특허청, 대기전력 차단 기술 특허출원 증가

2011년 블랙아웃 직전의 대규모 정전사태로 전국적인 피해를 겪었다. 올겨울에도 강추위가 예상되면서 전열 기구 등의 사용 증가로 전력난 우려가 가중되고, 가정의 전기요금 부담도 더욱 커질 전망이다. 이에 대한 대처 방안으로 전기 제품을 쓰지 않고 플러그를 콘센트에 꽂아두기만 해도 소모되는 대기전력을 절감해야 한다는 주장과 관련 기술들이 주목을 받고 있다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, 대기전력 차단에 관한 특허출원은 2004년 13건에서 2010년 80건까지 증가하였고, 개인(156건, 33%) 및 중소기업(172건, 37%)의 출원이 다수를 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 개인 출원이 특히 많은데, 이는 최근 언론에 전력수급 위기 소식이 자주 등장하면서 절전에 대한 사회적 관심이 높아졌기 때문으로 분석된다.

출원 중인 대기전력 차단 기술들을 살펴보면, 2008년 이전까지는 특정 전기 제품 자체의 전원부에서 대기전력을 절감하는 회로나 콘센트, 멀티탭의 스위치 조작에 의해 대기전력을 차단하는 방식이 주(主)를 이루었다. 그러나 최근에는 리모컨 등 유무선 통신에 의해 콘센트 등의 대기전력을 차단하는 원격제어형, 실내에서 사용자의 존재 내지 PC 등 전자 제품의 사용 여부를 자동으로 판단하여 대기전력을 차단하는 스마트형, 집이나 건물 전체의 대기전력을 한꺼번에 차단하는 네트워크형 대기전력 차단 시스템의 출원이 많아지고 있는 추세이다.

한국전기연구원에서 발표한 자료에 의하면, 전국 가구의 대기전력 총량은 약 618메가와트로 120만 가구에 공급할 수 있는 화력발전소 1기가 생산하는 전력과 비슷하고 가구당 대기전력 소비는 연간 총 전력소비량의 6.1%로서 한해 약 4,200억원이 대기전력에 의해 낭비되는 수치라고 한다.

이러한 어마어마한 대기 전력량은 국가 경제나 가정에 아무런 기여 없이 그냥 버려지는 것으로, 대기전력만을 차단하여도 국가적인 전력난 공포와 가정 부담을 획기적으로 줄일 수 있다. 이를 위해 대기전력 차단 분야에서 개인 및 중소기업 위주로 특허 출원이 늘어나는 사실은 매우 고무적이다.

특허청에서도 이 분야를 비롯한 개인의 다양한 아이디어를 실제 사업화 및 지식재산권화로 이어질 수 있도록 창조경제타운(www.creativekorea.or.kr)을 통해 체계적인 지원을 하고 있다. <출처: 특허청>

특허청, 태양광 이용한 텐트 조만간 실현 가능

여가 문화가 발전하면서, 가족단위의 캠핑이 붐을 이루고 있는 가운데, 휴가철을 맞이하여 산이나 계곡으로 피서 온 캠핑족들은 전기를 사용할 수 없는 곳에서, 미리 충전해온 배터리에 의존하여 야간 전등은 물론이고 스마트폰 같은 전기전자제품을 충분히 사용할 수 없는 경우가 많다.

하지만, 이제 ‘휴대용 태양광 충전장치’만 있다면 전기가 없는 곳이라도 스마트한 캠핑을 맘껏 즐길 수 있는 시대가 오고 있다.

태양광을 이용한 충전장치는 무공해 에너지인 태양광이 비치는 곳에서 언제든지 무한정으로 사용할 수 있는 장점이 있지만, 캠핑족들의 다양한 욕구를 만족시키기에는 아직까지 무게나 부피에 대한 제약이 있어, 이동성과 휴대성이 현저히 떨어지는 실정이다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, ‘휴대용 태양광 충전장치’에 관한 국내특허출원은 총 76건으로, 전체의 70%정도가 최근 10년간에 집중되어 있고, ‘09년 이후 적은 양이지만 꾸준히 출원되고 있으며, 태양광을 이용한 모자, 미니 선풍기, 키보드, 백팩, 자전거, 휴대폰은 물론이고 태양광 텐트 또는 옷까지 그 적용대상을 넓혀가고 있다. 세부 기술분야별로 살펴보면, 모듈조립기술이 42건으로 55.3%를 차지하고 있고, 그다음으로, 충전기술 33.0%, 전지소재기술 7.9%, 출력제어기술 3.9% 순으로 분석되었다.

기존에는 소형의 태양전지 자체가 내장되어 바로 출력되는 제품이 주류였으며, 최근에는 형상의 다변화 또는 소재의 다양성으로 인해 전기를 충전하고 이를 별도로 저장할 수 있는 배터리 부착형 전원공급장치 형태로 발전하고 있는바, 이렇듯 다양한 모듈이 가능하게 되어 가볍고 휴대하기 간편한 모듈조립기술과 충전기술이 점차 그 출원비중이 높아지고 있다.

하지만 아직도 태양전지는 야외활동 중 충전에 제약이 있고 충격에 취약한데, 흐린 날씨나 낮은 조도에서도 충전이 가능한 플렉시블 고효율 전지소재기술이나, 일부가 파손되더라도 나머지 셀의 출력을 유지하도록 하는 셀 설계제어기술은 특히 주목할 만하다.

특허청 관계자는 “현재는 태양광을 이용하여 스마트폰을 2~3번 충전하는 정도가 주를 이루고 있으나, 향후에는 다양한 전기전자제품을 동시에 충전하는 것은 물론이고 통신, 조명 및 난방을 한꺼번에 해결할 수 있는 대용량 충전기술관련 출원이 증가할 것이다”라고 하면서, 야외에서도 전기 걱정 없이 불 밝히고, 요리하며, 인터넷, 음악, 영화를 마음껏 즐길 수 있는 미래형 ‘태양광 텐트’는 조만간 실현될 것이라고 전망했다.

<출처: 특허청>

New Tech. & Product

특허청, “국내 기업 OLED 분야 특허경쟁력 선점”

최근 삼성과 LG 간의 디스플레이 분쟁 소식이 세간의 이목을 집중시키고 있다.

‘OLED(유기발광다이오드; Organic Light Emitting Diodes)’ 기술 유출 분쟁에서 시작한 양 기업 간의 싸움은 상호 간에 가처분 신청, 특허침해 금지 소송 등을 제기한 바 있다.

올해 초에 양측은 특허 협상을 시작하면서 상호 간에 제기했던 2건의 가처분 신청을 취하하였으며, 현재 양 사의 특허 협상은 계속 진행 중인 것으로 알려져 있다.

‘꿈의 디스플레이’로 불리는 OLED는 전자와 정공이 주입된 유기물의 양단에 전기장을 가할 경우 빛을 내는 현상을 이용하는 것으로, 자체 발광하는 특성 때문에 LCD와 달리 백라이트유닛(BLU)이 필요 없다.

이러한 특성으로 인해 초슬림화가 가능하고, 응답 속도가 빠르며 색재현성이 뛰어나다. 또한 종이처럼 휘거나 접히며, 투명한 디스플레이를 제작하는 데에도 유리하다.

OLED는 디스플레이 업계의 새로운 성장을 위한 모멘텀으로 인식되고 있어, OLED TV 시장의 본격적인 개화를 앞두고, 기업들 간의 경쟁이 치열하게 전개되고 있다. 삼성과 LG 간의 분쟁 또한 시장 선점을 위한 경쟁의 일환으로 보여진다.

※ 모멘텀: TV용 OLED 패널 출하량 전망(디스플레이서치) : ’13년 13만대 → ’18년 2,696만대(200배 성장)

양 기업은 OLED 기술 개발뿐만 아니라, OLED 특허에 있어서도 각축을 벌이고 있다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, 최근 5년간(‘08년~’12년) OLED 특허 출원 총 7,184건 중, 양 기업의 출원 비중은 54.2%를 차지하고 있다.

출원인별로 보면 삼성(2,350건, 32.7%), LG(1,541건, 21.5%), 반도체에너지연구소(日)(272건, 3.8%), 소니(266건, 3.7%) 등 순으로 많은 출원을 하고 있다.

또한 2013년 4월 말 기준, OLED 특허 보유건수는 삼성(3,713건), LG(1,231건), 세이코엡슨(383건), 반도체에너지연구소(日, 327건), 산요(119건) 등 순으로 많이 보유한 것으로 조사되었다.

5년간(’08년~’12년) 평균 특허 등록률은 LG가 87.1%, 삼성이 83.4%로, 양사를 제외한 다른 기업 특허의 평균 등록률 71.6% 보다 두 기업 모두 높은 특허 등록률을 유지하고 있는 것으로 나타났다.

특허 측면에서 보아도 삼성, LG 등 국내 기업들이 OLED 기술 개발을 통해 빠르게 특허 경쟁력을 확보해 나가고 있는 것으로 보여진다.

특허청 안대진 정보통신심사국장은 “미국과 일본 기업들이 초기 시장을 주도했던 브라운관, PDP, LCD 시장과는 달리, OLED 시장은 국내 기업들이 해외 기업들보다 먼저 시장 선점에 나서고 있다”며 “디스플레이업계 선두권을 차지하는 국내 기업들 간의 선의의 경쟁은 상호 발전에 도움이 될 수 있으나, 과도한 소모성 분쟁이나 논쟁은 자칫 일본, 중국 등의 후발기업들에게 추격의 빌미를 제공할 수도 있다”고 밝혔다.

<출처: 특허청>

New Tech. & Product

특허청, 신재생 가스·축냉식 냉방장치 기술개발 증가

지구 온난화에 따른 기후변화로 여름이 점점 무더워지고 길어지는 가운데, 일부 원자력 발전소의 가동 중단까지 더해져, 올해는 사상 유례없는 전력 대란이 우려되고 있다.

이러한 상황에서 전력 수요의 24%(1,776만kW)가 냉방에 사용되는 만큼 전력 피크 시간대에 냉방 전력 수요를 감소시키는 것이 매우 중요하다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, 전력 피크 시간대의 냉방 전력 수요를 감소시키는 냉방장치에 관한 특허 출원이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 최근 5년간(‘08~’12년)의 출원 건수는 363건으로 이전 5년간(‘03~’07년)의 출원 건수인 230건에 비해 57% 이상 증가하였다. 이는 전력예비율이 10% 이하로 밑돌기 시작한 2007년 이후로 전력 수요를 감소시키는 냉방장치에 관한 기술개발이 본격적으로 이루어진 결과로 보인다.

이러한 전력 피크를 완화할 수 있는 냉방장치에는 가스식과 축냉식이 있는데, 가스식은 전기 대신 가스의 연소열로 냉방장치를 구동하는 것이고, 축냉식은 전력 예비율이 높은 시간대의 전력을 이용하여 냉각한 물을 피크 시간대에 이용하는 것이다. 한편, 가스·축냉식 냉방장치 중에는 태양열·지열·폐열 등의 신재생 에너지를 보조구동원으로 결합한 것이 포함되어 있는데, 이러한 친환경 냉방장치는 전력 피크를 더 효과적으로 완화시킬 수 있어 최근 주목을 받고 있다.

친환경 냉방장치에 관한 최근 5년간(‘08~’12년)의 출원을 살펴보면, 전체 가스·축냉식 냉방장치에 관한 출원의 36%(131건)를 차지하여 그 비중이 작지 않을 뿐만 아니라, 이전 5년(‘03~’07년)에 대한 출원 증가율도 162%에 달해, 전체 가스·축냉식 냉방장치의 동 기간 증가율 57%에 비해 월등하게 높은 것임을 확인할 수 있어, 친환경 냉방장치에 대한 기술개발이 근래 집중적으로 이루어지고 있음을 알 수 있다.

하지만 보급률을 살펴보면 전체 냉방장치에서 가스식 냉방장치가 차지하는 비중은 12%로, 이웃 일본의 23%에 비해 절반 정도에 불과하고, 축냉식 냉방장치의 보급도 일본의 4분의 1 수준에 머무르고 있는 실정이다. 또한 공공기관 건축물의 신재생에너지 이용 의무화제도의 시행에 의해 친환경 냉방장치의 보급이 증가하고 있는 것으로 보이나 신재생에너지의 활용에 따른 에너지 대체 효과는 아직 미미한 것으로 추정된다.

최근 특허출원 건수가 증가하고 있음에도 불구하고 친환경 냉방장치를 포함한 가스·축냉식 냉방장치의 보급이 전력 피크를 충분히 감소시킬 정도로 증가하지 않은 이유는 설비의 대형화·복잡성으로 인하여 전기식 냉방장치에 비해 설치·운영비 측면에서 경제성이 낮기 때문인 것으로 조사되었다.

정부는 보조금을 지원하여 가스·축냉식 냉방장치의 설치·운영비 부담을 줄이고, 대형빌딩 등을 중심으로 보급 확대를 추진하고 있으나, 보급을 가속화시키기 위해서는 기술개발을 통하여 냉방장치를 소형화하여 설치의 용이성을 도모하는 한편, 장치의 효율성을 획기적으로 향상시킴으로써 경제성을 확보하는 것이 더욱 중요하다고 할 수 있다.

특히 냉방시 많이 발생되는 온실가스(CO2)를 줄이는 것은 지구촌의 당면 과제가 되고 있으므로 신재생 에너지를 이용하여 온실가스 배출을 최소화하면서, 에너지 대체에 의해 경제성도 확보할 수 있는 친환경 냉방장치의 기술개발과 보급 확대가 절실하게 요구된다.

특허청에서도 특허출원이 친환경 냉방장치와 관련된 출원으로 인정될 경우, 초고속 심사제도를 통해 조기에 특허로 권리화 할 수 있도록 제도적 장치를 마련하여 지원하고 있다.

친환경 냉방장치에 대한 지속적인 연구개발과 특허 권리화 및 정부의 정책적 지원이 선순환·융합하는 생태계를 구축함으로써 매년 반복되는 전력 대란의 위기도 슬기롭게 극복할 수 있을 것이다. <출처: 특허청>

특허청, 해상풍력, 특허출원 급증

전 세계적으로 신재생에너지 개발에 힘을 쏟고 있는 가운데, 풍력발전 분야는 기술적 완성도나 경제성으로 인해 빠르게 성장하고 있다. 최근에는 소음, 입지 제약, 경관 훼손 등 풍력발전이 가지는 종래 문제점을 해소하는 대안으로 해상 풍력발전이 크게 부상하고 있다.

해상 풍력발전은 해저기반 기초 위에 풍력발전기를 설치하고 생산된 전기를 해저케이블에 의해 육상으로 공급하는 방식이다. 해저기반에 직접 기초를 설치하는 ‘고정식’과 심해에서 선박처럼 바다 위에 띄우는 ‘부유식’으로 나뉘는데, 현재는 얕은 연안에 설치되는 ‘고정식’이 상용화되고 있다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, 풍력발전기술의 전체 특허출원 건수는 글로벌 경기침체로 2010년을 기점으로 정체되고 있는 것으로 나타났다. 반면에, 해상 풍력발전기술은 2009년 이전에는 출원이 거의 없었으나 2009년부터 매년 평균 85% 이상 특허출원이 급증하여 2012년에는 66건의 특허가 출원되었다.

해상 풍력발전기술의 출원 주체를 살펴보면, 현대중공업, 삼성중공업, 대우조선해양 등 국내 조선 3사들의 출원이 두드러진 것으로 나타났다. 이는 글로벌 경제위기 속에서 조선업계의 불황이 깊어지면서 국내 조선업체들이 풍력사업을 미래성장동력으로 삼아 강화하고 있기 때문인 것으로 풀이된다.

또한 국내 건설업체들도 23건이나 출원한 것이 이채롭다. 해상 풍력발전은 기초구조물이나 타워 등 토목공사 비중이 40~45% 정도에 달해 건설사들도 해상 풍력분야를 주목하고 있는 것으로 보인다.

출원된 기술내용을 살펴보면 풍력발전기 설치 또는 운송방법 관련기술이 22.7%, 기초 또는 지지구조물 관련기술이 17.1%, 부유식 해상풍력발전 관련기술이 16.1%, 풍력이나 파력 등과의 복합발전장치 관련기술이 10.4%를 각각 차지하고 있다.

특허청 관계자는 “해상 풍력발전은 블레이드의 대형화와 단지의 대규모화 추세에 적합하고 풍부한 바람자원과 공간의 활용에 유리하여, 향후 해상 풍력시장은 더욱 확대될 것이고 국내외에서 해상 풍력발전기술의 출원도 꾸준히 증가할 것으로 예상된다”며 “국내 기업들이 해상플랜트 분야의 세계적 경쟁력을 이용한 기술개발과 아울러 그 성과물을 적절히 지식재산권화하여 선점하면, 현재 초기단계인 해상풍력시장을 미래에는 주도해 나갈 수 있을 것이다”라고 전망하였다.

<출처: 특허청>