기획시리즈 기획시리즈 사물인터넷 사물인터넷 (IoT) 생태계및특허동향 손영태 특허청심사 3 국이동통신심사과 ytson1@korea.kr 1. 서론 2. IoT 전망및생태계 3. 정부의 IoT 추진동향 4. IoT 표준화동향 5. IoT 특허동향 6. 전망및시사점 1. 서론정부는 2014 년 5 월에 초연결사회창조한국비전 을선포하고초연결창조사회구축을위해모든역량을집중하겠다고밝힌바있으며, 초연결사회 를구현하기위한기반기술인 사물인터넷 (IoT) 은이미 ICT 분야를뛰어넘어모든산업분야의메가- 트렌드 (Mega- Trend) 로자리를잡아가고있다. 사물인터넷이란사람, 물건등생활속모든사물을유무선네트워크로연결해정보를생성하고공유하는초연결네트워크환경에서 ICT 융합산업을말하며, IoT(Internet of Things) 라는말은 1999 년 MIT 대학의케빈애쉬톤 (Kevin Ashton) 이맨처음제안한용어였으나, 이제 IoT 란용어는 IT 분야종사자뿐만아니라일반인들도몇번쯤들어본대중적인키워드로자리매김한상황이다. 시장조사기관및전문가들은 2020 년에는전세계 500 억개의디바이스가인터넷에접속되는등관련시장규모가폭발적으로성장할것으로전망하고있다. 그부가가치와시장전망이매우밝아국내외업계에서는사물인터넷생태계의주도권을잡기위해치열한기술개발, 특허ㆍ표준선점을위한노력이경쟁적으로이루어지고있다. * 본내용과관련된사항은특허청심사 3 국이동통신심사과손영태 ( 042-481-8174) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 13
주간기술동향 2015. 9. 23. 본고에서는 IoT 산업육성및사업화지원을위한그간정부의추진노력을살펴보고, 지식재산권, 특히특허를중심으로주요기술분야별출원및등록동향, 표준특허등에대한동향을살펴보고자한다. 마지막으로 IoT 발전을위한향후추진방향에대해간단히제언해보고자한다. 2. IoT 전망및생태계 가. 시장전망최근미국네바다주라스베이거스에서개최된이동통신컨퍼런스 / 전시회 (CTIA2015, 2015.9.9.~11.) 에서는 2019 년까지네트워크로연결되어질홈디바이스가약 18 억개로금액으로는약 4,900 억달러로예측하고있으며, 향후 5 년이내에스마트냉장고와스마트워치를소유할미국내소비자비율을 20% 로예측하고있다 [1]. IoT 관련한시장규모는전세계적으로디바이스, 네트워크, 시스템및응용서비스영역에서 2013 년 2,030 억달러수준에서연평균 21% 씩성장하여 2020 년에는약 1 조 2,000 억달러에이를것으로전망되고있다. 부문별로는디바이스가 4,450 억달러로전체대비 37.2% 의가장높은비중을차지할것으로전망되며, 그외시스템 (3,555 억달러, 29.8%), 응용서비스 (3,552 억달러, 29.7%), 네트워크 (391 억달러, 3.3%) 순으로전망된다 [2],[3]. 나. 생태계및가치사슬사물인터넷생태계는응용서비스 (Service), 플랫폼 (Platform), 네트워크 (Network), 부품 (Device) 및보안 (Security) 영역으로구분할수있으며, 사물인터넷의가치사슬 (Value Chain) 은칩 / 모듈벤더, 기기벤더, 애플리케이션사업자, 미들웨어 / 플랫폼사업자, 네트워크 / 시스템사업자, 개인 / 기업고객등으로구성된다. 먼저, 응용서비스분야는과거특정단말을이용하는폐쇄적환경에서스마트폰의보급확대로누구나서비스를개발ㆍ활용할수있는개방형생태계로변화하고있고, 스마트홈, u-헬스, 유통ㆍ물류등으로서비스시장이확대되고있다. 플랫폼분야는구글, MS 등글로벌기업들이 IoT 생태계를주도하기위해노력하고있으나아직은지배적사업자가부재한상황이다. 국내가전, 통신등대기업들은글로벌 14 www.iitp.kr
기획시리즈 사물인터넷 시장주도형플랫폼의부재, 중소기업들은개방형플랫폼의부재로개발및시장진입에다소어려움을겪고있는형국이다. 네트워크분야는 D2D, M2M 을위한다양한비면허통신대역근거리무선통신기술의개발및표준화노력이진행되고있으며, 모든사물이인터넷에연결되는과정에서트래픽이급증할것으로예상됨에따라 5 세대 (5G) 이동통신과기가 (Giga) 인터넷의필요성이증가되고있다. 부품디바이스분야는 2G/3G, 이더넷, WiFi, ZigBee 등의통신을가능하게하는장치로센서와구동기 (Actuator), RFID, 메모리, 파워모듈등으로구성되며, 다양한실감형, 지능형및융합형디바이스개발경쟁이글로벌기업을중심으로가속화되고있다. 특히, 산업표준규격이확정되고, 기기및제품의대량생산이예상되는 2018 년을기점으로제품별평균판매가 (Average Selling Price: ASP) 가본격적으로하락할것으로예측된다 [5]. 3. 정부의 IoT 추진동향정부는그간정보통신부, 매래창조과학부부처를중심으로 사물지능통신기반구축기본계획 (2009 년 ), 7 대스마트신사업육성전략 (2011 년 ), 인터넷신산업육성방안 (2013 년 ) 등을수립하여사물인터넷에대한산업육성을지원해왔다. 특히, 2014 년에는 사물인터넷기본계획 을수립하여 (2014.5.) 창의적 IoT 서비스시장창출및확산, 글로벌 IoT 전문기업육성, 안전하고역동적인 IoT 발전인프라조성등 3 대분야에 12 개중점추진과제를선정하였다. 또한, 2015 년에는 IoT 실증단지조성등창조경제구현정책을마련하여 (2015 년미래부업무계획 ) 창조경제혁신센터를통해사물인터넷아이디어의사업화및마케팅, 해외진출을단계적으로지원하는원스톱서비스지원체계를전국 17 개시도에설치하여정부와지역대기업이손잡고중소ㆍ벤처기업의혁신적아이디어를기술ㆍ제품ㆍ비즈니스로발전시키는창업인큐베이터역할을수행하도록추진하고있으며, 창조경제혁신센터는유망중소ㆍ벤처기업이 IoT 랩을통해시제품제작및성능테스트를할수있도록지원하고, 대기업과연계하여관련기술을교육받을수있는기회를제공하고있다. IoT IP( 지식재산권 ) 창출및보호와관련하여특허청은 IoT 분야유망중소ㆍ벤처기업 15
주간기술동향 2015. 9. 23. 의 IP 확보를지원하기위해기술ㆍ특허동향세미나및 IP 컨설팅지원사업등을적극적으로추진중에있다. 현재, IoT 분야를담당하는부산창조경제혁신센터 ( 안전ㆍ관광ㆍ교통등 7 개사물인터넷시범사업을추진 ) 에대한 IP 컨설팅을지원하고있으며, 향후, 경기창조경제혁신센터 ( 헬스케어, 보육분야에특화된 IoT) 에대한 IP 컨설팅도지원을확대할예정이다 [9]. 또한, IoT 분야에대해특허분쟁을미리예측하고, 대응전략을제시하는 미래특허분쟁대응전략시나리오 사업을추진하여 IoT 표준화동향, 특허분석, 선도경쟁사, 특허관리전문사업자 (NPE) 전략분석, 분쟁사례분석및사전분쟁예측등을통해향후발생가능한특허분쟁에대한대응시나리오를도출하여관련기업에서활용하도록할예정이다. 4. IoT 표준화동향 IoT 관련표준화단체는 ISO, ITU 같은국제표준화기구뿐만아니라 ETSI, 3GPP, IETF, IEEE, OneM2M 등여러표준화단체에서사물인터넷을위한표준화노력을진행하 고있다. IoT 표준화는데이터의전달과처리로분류할수있으며, ETSI, IETF 는데이터의 처리를중심으로, 3GPP, IEEE, ITU-T 는데이터전달을중심으로표준화를수행하고있다. < 표 1> 표준화기구별 IoT 관련표준특허 구분 ETSI 3GPP IETF 6lo IETF core 총계 Certicom Corp 3 3 Ericsson 3 3 Huawei 12 2 1 15 InterDigital 39 43 3 85 Koninklijke KPN N.V. 1 1 KT 2 2 Qualcomm 5 5 총계 58 45 3 8 114 < 자료 >: ETSI IPR Online Database (http://ipr.etsi.org https://datatracker.ietf.org/ipr/) 특히, 3GPP 는이동통신기반의 MTC(Machine Type Communication) 기술개발을진행하고있으며, IEEE 에서는 802.11 및 802.15 중심의무선통신기술을개발하고, IETF 에서는저전력디바이스도인터넷에연결할수있도록가벼운프로토콜을개발하고있다. 또한, onem2m 은글로벌사물인터넷플랫폼표준기술을개발하기위해서전세계주요 7 16 www.iitp.kr
기획시리즈 사물인터넷 개주요표준화기관들 (ETSI( 유럽 ), TIA, ATIS( 북미 ), ARIB, TTC( 일본 ), CCSA( 중국 )) 로결성된파트너십프로젝트로서플랫폼요구사항, 아키텍처, 프로토콜및보안등분야에대한표준기술을개발하고있으며, 국내에서는한국정보통신기술협회 (TTA) 의사물인터넷특별기술위원회 (STC1) 를중심으로사물인터넷분야국제표준화에대응하고있다 [4]. 5. IoT 특허동향 IoT 관련특허출원은전세계적으로매년꾸준히증가하고있다. 전세계주요특허 청에총 2,563 건이출원되었으며, 2001 년이후부터관련특허가출원되기시작하여 2009 년이후급격히증가되고있다. < 표 2> 연도별특허출원건수 연도 ~2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 계 출원건수 7 10 12 15 114 496 1,054 662 193 2,563 * 출원공개는특허출원후 1 년 6 개월경과후공개됨 < 자료 >: M2M/IoT 특허동향조사보고서, 2014. 2. < 표 3> 사물인터넷특허검색을위한키워드 구분 사물인터넷 키워드 M2M*, MtoM(M-to-M), 엠투엠, 엠 2 엠, 머신투머신 (machine to machine), 머신투머신 (machine-to-machine), 머신대머신, 기계대기계, 장치대장치, MTC(machine type communication), 기기간통신, 머신타입통신, 머신타입통신, 기계타입통신, 머신형통신, 기계형통신, 사물간통신, 사물통신, 사물통신, 사물지능통신, 사물지능통신, 사물인터넷, 사물인터넷, 스마트사물, 스마트사물, 스마트오브젝트, internet of things, IoT, IoW, IoE&!(MTCMOS MTCS MTCC IOW MTCV MTCVD Iowa Iota) 주요국가특허청별출원현황은중국 724 건으로 28%, 미국 495 건 (19%), 한국 342 건 (14%) 으로중국특허청의출원이압도적점유를보이고있으며, 국제특허출원 (PCT) 도 742 건으로높은비중 (29%) 을차지하고있다. 이중에서중국의출원비율이상대적으로 높으며, 이는중국정부의 PCT 출원장려정책에기인한것으로보인다. 또한, 화웨이, ZTE 등중국기업들은 ETSI, 3GPP 등표준화기구에서도활발한표준화활동을수행하고 < 표 4> 국가별특허출원건수 국가 ( 특허청 ) 중국 미국 한국 유럽 일본 PCT 계 건수 724 495 342 153 107 742 2,563 < 자료 >: M2M, IoT 특허동향조사결과보고서, 특허청, 2014. 17
주간기술동향 2015. 9. 23. Panasonic Xidian University Datang Mobile Sharp ITST Modacom Wireless Technology Solutions Renesas Mobile Corporation Vodafone Nokia Sony Nokia Siemens Networks Via Telecom ITRI NEC Scaipla Holdings HTC Corporation China Mobile QUAL COMM INTEL Alcatel Lucent KT ETRI CATT Ericsson Interdigital Patent Holdings Samsung Electronics Huawei LG Electronics ZTE Corporation < 자료 >: M2M, IoT 특허동향조사결과보고서, 특허청, 2014. 0 100 200 300 400 500 ( 그림 1) IoT 특허다출원인리스트있어향후중국의양적우세를앞세운특허공세에대한대비도필요할것으로예측된다. 전체적으로중국기업인 ZTE 가압도적으로많으며, LG 전자, 화웨이 ( 중국 ), 삼성전자, 인터디지털 (Interdigital) 등에서 100 건이상의특허출원을하고있다 (( 그림 1) 참조 ). 국내특허출원은 2009 년 33 건에서 2013 년 229 건으로매년특허출원이급증하고있으며, 정부의적극적인 IoT 관련정책추진, 연구개발및서비스확대등으로특허출원이활발하게이루어지고있다. 18 www.iitp.kr
기획시리즈 사물인터넷 250 200 150 100 출원건수등록건수 50 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 < 자료 >: 특허청자체분석자료, 심사 3 국이동통신신심사과, 2015. 9. ( 그림 2) 연도별국내출원 / 등록현황국내특허출원은 LG, KT, ETRI, 삼성전자등대기업및연구소의비율이높으며, 특히모다정보통신 ( 주 ) 은중견기업으로상위에랭크되어있다. 국외출원으로는인터디지털, 알카텔 -루슨트, HTC 등글로벌기업의출원이많은편이다. 분야별로는 IoT 기기간네트워크제어ㆍ관리기술에관한출원이 68.0% 로가장높으며, 이는기기의식별및동시접속에따른네트워크트래픽부하를해결하기위한다양한기술개발이활발히진행되고있음을보여준다. Qualcomm MOS 테크놀로지한국과학기술원 SCA(Svenska Cellulosa Aktiebolaget) HTC Modacom Alcatel Lucent Interdigital Samsung electronics ETRI KT LG electronics 0 10 20 30 40 50 60 70 < 자료 >: M2M, IoT 특허동향조사결과보고서, 특허청, 2014. ( 그림 3) IoT 국내특허다출원인 19
주간기술동향 2015. 9. 23. 세부기술분야별로는접속제어, 자원할당, 전력저감기술, 기기호출등기술분야에서출원이많으며, 또한, 스마트홈, 스마트카, 헬스케어, 원격제어분야응용서비스출원비율이다음으로높은 (16.5%) 편으로, 이로써소비자의구매력을높일수있는사물인터넷제품을시장에출시하기위해산업전반에걸쳐다양한비즈니스모델개발이활발히진행되고있다. 보안 / 인증 82 건 (9.4%) 기타기술 54 건 (6.2%) 네트워크제어및관리기술 596 건 (60.8%) < 자료 >: 국회,IoT 포럼, 발표자료, 2014. 10. 서비스 145 건 (16.5%) ( 그림 4) IoT 기술별특허출원현황 6. 전망및시사점 IoT 는통신, 네트워크, 센서기술등정보통신분야에서앞으로점차가전, 자동차, 의료, 제조업, 조선등전산업분야로적용이확대될것으로예측되며, 앞으로 IoT 기술이우리나라의주력산업분야와효과적으로융합된다면새로운블루오션시장의창출이가능할것으로전망되고, 이를위해서는과감한선택과집중이필요할것으로예측된다 [8]. 또한, 센서, 플랫폼, 네트워크등 IoT 본연의기술개발, 표준화, 지재권창출뿐만아니라, 각산업분야별로특화된응용기술에대한비즈니스모델개발및국제표준화활동에도더많은관심과노력을기울여야할것으로판단된다. 또한, 특허를비롯한지식재산권 (IP) 분야에서아직은우리나라가질적, 양적인우세를보이고있으나, 점차중국, 대만등관련특허출원및등록이증가하고있고, 특히최근미국에서개최된 이동통신컨퍼런스 / 전시회 (CTIA) 에참여한중국, 대만기업의수및규모면에서한국의 5 배이상의규모였음을고려하면향후 IoT 분야에대한기술개발뿐만아니라특허분야에서도 차이나파워 에대한적극적인대비가필요할것으로판단된다. 그간 사물인터넷 (IoT) 은사물을인터넷에연결하기위한네트워크중심의협의의개념과네트워크와연결하기위한플랫폼관련기술중심이었다면, 이제부터는이동통신단말뿐만아니라홈, 가전, 자동차, 헬스케어, 금융, 생산등모든산업분야로 IoT 적용이확대되고있어각산업분야별이를적용하여활용하기위한비즈니스모델, 적용기술, 솔루션기술등의개발과이에대한지식재산권 (IP) 확보에업계, 연구기관및정부의적극적인노력과관심이필요할것으로판단된다. 20 www.iitp.kr
기획시리즈 사물인터넷 < 참고문헌 > [1] Wireless Week Official Daily, CTIA Super Mobility 2015, 2015.9.9-11, pp.7. [2] Machina Research, STRACORP(2013.1), NIA 보고서 (2013.7) 등 [3] 사물인터넷 (IoT, M2M) 개발동향과시장전망및분야별사업전략, IRS Global, 2014.1. [4] 국제기구별사물인터넷표준화동향, TTA Journal, 2014, pp.9-27. [5] 김광식, 사물인터넷 (IoT) 관련특허출원동향과지식재산권, 국회포럼발표자료, 2014.10. [6] 사물인터넷기본계획, 미래창조과학부, 2014.5. [7] M2M, IoT 특허동향조사결과보고서, 특허청, 2014. [8] 정혁 -이대호, 사물인터넷의진화와정책적제언, KISDI Report, 2014.4.23. [9] 사물인터넷 (IoT) 분야특허 (IP) 경쟁력제고추진방안, 특허청, 2014.10. [10] RFID, M2M 산업실태조사보고서, 정보통신산업진흥원 (NIPA), 2013.12.13. 21