영구자석 사용 희토류 소재 특허 39% 차지, 배터리용 특허도 늘어

전기 및 하이브리드 자동차, 태양열, 풍력 발전 등에 필수적으로 포함되는 핵심 소재인 희토류와 관련된 특허가 활발하게 출원되고 있다.

특허청에 따르면, 희토류 관련 특허출원 건수는 2000년 이후 지속적으로 증가하고 있으며, 특히 하이브리드차와 전기자동차의 연구가 활발했던 2010년 이후에 관련 특허출원이 급등한 것으로 조사됐다.

2000년 이후 출원된 건 중 희토류 소재를 영구자석용으로 사용한 출원인별 동향을 살펴보면, 국내출원은 1,267건으로서 전체 출원의 약 39%를 차지하고 있고, 외국출원은 1,965건으로서 약 61%를 차지하고 있다. 국내 출원인별 동향을 살펴보면, 삼성전자(61건)가 가장 많은 출원을 했고, 현대자동차(56건), 삼성전기(48건), LG이노텍(33건)이 그 뒤를 잇고 있는 것으로 조사됐다.

또한 2000년 이후 출원된 건 중 희토류 소재를 배터리용으로 사용한 국내 출원인별 동향을 살펴보면, 삼성SDI(81건)가 가장 많은 출원을 했고, 주식회사 LG화학(33건), 삼성전자(32건), 한국원자력연구원(24건) 순으로 조사됐다.

특히 주목할 점은 대기업이 다출원 상위 순위를 모두 차지하고 있다는 점인데, 이는 낮은 채산성과 환경오염으로 인해 채굴 등 직접 생산에 관여하지는 않지만 희토류의 분리, 정련 및 합금화 과정에서 필요한 고도의 기술력과 노하우를 반영하여 출원한 결과로 분석된다.

특허청 강구환 금속심사팀장은 “몇 년 전만하더라도 희토류는 자원무기화로 인해 가격 변동이 극심하여, 탈(脫) 희토류 소재를 이용한 모터나 희토류 재활용에 대한 연구가 활발했으나, 향후 세계적으로 화석연료를 대체하는 전기자동차 등의 수요가 증가할 것으로 예측된다”라며, “영구자석 및 배터리에 관한 연구개발과 특허출원은 더욱 활발해질 것으로 예상된다.”고 전망했다.



리튬 확보기술 특허 출원도 활발

한편, 이차전지의 폭발적 수요와 함께 이차전지의 핵심소재인 리튬의 수요가 급증하고 있는 것으로 나타났다.

리튬을 확보하기 위한 특허출원이 2010년도부터 본격적으로 이루어지다 2014년 잠시 주춤한 후, 다시 꾸준히 증가해 2017년(24건)에는 2014년(7건) 대비 약 3배 이상 증가한 것으로 조사됐다고 특허청은 밝혔다.

세부 기술별 출원 동향을 살펴보면, 폐전지 등으로부터 리튬을 회수하는 리사이클링 기술이 39%(57건), 해수 및 염수에서 리튬을 회수하는 기술이 30%(43건), 기타 회수 장치 및 방법이 29%(42건), 리튬광물에서 회수하는 기술이 2%(3건)인 것으로 파악됐다.
개별 기업별 기술동향을 살펴보면, 포스코 및 포항산업과학연구원은 해수 및 염수에서 리튬을 회수하는 기술(33건, 해당기업의 61%)에 집중되어 있고, 타 국내기업은 리사이클링에 의한 리튬 회수 기술(19건, 해당기업의 68%)에 집중되어 있는 것으로 조사됐다.