한국의류산업학회지제11권제6호, 2009 <연구논문> J. Kor. Soc. Cloth. Ind. Vol. 11, No. 6, pp.942-946(2009) 특허분석을통한천연염색기술의현황 김호정 경성대학교이과대학의상학과 Technology Trends Related with the Natural Dyeing by Patent Analysis Hojung Kim Dept. of fashion design & merchandising, Kyunsung University; Busan, Korea Abstract : The trends of patents related to natural dyeing were examined in order to guide the development of natural dyeing into a high value-added technology. Total 181 patents data provided from KISTI were analyzed and following results were drawn. Korea had the overwhelming number of patents related to natural dyeing over Japan or United States of America from 1970 to 2007. In case of domestic, the number of patent applications were heavily focused on the metropolitan area in 1990 s, but started to increase in the Honam region and Youngnam region in the first half of the year 2000 which indicated that the researches and the developments of natural dyeing were very active. In the case of foreign countries, most of their patent applications comes from the corporation such as a company while the number of patents applications from individuals overwhelms that of corporation in South Korea. Also, more of individuals patent applications were denied than corporations' patents applications. The vegetable dye, a type of dyestuff which is a research subject for patent application, had the most research done above all other dyestuff. Key words: patent, natural dyeing, Technology Trends, KISTI, vegetable dye 1. 서론 18세기퍼킨에의해최초로개발된합성염료는그편리성과경제성등의이유로급격한기술발전을이루었으며그이전까지인류의역사와함께해온천연염색기술과천연염료의사용을상대적으로쇠퇴시키는역할을하였다. 그러나 20세기에접어들어합성염료의사용에의한수질오염의심각성과인체에미치는유해성이밝혀지면서그문제점이대두되었다. 또한전세계적인환경운동으로인간에게무해하면서환경친화적인상품에대한선호도가증대되었고염색분야에서도전통적인천연염색에대한관심이다시생겨나게되었다. 천연염료는그재료자체가식용혹은약용인경우가많으므로안전하다는가장큰장점이있고의복의염색만이아니라종이, 목재, 금속과유리에이르기까지폭넓게활용가능한염재이다 ( 이종남, 2004). 그럼에도불구하고천연염색은일부장인들에의해천연염료의제작법이나염색기술이전수되어오고있으며전통의류나일부공예품정도로소비되고있는것이현실이다. 이와같이천연염색의대중화가어려운이유로는염재의생산과공급의한계성, 색상의견뢰도와재현성의부족, 염색법의까다로움등을 Corresponding author; Hojung Kim Tel. +82-51-620-4666, Fax. +82-51-623-5248 E-mail: khjung@ks.ac.kr 들수있다. 우리나라는고조선때이미식물염을한것으로알려져있고삼국시대에는염색을위한관영공장을따로설치했을정도로그기술이발달하였던역사가있음에도현재는북미나일부유럽국과가까운일본에비하여표준화나상업화에서뒤떨어진형편이다. 최근국내에서도전통문화를고부가가치산업으로전환하기위하여전통문화를기반으로하는제품개발에많은투자를하고있다. 전통문화로계승되어온천연염색을이용한섬유류제품역시친환경적인천연염색특유의색감과친환경적인특성등으로인하여고부가가치제품으로인식되고그제품개발이이루어지고있다. 이러한맥락으로천연염료와천연염색이가진문제점들을극복하고자많은연구가국내외서이루어지고있으며대부분의기술들은특허로출원되고있다. 즉새롭게개발된상업화가능한대부분의기술은특허문헌을통하여공개되어지고있다고볼수있으며유럽과미국의경우에도새로운과학기술이특허문헌으로만소개되는비율이약 70% 이상인것으로알려져있다 ( 특허청, 2006). 따라서특정분야에서새롭게개발되는기술의동향을효과적으로파악하고습득하기위하여서는특허문헌을분석하는것이필요하다고볼수있다 ( 류영복, 1991). 본연구에서는국내외의천연염색에관련된특허분석을통하여천염염색관련기술의개발동향과천연염색을이용한고부가가치화제품개발을위한방향을제시하고자한다. 942
특허분석을통한천연염색기술의현황 943 2. 연구방법 특허문헌은특허로출원된사실을공개하는공개특허문헌과특허로등록된사실을공표하는등록특허문헌으로구분된다. 본연구에서는공개특허문헌과등록특허문헌을분석대상으로하였다. 천연염색관련특허문헌은한국과학기술정보원 (KISTI, http:/ //www.kisti.re.kr) 에서제공하는각국의특허정보데이터베이스를활용하였으며특허검색범위는출원년도를기준으로 1970년이후부터 2007년까지로하였다. 분석대상국가는출원을기준으로한국, 미국, 일본, 유럽으로하였다. 특허검색에사용된검색식은 ((natural or 천연 *)/n3 ( 염색 * or 염료 * or 염모 * or dye*)) 과 ((natural or 천연 *) and (hair* or ((keratin* or 케라틴 *)/n3 (fiber* or fibre* or 섬유 *))) and ( 염색 * or 염료 * or dye*)) 로하였다. 총검색된특허건수는 250여건이었으며, 정확한특허분석을위하여수차례에걸친필터링을통하여염모제관련특허를포함한노이즈를제거하여최종적으로 181건을분석대상으로하였다. Fig. 2. Annual trends of patent applications. 3. 결과및고찰 3.1. 국내외의특허출원동향비교특정분야의기술개발동향을파악하기위한가장효과적인방법이관련특허출원동향을분석하는것이다. 국내및외국에서천연염색분야에출원된특허건수를 Fig. 1에나타내었다. 1970년이후부터 2007년까지의천연염색과관련된전체특허건수는약 181건이었으며그중에서한국에출원된건수는 119건, 미국, 일본등외국에출원되어있는특허건수는약 62 건으로미국이나일본에비하여우리나라의경우가월등히많은것으로나타났다. 이것은 Fig. 2의연도별출원건수에서볼수있듯이국내에서 90년대후반들어천연염색에대한관심이급상승되어천연염색분야의특허출원이본격적으로이루어지기시작하면서그변화가비교적작은국외의경우에비하여 90년대후반에서 20003년까지특허출원건수가크게증가한것 Fig. 1. The numbers of patent applications related to the natural dyeing. Fig. 3. Distribution of patent applicants by domestic districts. 과관계가있는것으로보인다. 그러나이러한경향은계속되지못하고 2004년부터는특허출원건수가현저히감소하는것으로나타났다. 전통문화로서중요한부분인천연염색을중요한고부가가치패션제품을개발하고상품화하기위하여서는 2003년이후감소추세에있는천연염색관련기술에관한연구개발이지속적으로이루어질필요가있으며이를위한적극적인연구개발투자가필요한것으로생각된다. 국내천연염색관련연구지역집중도를파악하기위하여천연염색관련특허출원실적이높은상위 5개광역지자체를중심으로특허출원기간별로분석한결과를 Fig. 3에나타내었다. 1990년대에는서울경기 ( 경기 ) 지역을중심으로천연염색관련특허가출원되었으며, 광역지자체단위로는서울이천연염색관련특허출원실적이가장높은것으로나타났다. 광주와전남을단일권역 ( 호남 ) 으로보면 2000년대초반에는호남지역이경기지역보다더높은출원실적을나타내고있으며영남지역에서도다수출원되어있음을볼수있다. 그러나 2000년대중반부터는전남권의특허출원실적이현저히둔화되어전체적으로는호남권에비하여수도권의특허출원실적이현저히높게나타
944 한국의류산업학회지제 11 권제 6 호, 2009 년 났다. 따라서 2000년대중후반부터천연염색관련연구의중심은서울을포함한수도권으로이동되었으며국내의천연염색관련연구는수도권과호남권에서주도적으로이루어졌음을알수있다. 이러한현상은천연염색으로사업자등록을해놓고천연염색을취급하는업체가전국적으로 161개에달하는데지역별로는서울 (31개 ), 경기 (26개 ), 전남 (24개 ), 부산, 경남 (16개 ) 의순으로업체수가많은연구결과와일치하고있다 ( 김지연, 2009). 3.2. 기술개발주체별특허출원실적연구개발된기술이산업에적용되고상업화되기위하여서는많은후속연구가필요하며연구의성격에따라서는시간적, 경제적지원이요구되는경우가많다. 특히대학이나연구소등에서개발된기술이상업화되기위해서는기술이전과정을거쳐야하는데아직까지대학이나연구소의기술이전은활발하지않은상황이다. 따라서특허출원된기술이개인이나대학등에의하여개발되었을때특허기술에대한상업화를위한후속연구가지속적으로수행되는것은현실적으로어렵다고볼수있다. 천연염색분야의기술개발주체를파악하기위하여국내외에출원된특허의출원인을분석하였다. Fig. 4는국내외에출원된천연염색관련특허의출원인형태별특허출원건수를나타내었다. 외국의경우회사명으로출원된특허가조사된 62건중 56 건으로, 회사명의의출원비중이 90% 를상회하는것으로나타났다. 우리나라는개인명의의출원은 67건인데반하여회사명의로출원한경우는 40건으로, 회사명의의출원비중이 37% 에불과한것으로나타났다. 또한대학이나연구기관 (others) 에서출원한건수도국내에서만나타나고있다. 따라서우리나라의경우특허출원실적은상대적으로높지만, 천연염색관련산업의활성화에대한특허기여도가낮은것은연구개발의주체가기업이아닌, 개인이나대학등의연구기관이라는점이큰원인중의하나인것으로볼수있을것이다. 연구개발된기술이특허로등록되기위하여서는신규성과더불어진보성을지녀야한다. 진보성이란발명의창작된기술 Fig. 4. The number of patent according to the types of applicants. Fig. 5. Domestic trends of patent registration according to the type of applicants. 수준의난이도를의미하는데개발된기술의객관적인수준으로이해할수있다 ( 특허청, 2002). 따라서국내출원특허의기술적수준을파악하기위하여특허출원인유형별특허등록및거절건수를 Fig. 5에나타내었다. 출원인이개인인경우에비하여출원인이회사나대학등기관인경우에거절건수보다특허등록건수가더많은것으로나타났다. 이러한현상은개인이연구개발을진행하는경우에는연구개발자의연구에대한이론적배경및연구시설등제반연구여건이열악하기때문에개발기술이특허로등록될정도의진보성을인정받을수있는수준에도달하기어려운것으로이해할수있다. 따라서국내천연염색산업이활성화되기위하여서는개인적인차원의연구보다는기업차원에서의연구활성화가요구되는것으로볼수있다. 3.3. 연구개발분야별특허출원동향천연물에존재하는색소물질을분리하고이들색소물질을이용하여발색하는천연염색은합성염료를기재로하는종래의염색가공에비하여친환경적이다. 그리고천연염색은천염염료자체의기능성과염색된소재가갖는자연스러운색조등으로인하여천연염료개발, 천연염료를이용한염색, 천연염색을이용한제품생산등다양한분야에서연구가진행되고있다. 국내외출원된특허를중심으로천연염색관련연구분야를검토하였으며, 그결과를 Table 1및 Fig. 6에나타내었다. 국내특허의경우에는염색방법이나염색공정 (Dyeing) 에대한특허가전체특허건수의 46% 로서가장많이출원되었으며, 그다음이염료추출혹은염액의제조방법 (Method) 과관련된특허가 24%, 천연염색으로가공된제품이 11%, 그리고물질특허에속하는염료자체에관련된특허가 9% 로나타났다. 그러나외국의경우에는염색공정 (28%), 염료 (27%), 염료제조방법 (27%) 등에서비슷한건수가출원되었다. 즉국내의천연염색연구개발의대부분이염색공정, 염료추출및염액제조과정에집중되었으며, 염료개발은 9% 에불과하였다. 이러한현상은국내천연염색관련연구개발은천연물로부터색소를추출하여피염
특허분석을통한천연염색기술의현황 945 Table 1. The ratio(%) of patent classified by the field of technology Field Korea Foreign Number ratio(%) Number ratio(%) Dyestuff 11 9 17 27 Method 29 24 17 27 Dyeing 54 46 18 28 Mordant 3 2 4 7 Apparatus 9 8 0 0 Product 13 11 6 11 Sum 119 100 62 100 Table 2. The number of patent by the kinds of natural colorant. Korea Foreign Sum Plants 77 54 131 Mineral 24 0 24 Complex 17 0 17 Others 1 1 2 Marine bio 0 7 7 sum 119 62 181 있었다. 이러한현상은최근국내에서지역적으로운영하고있 는천연염색관련체험학습장의현황을조사한선행연구 ( 김지 연, 2009) 의연구결과에서천연염색체험당시많이사용한염 재로서황토 (47.5%), 쪽 (26.2%). 치자 (11.5%) 의순으로나타나 고있는결과와무관하지않다고볼수있다. 또한외국의경 우에는국내특허에서나타나지않은해양생물을이용한천연 염색관련특허가출원되고있어서염재의사용대상범위가 확대되고있는것으로나타났다. 감사의글 본연구는 2009년도경성대학교학술지원에의한연구논문입니다. Fig. 6. The number of patent classified by the field of technology 물에색상을부여하는공정단계와각단계별조건에관한연구에관심이많은반면외국의경우에는다양한분야에활용하기위한염료자체의개발에많은관심을갖고있는것으로이해할수있다. 염료자체에대한특허는물질특허로서원천특허의성격이강하기때문에특허내용을회피하여실시하기어렵다. 그러나공정에관련된특허는고정의단계나각단계의조건을변화시키면특허를회피할수있어, 강력한특허로서의가치가상대적으로낮다고볼수있다. 따라서국내천연염색산업을고부가가치화하여활성화시키기위해서는염색공정뿐만아니라천연염료자체에대한연구개발에도많은투자가필요하다고할수있다. 3.4. 천연염재별특허출원동향천연염색에활용할수있는천연물은식물, 동물, 광물등다양하다. 국내외에서출원된천연염색관련특허에도다양한종류의천연염재가사용된것으로나타났으며, 천연염재의종류별특허출원건수를 Table 2에나타내었다. 국내외모두식물성염재를대상으로한연구가주류를이루고있는것으로나타났다. 또한국내의경우, 황토, 먹물등의광물성염료와관련된특허와두가지이상의염재를사용한복합염색과관련된특허가상당부분을차지하여외국의경우와대조를이루고 4. 결론천연염색과관련된기술개발의동향을살펴보고천연염색을고부가가치산업화기술로발전시킬수있는방향제시를위하여천연염색과관련된특허정보를분석한결과다음과같은결론을얻을수있었다. 4.1. 1970년이후부터 2007년까지의천연염색과관련된특허건수는미국이나일본에비하여우리나라의경우가월등히많은것으로나타났으며국내의경우는 90년후반부터현저한증가추세를나타내다가 2003년을기점으로급격한감소추세를보였다. 4.2. 1990년대까지수도권중심으로만이루어졌던특허출원이 2000년대초반에들어호남지역과영남지역에서현저한증가를보여천연염색에대한연구개발이활발하게이루어진동향을나타내었다. 그러나 2000년대중후반부터는다시서울경기지역에서그명맥을유지하는것으로나타났다. 4.3. 특허출원인의대부분이기업체인외국의경우와비교하여우리나라의천연염색관련특허출원인은개인의비율이더높게나타났으며특허출원인이개인인경우가회사의경우보다등록율이낮은것으로나타났다. 4.4. 국내의천연염색연구개발은대부분이염색공정이나염료제조방법에집중되고있는데반하여외국의경우에는염료개발과염료제조과정및염색공정등에걸쳐균형있게연구개발
946 한국의류산업학회지제 11 권제 6 호, 2009 년 이진행되고있는것으로나타났다. 4.5. 특허출원연구대상인염재의종류로는국내외모두식물성염료에관한건수가현저하게많았다. 특히국내에서는황토, 숯등의광물성염료나두가지이상의혼합염에대한연구개발이많았다. 참고문헌 김지연. (2009). 천연염색체험학습의현황과체험자의특성에관한기초연구. 한국의류산업학회지, 11(2), 350-358. 류영복. (1991). 특허정보에의한기술동향분석. 전자공학회지, 18(3), 168-175. 이종남. (2004). 우리가정말알아야할천연염색. 서울 : 현암사, pp. 45-75. 특허청. (2002). 발명과특허. 대전. 특허청. (2006). 과학기술자를위한특허정보핸드북. 서울. (2009 년 5 월 29 일접수 / 2009 년 6 월 16 일 1 차수정 / 2009 년 7 월 9 일 2 차수정 / 2009 년 7 월 9 일게재확정 )