스 플랫폼 개발(AC)로 구분하였으며, 각각의 세부기술은 과 같이 각각 정의하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 관련 기술분석을 위해 분석 대상의 기술분류를 거쳐, 핵심 키워드 및 검색 식을 도출하였다(표 2). 검색 DB에 적용하여 얻은 Raw date는 총 8,988건이 도출되었으며, 이중 중복된 내용이나 관련성이 적은 특허는 분석에서 제거하고자 노이즈 제거기준을 확보하고, 이를 기준으로 각 소분류별 유효특허 3,643건을 추출하여 본 연구에 활용하였다. 분석내용은 특허 기술 Landscape, 주요출원인 분석, 세부기술별 Landscape으로 나누어 제시하였다.
- 본 연구는 현재까지 개발된 섬유 기반 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술과 관련하여 전도사 기반 섬유, 인체 부착/섬유 부착 패치 및 서비스 플랫폼 기술의 세 가지 분야에 대해 2017년 12월 31일 이전까지 출원 공개 및 등록된 한국(KIPO), 미국(USPTO), 일본(JPO), 유럽(EPO), PCT(WO) 및 중국(SIPO)의 특허를 대상으로 특허 동향분석을 실시하였다. 본 조사는 WINTELIPS 검색 DB를 활용하여 2018년 3월~10월까지 진행되었다.
- 본 연구는 현재까지 개발된 섬유 기반 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술과 관련하여 전도사 기반 섬유, 인체 부착/섬유 부착 패치 및 서비스 플랫폼 기술의 세 가지 분야에 대해 2017년 12월 31일 이전까지 출원 공개 및 등록된 한국(KIPO), 미국(USPTO), 일본(JPO), 유럽(EPO), PCT(WO) 및 중국(SIPO)의 특허를 대상으로 특허 동향분석을 실시하였다. 본 조사는 WINTELIPS 검색 DB를 활용하여 2018년 3월~10월까지 진행되었다. 특허분석을 위한 기술분류체계는 선행문헌분석을 통해 전도사 기반 섬유기술개발(AA), 인체/섬유 부착패치 개발(AB), 서비스 플랫폼 개발(AC)로 구분하였으며, 각각의 세부기술은 <표 1> 과 같이 각각 정의하였다.
성능/효과
- 2. 섬유 기반 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술과 관련된 3,643건(100%)에 대해각 세부기술별로 출원비중을 살펴보면, 전체적으로 전도사 기반 섬유 기술개발(AA)분야의 특허는 1,203건, 인체 부착/섬유 부착패치 개발(AB)분야의 특허는 1,650건, 서비스 플랫폼 개발(AC) 분야의 특허는 790건으로 각각 33%, 45%, 25%의 점유율로 나타났다. 연도별 출원 증가추이를 살펴보면 전도사기반 섬유 기술개발(AA)분야는 완만한 증가세를 나타냈으며, 인체 부착/섬유 부착패치 개발(AB)분야와 서비스 플랫폼 개발(AC)분야는 2010년대 초반 이후 최근까지 출원건수가 급격히 증가한 것으로 나타났으며 이중 서비스 플랫폼 개발(AC)분야의 증가세가 최근들어 급격하게 나타나 연구개발이 활발한 것으로 분석할 수 있다.
- 3. 주요출원인의 국가별 출원 분포를 살펴보면, 일본, 중국, 네덜란드, 한국, 미국, 독일의 다양한 국적의 출원인이 상위 출원인으로 나타나 다수의 국가에서 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술에 대한 관심을 갖고 있는 것으로 분석할 수 있다. 세부 업체별로 살펴보면, 일본의 Nitto Denko Corporation, Hitachi Chemical Co.
- 국가별로 볼 때 중국이 1,446건(41%)로 가장 높은 출원 점유율을 차지하고 있으며, 다음으로 미국(747건, 21%), 일본(593건, 17%), 한국(521건, 15%), 유럽(215건, 6%)의 점유율을 차지하고 있는 것으로 나타났다. 중국, 일본 및 한국의 경우 내국인의 출원이 각각 1,208건(84%), 498건(84%) 및 406건(78%)로 대부분을 차지하고 있다.
- 기술개발을 주도하는 내·외국인 여부의 변화 추이를 파악하기 위한 주요 국가별 내·외국인 출원 동향을 분석한 결과, 중국, 일본 및 한국의 경우 내국인의 출원이 각각 1,208건(84%), 498건(84%) 및 406건(78%)로 대부분을 차지하고 있었다.
- 섬유 기반 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술과 관련하여 주요출원인의 국가별 출원 분포를 살펴보면, 일본, 중국, 네덜란드, 한국, 미국, 독일의 다양한 국적의 출원인이 상위 출원인으로 나타나 다수의 국가에서 섬유기반의 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술에 대한 관심을 갖고 있는 것으로 분석할 수 있다. 다출원 기준 상위 20위에 해당하는 주요 출원인의 국적 비중을 살펴본 결과, 일본 국적의 기관 및 기업이 11개 업체(55%), 중국 국적의 기관 및 기업이 3개 업체(15%), 미국 국적의 기관 및 기업이 2개 업체(10%), 한국 국적의 기관 및 기업이 2개 업체(10%), 이외 네덜란드 국적의 기관 및 기업이 1개 업체(5%)를 차지하고 있는 것으로 나타났다.
- 본 섬유 기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술 전체 기술과 관련하여 주요 출원 기관 및 기업의 출원건을 세부기술별로 구분하고 보유 제품 및 연구개발 내용을 연결하여 각 기관 및 기업별 주력 세부기술분야 및 공백 영역을 파악하기 위해 주요 출원인의 국가별 출원 분포를 살펴보면 <그림 8>과 같다. 대부분의 출원인은 자국에 가장 많은 특허를 출원하였으며, 일본의 Nitto Denko Corporation, Hitachi Chemical Co., Ltd., 는 자국시장이 아닌 중국 시장에, 네덜란드의 Koninklijke Philips NV와 독일의 Siemens Aktiengesellschaft는 미국시장에도 적극적으로 특허를 출원하고 있는 것으로 나타나, 중국 및 미국의 시장매력도에 대한 인식으로 국제적 경쟁이 증가된 것으로 분석할 수 있다.
- 섬유 기반 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술과 관련된 3,643건(100%)의 특허출원 건수를 각 세부기술별로 출원비중을 살펴보면, 전도사 기반 섬유 기술 개발(AA)은 1,203건(33%), 인체 부착/섬유 부착 패치 개발(AB)은 1,650건(45%), 서비스 플랫폼 개발(AC)은 790건(22%)으로 나타났다.
- 특허의 정량적인 요소를 기준으로 하여 한국(KIPO), 미국(USPTO), 일본(JPO), 유럽(EPO), PCT(WO), 중국(SIPO) 국가별 기술을 주도하는 기관 및 기업을 파악하기위해 다출원을 기준으로 주요 출원인 현황을 분석한 결과는 <표 3>과 같다. 섬유 기반 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술과 관련하여 주요출원인의 국가별 출원 분포를 살펴보면, 일본, 중국, 네덜란드, 한국, 미국, 독일의 다양한 국적의 출원인이 상위 출원인으로 나타나 다수의 국가에서 섬유기반의 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술에 대한 관심을 갖고 있는 것으로 분석할 수 있다. 다출원 기준 상위 20위에 해당하는 주요 출원인의 국적 비중을 살펴본 결과, 일본 국적의 기관 및 기업이 11개 업체(55%), 중국 국적의 기관 및 기업이 3개 업체(15%), 미국 국적의 기관 및 기업이 2개 업체(10%), 한국 국적의 기관 및 기업이 2개 업체(10%), 이외 네덜란드 국적의 기관 및 기업이 1개 업체(5%)를 차지하고 있는 것으로 나타났다.
- 주요출원인의 국가별 출원 분포를 살펴보면, 일본, 중국, 네덜란드, 한국, 미국, 독일의 다양한 국적의 출원인이 상위 출원인으로 나타나 다수의 국가에서 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술에 대한 관심을 갖고 있는 것으로 분석할 수 있다. 세부 업체별로 살펴보면, 일본의 Nitto Denko Corporation, Hitachi Chemical Co., Ltd., 는 자국시장 뿐만 아니라 중국시장에도 적극적으로 출원하고 있는 것으로 나타났으며, 네덜란드의 Koninklijke Philips NV, 독일의 Siemens Aktiengesellschaft는 미국시장으로의 진출의지가 높은 것으로 분석할 수 있다.
- 섬유 기반 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술과 관련된 3,643건(100%)에 대해각 세부기술별로 출원비중을 살펴보면, 전체적으로 전도사 기반 섬유 기술개발(AA)분야의 특허는 1,203건, 인체 부착/섬유 부착패치 개발(AB)분야의 특허는 1,650건, 서비스 플랫폼 개발(AC) 분야의 특허는 790건으로 각각 33%, 45%, 25%의 점유율로 나타났다. 연도별 출원 증가추이를 살펴보면 전도사기반 섬유 기술개발(AA)분야는 완만한 증가세를 나타냈으며, 인체 부착/섬유 부착패치 개발(AB)분야와 서비스 플랫폼 개발(AC)분야는 2010년대 초반 이후 최근까지 출원건수가 급격히 증가한 것으로 나타났으며 이중 서비스 플랫폼 개발(AC)분야의 증가세가 최근들어 급격하게 나타나 연구개발이 활발한 것으로 분석할 수 있다.
- 이외 네덜란드의 Koninklijke Philips NV와 한국의 삼성전자 주식회사는 서비스 플랫폼 개발(AC) 분야에도 활발한 연구개발을 진행하고 있는 것으로 분석되었다. 이상의 내용으로 섬유 기반 웨어러블 디바이스용 유연 소재 및 플랫폼 기술은 전도사 기반 섬유 기술 개발(AA 세부기술), 인체 부착/섬유 부착 패치 개발(AB세부기술) 및 서비스 플랫폼 개발(AC세부기술) 관련하여 주요 출원 기관 및 기업의 특허 출원 및 연구개발 활동이 활발한 것으로 분석할 수 있다.
- 전도사 기반 섬유 기술 개발(AA) 분야는 1996년부터 최근까지 증감을 반복하며 꾸준한 출원 활동이 나타났으며, 지속적으로 완만한 증가세를 나타냈다. 인체 부착/섬유 부착 패치 개발(AB) 및 서비스 플랫폼 개발(AC) 분야는 1996년부터 2010년대 초반까지 증감을 반복하였으며, 2010년대 초반 이후 최근까지 출원 건수가 급격히 증가한 것으로 나타났다. 특히 서비스 플랫폼 개발(AC) 분야가 급격한 증가세를 나타내며, 최근 들어 연구개발이 활발해진 것으로 분석된다.
- 국내외 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술에 대한 국가별 출원동향을 살펴보면 다음과 같다. 전체 연도별 출원 건수가 1996년부터 2010년대 초반까지 다소의 증감을 보이면서 전반적으로 증가하는 추세를 나타냈으며, 2010년대 초반 이후부터는 출원 건수가 크게 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 가파른 증가추 세는 건강, 의료, 편의성 향상 등을 위해 웨어러블 디바이스 및 스마트웨어에 대한 관심이 전세계적으로 높아지면서 관련 연구가 활발히 진행되고 있기 때문으로 분석된다.
- 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 관련기술에 대한 전세계 특허출원 동향은 <그림 4>, <그림 5>와 같다. 전체 연도별 특허출원 동향을 살펴보면, 1996년부터 2010년대 초반까지 다소의 증감을 보이면서 전반적으로 증가하는 추세를 나타내었으며, 2010년대 초반 이후부터 급격한 증가추이를 보이고 있다. 이와 같이 최근 가파른 증가를 나타내는 원인은 건강, 의료, 편의성 향상 등을 위한 웨어러블 디바이스에 대한 관심이 높아지면서 관련 연구가 활발히 진행되고 있기 때문인 것으로 분석된다.
후속연구
- 이상에서 분석한 바와 같이, 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술에 대한 연구개발이 전 세계적으로 활발히 이루어지고 있으며, 향후 웨어러블 디바이스가 스마트폰을 이을 차세대 성장 동력으로 주목받고 있음에 따라 이러한 연구개발의 진행추이는 더욱 심화될 것으로 예상된다. 이러한 글로벌 경쟁상황에서, 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술 분야에서 국내 기업이 기술의 주도권을 확보하기 위해서는 원천기술과 IRP 및 표준기술의 확보가 1차적으로 이루어져야 하며, 2차적으로 개발된 원천기술을 스마트웨어 및 디바이스에 실제 제품화 및 상용화를 추진하여 국내 섬유/의류 제품의 매출 및 기술수준을 증진시킬 수 있는 적극적인 전략추진이 필요할 것으로 판단된다.
- 이상에서 분석한 바와 같이, 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술에 대한 연구개발이 전 세계적으로 활발히 이루어지고 있으며, 향후 웨어러블 디바이스가 스마트폰을 이을 차세대 성장 동력으로 주목받고 있음에 따라 이러한 연구개발의 진행추이는 더욱 심화될 것으로 예상된다. 이러한 글로벌 경쟁상황에서, 섬유기반 웨어러블 디바이스용 유연소재 및 플랫폼 기술 분야에서 국내 기업이 기술의 주도권을 확보하기 위해서는 원천기술과 IRP 및 표준기술의 확보가 1차적으로 이루어져야 하며, 2차적으로 개발된 원천기술을 스마트웨어 및 디바이스에 실제 제품화 및 상용화를 추진하여 국내 섬유/의류 제품의 매출 및 기술수준을 증진시킬 수 있는 적극적인 전략추진이 필요할 것으로 판단된다.
- 이는 U-헬스케어(Ubiquitous Healthcare)와 WBAN(Wireless Body Area Network)기술의 융합으로 사용자가 언제 어디서나 서비스를 지원받을 수 있는 플랫폼 기반이 구축 되면서 가속화가 되고 있다(한정우 외, 2017). 현재 개발추세를 보면, 앞으로도 예방과 관리 중심으로 전환된 의료 패러다임에 힘입어 개인 맞춤형 스마트 헬스케어 서비스 플랫폼 기술개발이 지속될 것으로 보인다.
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