특허출원 동향, 불소계 실리콘 등 소재 특허 주목

불소계 실리콘은 고온에서 높은 인장강도, 우수한 전기절연성과 내화학적 특성으로 인하여 반도체 공정에서 점착제, 봉지재, 박막 등의 용도를 갖는 핵심 소재이다.

최근 10년간(2009년~2018년) 특허출원은 189건으로 2009년 이후 2017년까지 지속적으로 증가되어 왔다고 특허청은 밝혔다.

최근 5년 간(2014년~2018년) 세부기술 적용대상별로 살펴보면 반도체 공정상 불소계 실리콘의 박막 용도가 48건(44%), 점착제 용도가 12건(11%), 봉지재 용도가 8건(7%), 기타 표면처리제, 에칭액 등의 용도가 40건(37%)으로 나타났다.

소재, 여전히 일본이 높은 비중

2014년~2015년에는 점착제 및 봉지재의 용도가 전체 불소계 실리콘 출원 중 60%로서 집중적으로 출원됐으나, 최근 2016년~2017년에는 박막의 용도가 58%로서 대부분을 차지하고 있다. 이는 박막의 활용 범위가 더 넓어 4차 산업혁명의 핵심 소재인 AI 반도체, 사물인터넷(IoT) 등 반도체 기판과 신소자의 설계 및 구조 변경에 다양하게 사용되기 때문이다.

출원인의 동향을 보면, 최근 5년간 다이킨 고교 가부시키가이샤 등 일본기업의 출원이 전체의 46%이고, 동우 화인켐 주식회사 등 국내기업에 의한 출원이 34%를 차지하고 있어, 일본기업이 국내기업보다 더 높은 비중을 차지하고 있다.

일본기업은 점착제 및 봉지재 용도로 각각 9건(12%), 3건(6%)을 출원하여 국내기업이 출원한 4건(11%), 5건(14%)과 비슷했다. 다만 박막 용도의 경우 일본기업이 32건(64%)으로 국내기업 12건(32%)과 2배 이상 차이가 나는 것으로 나타났다. 이는 일본 기업이 불소계 실리콘 중 박막 기술을 핵심 특허로 확보하기 위한 노력을 기울이고 있기 때문이다.




진동모터, 국내 중소기업 활발

진동모터는 진동력을 높이는 기술 중심으로 국내 중소기업들의 특허출원이 활발하다.
진동모터는 휴대폰으로 전화가 걸려왔을 때 전기신호를 진동으로 바꿔주는 역할을 하는 것으로 그 응용분야가 확대되고 있다.

2013년 이후부터 매년 40~50여건 정도를 유지하고 있는 것으로 나타났는데, 내국인 출원인이 전체 건수의 92.9%를 차지하고 있으며 엠플러스, 자화전자, 이엠텍, 파트론과 블루콤 등 국내 중소기업이 전체의 71%로 이 분야의 특허출원을 주도하고 있다.

최근 5년 동안 업계가 대기업에서 중소기업 중심으로 재편됐고, 이들의 기술경쟁이 심화되면서 특허출원도 활발해진 것으로 보인다. 2017년에는 진동모터에서 수직형이 특허출원 전체의 62%로 대폭 증가하여 대세를 이루고 있으며, 이 방식은 진동력을 높이는데 유리한 점이 있는 것으로 판단된다.

진동모터는 크게 편심 회전형과 선형 진동모터 등 2가지 방식으로 나눌 수 있고, 선형 진동모터는 다시 수평형과 수직형으로 구분된다.

특히, 선형 진동모터는 진동력을 향상시키기 위해 코일 내부에 요크(코어)를 삽입하는 방식이 자주 등장하고 있다.

뇌파 이용한 전자기기 제어 기술

인간의 두뇌를 컴퓨터 또는 기계와 유무선으로 연결하고 생각을 감지하여 컴퓨터나 기계를 제어하는 기술에 대한 특허출원이 최근 증가 추세이다.

현재 보편적으로 사용되는 ‘터치’ 방식은 물리적인 동작을 이용하므로 명령의 입력 속도와 양에 제약이 있는 반면, BCI/BMI 방식은 사람의 뇌파를 실시간 분석하여 전자기기를 자동 제어하므로 많은 명령 데이터를 실시간으로 처리할 수 있다는 점에서 미래의 인터페이스 기술로 주목을 받고 있다.

BCI/BMI 기술에 관한 국내 특허출원은 2012년까지 연간 18건 이하에 불과했으나, 2013년 이후에는 연간 90건 이상까지 증가한 것으로 나타났다.

총 특허출원건 중 내?외국인은 각각 65%(334건), 35%(182건)를 차지했고, 내국인 중에는 삼성전자(15%, 77건), LG전자(7%, 35건)가, 외국인 중에는 이베이(7%, 36건), 이머전(5%, 25건)이 각각 상위권에 이름을 올렸다.

뇌파 분석 분야가 73%(374건), 뇌파 측정 장치가 9%(47건)로 가장 많았는데, 이는 BCI/BMI 기술의 성공여부는 인간의 뇌파를 얼마나 정확히 측정하여 분석하느냐에 달려 있다는 점을 말해준다.

애초 BCI/BMI 기술은 장애인의 재활과 치료를 돕는 의료용에서 출발했다. 그러나 최근 뇌파 측정·분석 기술이 고도화됨에 따라 ‘가상 및 증강 현실 게임 분야’(182건, 35%), ‘의료용 인터페이스 분야’(120건, 23%), ‘스마트폰, 컴퓨터 등 전자기기 제어 분야’(66건, 13%), ‘뉴로 마케팅 분야’(49건, 10%), ‘원격 제어용 로봇, 드론 등 산업 분야’(33건, 6%) 등으로 출원 영역이 확장되고 있다. 이로 볼 때, 일상생활에서 생각만으로 스마트폰, 가전제품 등을 동작시키는 경험을 할 날이 머지않아 보인다.