가상융합기술(XR) 특허 동향

 근래 정부에서는 제119회 ‘국정현안점검조정회의’(2020.12.10.)를 통해 ‘디지털 뉴딜 정책’의 일환으로 ‘가상융합경제 발전전략’(2020.12.)을 수립하여 국내 XR 산업의 저변을 확대키로 하였으며[1], 과학기술정보통신부는 가상융합기술(XR)¹⁾ 확산을 위해 ‘2021년 디지털 콘텐츠산업 육성 지원계획’을 시행하여 2,024억 원의 예산을 투입하는 등 가상융합기술의 확산을 꾀하고 있다[2]. 더욱이 최근 메타버스(Metaverse)라고 하는 새로운 패러다임의 산업이 등장함으로 인해 가상융합기술에 대한 관심이 한층 고조되었다[3]. 이에 특허청은 이러한 관심증대에 부흥하여 관련 정보를 제공하고 해당 분야 특허의 효율적인 심사를 위해 「특허팀장 주도의 2021년 산업관점 심사혁신사업」의 일환으로 ‘가상융합기술에 대한 특허동향 분석’을 수행하였다[4].
 본 고에서는 특허팀장 주도로 수행된 가상융합기술에 대한 분석결과를 소개하고자 한다. II장에서는 마이클 포터의 5-force 모델을 이용한 업그레이드 산업분석 모델[5]을 사용하여 산업분석을 수행하였고, 그 결과를 간략히 소개한다. III장에서는 가상융합기술의 특허 동향 분석결과를 자세히 소개한다. 특허 동향 분석을 위해 최근 20년(2000~2020) 간 전 세계에 출원된 약 3.5만 건의 특허와 등록된 약 1.6만 건의 특허를 분석하였다. IV장에서는 각 국 특허청의 실체 심사결과와 특허매입 동향 및 특허분쟁 동향을 간단히 살펴보고, V장에서 본 고의 결론을 맺는다.

 2020년 3월 12일 세계보건기구(WHO)가 코로나 팬데믹을 선언한 이후 비대면 전환이 가속화되면서 가상융합기술(XR)이 우리 일상의 변화와 산업구조의 혁신을 이끌며 경제성장의 새로운 동력으로 부상 중이다.
 시장조사기관 가트너는 2019년 디지털 트랜스포메이션을 위한 10대 핵심 기술 중 하나로 몰입 기술(Immersive Technology)을 선정하였으며, 2022년까지 25%의 기업이 가상융합기술을 도입하고, 70%는 가상융합기술 도입의 파일럿 단계에 있을 것으로 예측하였다([그림 1] 참조).
 이와 더불어 여러 기관에서 가상융합기술의 시장규모에 대한 예측을 발표하였는데, Research and Markets은 전세계 VR/AR 시장이 각각 연평균 34.0%, 40.3% 성장하여 2023년에는 341억, 606억 달러가 될 것으로 전망하였고, Zion Market Research는 전 세계의 VR/AR 시장이 연평균 63.0% 성장하여 2025년에는 8,147억 달러에 이를 것으로 전망하였으며, Statista는 전 세계의 VR/AR 시장이 2023년에는 1,600억 달러에 이를 것으로 전망하였다. 각 예측기관별 결과치에 많은 차이가 있는데, 이는 가상융합기술 시장의 복잡성에 기인한 것으로 보인다[7].

 특정 기술에 대해 다양한 산업분석 방법이 존재하는데, 본 고에서는 경영전략 측면에서 5가지의 경쟁세력이 산업에 어떻게 영향을 미치는 지를 이해하기 위한 마이클 포터의 5-force 모델을 기반으로 하면서, 최근 중요성이 증대되고 있는 5대 환경요소를 모두 고려한 업그레이드 산업분석 모델을 적용하여 가상융합기술 산업을 분석하였다. 5대 경쟁요소는 산업 내 경쟁수준, 신규 진입자의 위협, 공급자의 교섭력, 구매자의 교섭력, 대체재의 위협 등 5가지이고, 5대 환경 요소는 정부의 활동성, 기회요인, 기술개발 동향, 관련 및 지원 산업의 존재, 산업을 뒷받침하는 국가 경쟁력 요소 등 5가지이며, 본 고에서는 그 결과를 간략히 제시한다([표 1] 참조).

 초기의 가상융합기술은 가상현실(VR) 출원을 기반으로 특허량이 증가해 왔으나, 최근 10년(2010~2020) 동안에는 가상현실(VR)의 출원 증가와 함께 증강현실(AR) 및 혼합현실(MR)의 출원량이 증가하는 추세를 보이고 있다([그림 2] 참조).

 최근 20년(2000~2020년) 동안을 분석해 보면, 전 세계 출원건수는 약 3.5만 건(34,582 건)으로, 지속적인 증가 추세(2000년 479건→2018년 5,614건, 1,172%↑, CAGR(연평균성장률) 13.83%)를 보이고 있고, 전 세계 등록 건수는 약 1.6만 건(15,979건)으로, 매년 신규특허권이 꾸준히 발생되는 상황이다([그림 3] 참조).
 전 세계에 등록된 약 1.6만 건 중 미국에서 등록된 특허는 6,527건(약 40%)으로 글로벌 특허 기술 시장에서 미국 시장의 영향력이 가장 크다고 판단되고, 우리나라에 등록된 특허는 3,276건으로 우리나라 시장도 영향력이 상당히 크다고 판단된다([표 2] 참조).

 전 세계에서 가장 많은 특허를 출원한 다 출원인과 가장 많이 등록된 다 등록인은 [표 3]과 같은데 대부분 글로벌 대기업이 상위권에 포진해 있다. 다 출원인과 다 등록인이 차이가 나는 이유는 출원한 특허의 특허성 여부보다는 출원시점(미국의 빅테크는 최근에 많은 출원이 이루어졌음)이 늦어 아직 심사결과가 다 나오지 않은 것으로 보인다.

 글로벌 가상융합기술 선도기업(마이크로소프트, 소니 등)을 보유한 국가가 가상융합기술 분야에서 많은 등록 특허를 보유하고 있으며, 미국과 일본에 이어 우리나라가 3위이고 중국은 4위이다. 중국은 특히 2014년 이후 출원이 급증했는데, 이들이 2018년 이후 많이 등록되면서 물량 면에서 최근 각 국의 기술 주도권 확보에 영향을 미칠 수 있는 상태가 되었다([표 4] 참조).
 요소 기술로 구분하여 출원인의 국적별 동향을 살펴보면, 대부분 디스플레이 기술에 대한 출원이 활발한데, 특히 우리나라는 이 분야에서 전 세계 1위(46%)이다. 디스플레이 기술과 관련하여 가상융합기술에 대한 국제표준화도 진행 중인데, 국제전기기술위원회(IEC) 산하 디스플레이 기술위원회의 워킹그룹(IEC TC 110 WG 12 ‘eyewear display’)에서 관련 표준화가 많이 진행되고 있는 것도 이와 관련이 있다. 일본은 다른 국가 대비 렌더링 분야 출원비중(38.5%)이 높은데, 이는 다양한 게임 관련 기업(COLOPL, NINTENDO, KONAMI, CAPCOM, BANDAI NAMCO)을 보유한 영향으로 보인다([그림 4] 참조).
 2021년 6월 기준으로, 가장 큰 시장을 가지고 있는 미국에서 유지(존속)되고 있는 특허권(유효특허권)은²⁾ 5,813건으로 가장 많아 미국 시장의 영향력이 가장 높다는 것을 알 수 있고, 우리나라도 2,603건으로 상당히 영향력이 큰 시장으로 평가된다([표 5] 참조).

 유효 특허건의 출원연도를 고려하면, 본격적인 가상융합기술 시장 확대가 예상되는 2030년에도 現유효특허의 90% 이상이³⁾ 존속 가능하며, 우리나라의 핵심적인 경쟁기업인 소니-마이크로소프트-코로플의 등록특허(1,159건)는 삼성과 LG의 등록특허(440건)의 약 2.6배 수준으로 수적으로 우위에 있어 위협이 될 수 있다([그림 5] 참조).

 각 국가에서는 특허성 판단 기준을 법규(예; 우리나라의 경우 특허법)로 정하고 있고, 이 법규를 바탕으로 1차 OA(office action)가 작성되므로([표 6] 참조), 각국의 법규와 청구항⁴⁾ 1항(권리범위가 가장 넓은 독립 청구항)에 대한 실체심사 결과를 바탕으로 심층분석을 진행하였다.

 전 세계에 출원된 약 3.5만 건 중에서 세계 5대 특허청⁵⁾ 어느 한 곳이라도 심사결과(거절, 등록, 취하)가 있는 건은 약 2.3만 건이고, 세계 5대 특허청 모든 곳에 최종처분(거절/등록)이 있는 건은 약 3,500건이다. 이들 중에서 타 특허청에는 모두 등록되었으나 유럽특허청에만 거절된 건은 약 800건인데 이에 대한 분석결과는 [표 7]과 같다.

 1차 OA에서 거절결정에 활용한 평균 인용문헌⁶⁾ 개수는 일본(2.0개) > 한국, 유럽(1.6개) > 미국(1.5개) > 중국(1.2개) 순이고, 의견제출통지서 평균 발송횟수는 유럽이 2.3회로 가장 많고, 이어 미국(2.0회), 중국(1.2회), 일본(1.1회), 한국(1.0회) 순으로 많았다.
 우리나라는 거절 이유로 신규성 없음이 없고, 인용문헌으로도 논문이 없는데 이는 우리나라로 출원되는 대부분의 특허가 미국, 유럽 등 다른 나라에 먼저 출원하여 등록된 후 청구항으로 보정되어 들어오기 때문으로 분석되었다([그림 6] 참조).

 각 국별 심사소요기간(일)은 유럽이 평균 1,197일로 가장 길며, 이어 미국(497일), 중국(460일), 일본(217일), 한국(199일) 순으로 우리나라의 심사기간이 세계에서 가장 짧다.

2. 가상융합기술 관련 특허의 매입 현황과 특허분쟁 현황

 가상융합기술에 대한 기술 경쟁도 치열하여 관련 특허매입도 활발히 진행 중이다. 애플은 2016년에 증강현실 솔루션 제공회사인 METAIO GMBH의 특허 8건과 AR 게임 스타트업 회사인 OGMENTO의 특허 3건을 매입하였고, 페이스북은 2014년에 오큘러스를 인수하면서 오큘러스 특허 42건을 매입하여 가상융합기술 디바이스 시장에 대한 글로벌 경쟁력과 주도권을 단번에 확보하였다. 구글은 2019년에 라이트 필드 카메라 개발회사인 LYTRO의 특허 9건을 매입하였다. 이러한 현상은 거대자본을 바탕으로 기술 시장을 독점하려는 것으로 분석할 수 있다. 또한, 2020년에는 특허 리스크 관리회사인 RPX Corporation이 증강현실 회사 DAQRI의 특허 40건을 매입하기도 하였다([그림 7] 참조).

 가상융합기술 시장은 아직 본격적으로 형성되지 않아 특허분쟁이 많지는 않으나, 2016년 이후부터 증가 추세에 있고 디스플레이, 렌더링, 트래킹 그리고 인터랙션 기술 분야에서 주로 분쟁이 발생하고 있다. 특히, 미국 시장(94%)을 중심으로 증가하고 있으며, 원고는 NPE가 많고, 피고의 대부분은 기업이다([그림 8], [표 8] 참조).

 가상융합기술은 코로나 팬데믹 상황을 맞이하면서 그리고 메타버스 산업이 탄생함으로써 앞으로 크게 성장할 것으로 예측되는 분야이다. 각 국 정부에서는 가상융합기술에 대한 기반투자 등 지원책을 발표하고 있고, 전 세계 빅테크 업체들은 기술 개발과 인수합병 등을 통해 기술몸집을 불리고 있다. 가상융합기술의 가장 큰 특허 시장은 미국이고, 특허 시장을 주도하는 주체는 각 국의 글로벌 대기업들이다. 가상융합기술은 향후 10년 이후에도 현 특허의 90% 이상이 존속 가능할 것으로 분석되어 기술 경쟁이 계속적으로 심화될 것으로 예측되며, 관련하여 특허분쟁도 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 기술개발, 표준화 그리고 특허는 톱니바퀴처럼 맞물려 산업 생태계를 이루고 있으며 가상융합기술도 예외는 아닐 것이다. 향후에는 전 세계에 등록된 가상융합기술 특허 중에서 핵심특허를 분석하여 기술개발 및 연구개발 종사자에게 도움을 주고자 한다.