- 그러나고가산업용장비를대부분수입 * 하는등해외기업에대한의존도가높음 * 국내기업중실제산업용 3D 프린터를개발 판매하는기업은캐리마, 인스텍등몇개 기업에불과하며, 2012 년국내에설치된 3D 프린터 1,300 여대중캐리마와인스텍의제품은 약 40 대에불과함 Ü 본보고서에서는

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세례 천
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1 3D 프린팅기술에관한주요국특허동향및시사점 2013 년 11월영국지식재산청 (IPO) 은 3D 프린팅특허개관 (3D Printing A patent overview) 을발표하였으며, 2014 년 6월일본특허청 (JPO) 은 2013 특허출원기술동향조사보고서 에서 3D 프린터관련내용을포함하는등전세계적으로 3D 프린팅기술이각광을받고있음. 이에위보고서의주요내용을분석하여정책적시사점을도출함 * 작성자 : 이성욱 ( 한국지식재산연구원정책연구팀, 전문위원 ) 문명섭 ( 한국지식재산연구원정책연구팀, 전문연구원 ) 본보고서내용은한국지식재산연구원의공식적인의견이아님을밝힙니다. 1. 검토배경 정보통신기술및소프트웨어의발전, 오픈소스커뮤니티문화등획기적인기술발전에힘입어 3D 프린팅기술이제조업에있어혁신을일으키고있음 2000 년대후반이후전세계적으로유망기술로주목받고있음 년부터가트너는 Hyper Cycle for Emerging Technologies * 에서미래유망기술로 3D 프린터선정, 2013 년 MIT 는 10 Breakthrough Technologies 중하나로 3D 프린터선정 하는등관심이집중됨 * 가트너는매년기술별성숙도와시장에서의기대, 사업성및방향성을평가하고, 기술별 성장기에도달하기까지남은기간을표현하는 Hyper Cycle for Emerging Technologies 를 발표하고있음 2000 년대초 3D 프린터시장의규모는약 6 억달러였지만, 2012 년에는 22 억달러에이른것으로추정되고있으며, 2021 년에는 108 억달러에달할것으로예측되고있음 * * Wohlers Associates, Inc., "Wohlers Report 2013". 관련산업의지속적인성장이기대되는상황에서, 미국및유럽, 일본, 중국등은 3D 프린팅 기술을신성장동력으로주목하고정부주도하에적극적으로육성하고있음 국내 3D 프린터시장규모는아직미미한수준으로, 2012 년약 300 억원규모 * 로, 전년대비 30% 이상증가하는등급속히성장중임 * 국가과학기술심의회, 3D 프린팅산업발전전략 ( 안 ), ISSUE & FOCUS on IP 1

2 - 그러나고가산업용장비를대부분수입 * 하는등해외기업에대한의존도가높음 * 국내기업중실제산업용 3D 프린터를개발 판매하는기업은캐리마, 인스텍등몇개 기업에불과하며, 2012 년국내에설치된 3D 프린터 1,300 여대중캐리마와인스텍의제품은 약 40 대에불과함 Ü 본보고서에서는제조업에새로운혁신을일으킬미래유망기술인 3D 프린터의특허기술의글로벌동향을분석하여, 시사점을도출하고자함 2. 3D 프린터관련국가별정책동향 미국 오바바정부는제조업의부활을위해, 3D 프린팅기술개발및인프라조성에집중투자계획을수립함 년 3월, 10 억달러를투자하여 3D 프린터관련 15 개기관 (Institution for Manufacturing Innovation, IMI) 의네트워킹 (National Network for Manufacturing Innovation, NNMI) 을구축함 년 8월, 정부가 3,000 만달러, 참여컨소시엄이 4,000 만달러를투자하여오하이오주영스타운에 3D 프린팅관련연구소인적층가공혁신연구소 (National Additive Manufacturing Innovation Institute, NAMII)* 를설립하고 3D 프린팅관련연구를전개함 * 주요연구방향은국방, 항공, 자동차, 의료등다양한제조분야에서의원가절감, 에너지 소재소비절감, 맞춤생산의수행에있으며, 정부기관, 기업, 대학, 비영리기관등총 117개단체가회원으로활동하고있음 (2014 년 7월기준 ) - NAMII 는영스타운주립대에 Innovation Factory 를설립하고다양한 3D 프린터시스템및주변장비를구축하고, 35 개기관이참여한 7개 R&D 프로젝트를출범하는등의활동을실시하고있음 유럽 유럽연합 (EU) 은 2012 년 ECAM(The European Collaboration on Additive Manufacturing, ECAM) 을설립하여개별국가에서독자적으로진행되던연구개발을 EU차원에서통합하여추진함 - ECAM 은유럽내분산되어있던적층기술관련기관의통합으로제조업강화를통해유럽경제의발전에공헌할목적으로설립됨 년 6월, Strategic Research Agenda(SRA) 2013 for Additive Manufacturing 를공개하고, Horizon2020 * 을통해 3D 프린터관련나노소재에관한프로젝트가공모됨 * Horizon2020 는 EU에서의과학기술의연구개발에대한재정적지원프로그램임 ISSUE & FOCUS on IP 2

3 ( 영국 ) 영국정부는대학을시작으로 3D 프린팅관련연구개발및교육지원정책을수립하고투자를확대하고있음 년에는노팅엄대와쉐필드대등에 3D 프린팅연구조직을설립하고, 2013 년에는 3D 프린팅분야 R&D 프로젝트에 840만파운드지원계획을발표함 - 비즈니스혁신기술부 (Department of Business, Innovation and Skills, BIS) 는 2014 년 3D 프린터시장에약 1,470 만유로를투자할계획임 년부터는모든학교에 3D 프린터교육커리큘럼을추가하기로하였으며, 50 만파운드의기금을집행해 60개학교에 3D 프린터를보급하고이를담당할교사를파견함 향후 5년내대부분의학교에 3D프린터를설치할예정임 일본 아베정권은일본재흥전략 ( 日本再興戦略 ) 에서 3D 프린터를핵심산업으로정하고, 소재나기계제어기술등에서 3차원조형시스템의연구개발을국가프로젝트로추진한다는구상을발표함 - 경제산업성은 2014 년도예산안에서 3차원조형기술을중심으로한제조혁신프로그램 등에 40억엔의예산을계상중임 R&D 프로젝트와는별개로, 미국, 유럽, 중국, 한국등주요국의 3D 프린팅기술과관련한논문, 특허, R&D 동향조사를병행하고있음 경제산업성은대학, 고등전문학교등에서교육용으로 3D 프린터를도입할경우 1억엔까지자금을지원하고있으며, 그지원폭을더확대해나갈계획임 - 또한, 오사카부교육위원회에서내년도부립사노공과고등학교에 3D 프린터를배우는전공과정을도입하였으며, 사노공과고등학교는 3D 프린터를수십대설치한후 산업창조과 ( 가칭 ) 에 80명을모집할계획임 중국 과학기술부는 국가기술발전연구계획및 2014 년국가과학기술제조영역프로젝트지침 에 3D 프린터를처음으로포함함 - 약 72억원규모의우주항공, 정밀부품등의분야에서 R&D 프로젝트를실시함 공업정보화부는 3D 프린터산업육성을위한표준수립, 규제정비, 기술혁신세제혜택등의전략방안을수립중에있음 현재중국에서 3D 프린터관련하여높은기술력을가진기관은서안교대, 화중과학기술대, 칭화대임 - 서안교대는광경화기술을, 화중과학기술대는레이저분말소결기술을, 칭화대는플라스틱 ISSUE & FOCUS on IP 3

4 적층기술을중점적으로연구하고있음 2012 년 10월에는정부, 대학, 기업이공동출자하여 3D 프린팅기술산업연맹을설립함 - 동연맹은기술개발및상용화, 기술표준제정등을추진할계획임 2013 년 3월에는장쑤성난징에 3D 프린터연구소 (The 3D Printing Research Institute of China) 를설립하고, 의료, 우주항공, 자동차, 방위산업등폭넓은분야에도입할수있도록연구개발을진행중에있음 3. 3D 프린터관련국제특허동향 최초의 3D 프린팅기술은 1981 년나고야시립연구소의히데오코다마가개발하였으나, 이를시스템으로최초구현한것은미국의 Charles Hull * 임 * 1984 년입체인쇄술 (Stereolithography) 이라는제목으로특허를출원하였으며, 3D systems 社를설립하여 1988 년상용화를달성함 3D Systems 는 SLA(Stereo Lithography Apparatus) * 와 SLS(Selective Laser Sintering) ** 기술에대한원천특허를보유하고있음 * 액체광경화성수지가담긴수조안에저전력 고밀도의 UV 레이저를투사하여경화시키는방식으로적층 ** 베드에도포된파우더 ( 분말 ) 에선택적으로레이저를조사 소결하고, 파우더를도포하는공정을반복하여적층 - 그러나, SLS 방식의 3D 프린터기술의원천특허인 Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography 는 2014 년 2월특허권이만료됨 Stratasys 는 Objet Geometries Ltd. 인수를통해 FDM(Fused Deposition Modeling, Fused Filament Fabrication) * 및 Polyjet ** 기술에대한원천특허를확보하고있음 * 가는실 ( 필라멘트 ) 형태의열가소성물질을노즐안에서녹여얇은필름형태로출력하는방식으로적층 ** 프린트헤드의수백개의미세노즐에서재료를분사함과동시에자외선으로경화시키는방식 3D 프린팅기술분야는 1980 년대부터급격하게성장했지만, 동기술이주목을받은것은 2000년대이후임 3D 프린팅기술의원천특허및유용한특허의존속기간만료와컴퓨팅및소프트웨어의발전이 3D 프린팅기술의성장의원동력이됨 ISSUE & FOCUS on IP 4

5 (1) 국가별출원동향 1980 년부터 2013 년까지의 49 개국에출원된특허를분석한결과 *, 등록된특허는 9,145 건이며, 패밀리특허는 4,015 개임 * UK Intellectual Property Office, 3D Printing A patent overview, 년대에들어서면서 3D 프린터관련특허출원및등록이급격한증가추세를보이고있음 - 또한, 언론을통해 3D 프린팅기술이주목을받으면서관련특허의출원도지속적인증가를보이고있음 3D 프린터관련국제특허동향 출처 : UK Intellectual Property Office, 3D Printing A patent overview, 국가별특허출원에서미국이 1위를차지하고있으며, 일본과중국이그뒤를잇고있음 - 단, 출원된기술의개발지역과출원지역이일치하는것은아님 * * 예를들어, 소프트웨어의경우미국에서특허등록이용이한점을이용해타국에서개발된기술이미국에서등록될수있어국가별특허출원순위에영향을미칠가능성있음 ISSUE & FOCUS on IP 5

국가별특허출원동향 출처 : UK Intellectual Property Office, 3D Printing A patent overview, 2013.11.

6 국가별특허출원동향 출처 : UK Intellectual Property Office, 3D Printing A patent overview, 출원인의국적별출원건수에서미국인이압도적으로많은것은미국이관련기술개발을주도하고있음을나타냄 국가별특허출원동향에서포함되지않았던이스라엘이출원인국적별출원건수의상위 10 위에포함된것은 Objet 社가이스라엘기업이었던점과무관하지않음 출원인국적별출원건수 출처 : UK Intellectual Property Office, 3D Printing A patent overview, ISSUE & FOCUS on IP 6

7 (2) 기업별출원동향 시장현황 특허권확보및시장점유를위한 M&A 로인해소수선두업체들이 3D 프린터시장을과점중임 - 산업용은 Stratasys 社 (53.4%)*, 3D Systems 社 (17.5%)** 가, 개인용은 RepRap 社 (60%), MakerBot 社 (22%) 가시장을과점중임 * Solidscape 社 (2011.5), Objet 社 (2012.2), Makerbot 社 (2013.6) 등을인수하여시장점유율에서과반을달성함 ** 2009 년이후에만 40건이상의 M&A 를통해시장점유율을확대함 기업별특허현황 2000 년대이전에는 Fujitsu 社와 NEC 社가기술개발을주도하였으며, 2000 년대이후에는 3D Systems 社와 Stratasys 社가기술개발을주도함 - Fujitsu 社는 3D 프린터관련특허출원에있어 1위를차지하고있지만, 대부분의특허가 1980년대에출원되어존속기간이만료되거나만료될예정임 Fujitsu 社는최근, 3D 프린터시장에서 3D 프린터를이용한정밀부품 * 제작및시제품생산 ** 등새로운사업활동의개시를선언함 * 인공위성과자동차에이용되는고도의복잡한부품등 ** 3D 도면뿐아니라 2D 도면또는손으로그린그림으로도 3D 프린터를이용해시제품생산 - 3D Systems 社는 3D 프린터관련하여 343 개의등록특허를보유하고있으며, 이는 Stratasys 社가보유한등록특허 (113 개 ) 대비 3배나많은수치임 그러나, 3D Systems 社의등록특허는 2013 년까지 56 건의특허권이만료되었으며, 2016 년까지 37건이특허권이만료될예정임 ISSUE & FOCUS on IP 7

특허출원상위 10 대기업의출원분포도 출처 : UK Intellectual Property Office, 3D Printing A patent overview, 2013.11.

8 특허출원상위 10 대기업의출원분포도 출처 : UK Intellectual Property Office, 3D Printing A patent overview, 다음의그림은상위 10 대기업간 3D 프린팅기술의연구개발에있어협력정도를나타내고있음 이를분석한결과, 3D Systems 社는 Z 社와협력하고있으며, Stratasys 社는 Objet 社와협력하고있는것으로나타남 3D Systems 社와 Stratasys 社는최근각각 Z 社 * 와 Objet 社 ** 를인수하였는데, 이두기업은현재합병한기업들과사전에협력한사실을보여줌 * 2011 년 11 월, 3D Systems 社는업계 4위인멀티컬러잉크젯 3D 프린팅부문의선도기업인 Z 社를 1억 3천 7백만달러에인수함 ** 2012 년 12 월, Stratasys 社는 Objet 社를인수하여세계 1위 3D 프린팅기업으로도약하였으며, 3D 프린팅분야에서 500 개이상의국제특허기술을보유하게됨. 매출액규모는 2011 년기준 2억 7,700 달러임 ISSUE & FOCUS on IP 8

특허출원상위 10 대기업의협력도 * 동그림에서각점은하나의패밀리특허를나타냄출처 : UK Intellectual Property Office, 3D Printing A patent overview, 2013.11. 4.

9 특허출원상위 10 대기업의협력도 * 동그림에서각점은하나의패밀리특허를나타냄출처 : UK Intellectual Property Office, 3D Printing A patent overview, 시사점 3D 프린터의사회적 경제적파급효과 기술진보로인해 3D 프린터는구현가능범위가확장되었고, 세계시장은 3D 프린팅을새로운동력으로경제성장을꾀하고있음 3D 프린터를사용할경우, 제작비용과시간을절감할수있으며시제품사내제작을통해기밀유출의가능성을줄일수있음 - 또한완제품제작시제조공정이간소화되고, 소량생산및맞춤형생산이용이해짐 ISSUE & FOCUS on IP 9

10 - 이는새로운비즈니스모델창출로이어져, 창업활성화, 신제품 서비스창출및생산성증가의효과가있음 한편, 국내의 3D 프린터시장은아직초기단계로서많은문제점 * 을내포하고있음 * 기업및일반인등 3D 프린팅활용여건미흡, 비즈니스활성화지원체계부족, 선도국대비취약한기술역량, 3D 프린팅관련제도기반미비등 ( 국가과학기술심의회, 3D 프린팅산업발전전략 ( 안 ), ) - 특히, 국내기업이 3D 프린터관련특허를충분히확보하지못한상황은향후발생할수있는특허분쟁에서어려움을겪을가능성이높음 * * 3D 프린터시장은폭발적성장이예상되고있는만큼특허소송규모도천문학적액수가 될것으로예상됨. 삼성전자가애플과의특허전쟁당시, 1 차소송에만 6 천만달러이상의 비용을사용한바있음 특허분쟁가능성 3D printer, an opportunity? * 에따르면, 최근 3 년동안총 15 건의특허소송이발생했고, 이중 3D Systems 社가제기한소송이 7 건에달함 * 전자신문과광개토연구소가작성한 ipnomics 보고서 ( ) - EOS 社, Solidscape 社등여타 3D 프린터기업도 6 건의소송을진행중임 특허관리전문회사 (NPE) 가소송을주도하는여타산업과달리 3D 프린터시장은시장점유율 확대를위한소송이진행중임 - 원천특허등이만료되었거나 3~5 년이내에만료예정인 3D Systems 社와 Stratasys 社는 3D 프린터관련특허침해소송을제기하거나공격적인 M&A, 특허매입등을진행하고있음 - 이들기업은세계각국에신규특허, 개량특허, 주변특허등을확보하여원천특허의만료 영향으로신시장이태동하는국가에특허장벽을구축하고있음 - 3D Systems 社와 Stratasys 社는국내에도각각 77 건, 12 건의특허를보유하고있으며, 특히 이들기업은보유특허중인용수가많은특허를소송에활용하고있으므로이에대한주의가 필요함 특허분쟁대응체계구축 3D 프린터산업은미국에의해주도되고있으며, 특히 3D Systems 社와 Stratasys 社양사가 시장을과점하고있으며, 특허권보유및확보에있어서도양사가주도하는있음 ISSUE & FOCUS on IP 10

11 반면우리나라의경우, 미국및일본, 중국등에비해기술개발및특허권확보가부족한상황이므로, 이에대한민관합동의전략적인투자및마스터플랜수립이필요함 특히, 3D 프린팅에의해발생가능한지식재산권침해및분쟁에대비하여우리의법 제도를개선할필요성이있음 ISSUE & FOCUS on IP 11

<30375F315FC6AFC7E3BBF3BDC45F28C1D629C0ACBDBA5F66696E5F35312D35352E687770>

<30375F315FC6AFC7E3BBF3BDC45F28C1D629C0ACBDBA5F66696E5F35312D35352E687770> (주)윕스 기업블로그 아이디어 놀이터 특허 동향분석 1. 분석목적 및 방법 지난 2월, 세계경제포럼(world economic forum)은 2013 세계 10대 유망기술 중 하나로 3D 프린터 를 꼽았고, 미국 오바마 대통령 또한 3D 프린터가 제 3의 산업혁명 을 일으킬 것이라고 언급한 바 있을 뿐만 아니라 세계미래학회(world future society)는