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[패키지 보고서] 특허로 본 4차산업 유망기술 (종합편)

[패키지 보고서] 특허로 본 4차산업 유망기술 (종합편)

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[특허로 본 4차산업 유망기술] 가상•증강현실, 드론, 스마트카, 스마트 헬스케어 등 4차산업혁명 관련  미래기술 시장을 둘러싼 글로벌 기업들의 특허활동을 분석한다.

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[패키지 보고서] 특허로 본 4차산업 유망기술 (종합편)

 

4차 산업혁명은 ‘초연결·초지능·초실감’ 정보통신기술과 다양한 과학기술의 융합에 기반한 차세대 산업혁명이다

전세계가 주목하는 가상•증강현실, 드론, 스마트카, 스마트 헬스케어 등 4차산업혁명 관련  미래기술 시장을 둘러싼 글로벌 기업들의 특허활동을 분석한다.

 

보고서 12권  (총페이지 297 p )

         

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 가상·증강현실(VR/AR)

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 드론(Drone)

           [Special 리포트] Amazon이 준비하는 자율 물류배송은?

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 블록체인(Blockchain)

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 사물인터넷(IoT)

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 스마트카

           [Special 리포트]  미국 자율주행차, 어디까지 왔나?

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 푸드테크 & 스마트팜

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 스마트 헬스케어

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 인공지능(AI)

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 지능형 로봇

           [특허로 본 4차산업 유망기술] 3D프린터

 

4차 산업혁명 기반기술 ‘가상·증강현실’

  • 4차 산업혁명은 ‘초연결·초지능·초실감’ 정보통신기술과 다양한 과학기술의 융합에 기반한 차세대 산업혁명으로, 핵심은 O2O (Online 2 Offline)융합이며, 이러한 O2O 융합의 최종 결정판이 가상·증강현실임
  • 지금까지 VR(Virtual Rreality)기술과 콘텐츠에 대한 많은 기술적 진보와 새로운 시도들이 있었으며 웨어러블(Wearable VR) 내지는  HMD VR(Head Mounted Display VR)기술로 인해 VR 콘텐츠를 더욱 실감나게 저렴한 비용으로 경험할 수 있게 됨

 

[] 스마트 콘텐츠서비스의 진화 (출처: 한국특허전략개발원. 미래유망제품서비스보고서)

 

실용 로봇으로 진화하는 드론

  • 90년대 이후 위성을 통한 실시간 영상획득과 GPS가 가능해짐에 따라 세계 각지의 분쟁시 미군의 무인기를 통한 작전 및 정찰이 본격화 되었고 2010년대 들어서 민간용 드론이 각 분야로의 이용범위가 확대되고 있는 추세
  • “인간이 직접 탑승하지 않고, 무선전파 등의 유도에 의해 비행하는 비행기 및 헬리콥터 형태의 비행체”라는 기존의 틀에서 벗어나 승객을 탑승하고 무인 시스템으로 운행되는 미래지향적 형태로 발전

 

[표] 드론 시대별 기술 트렌드 (출처: 한국특허전략개발원. 미래유망제품서비스보고서)

 

블록체인 특허 활동 및 전략

  • 인도 특허분석업체 그리드로직테크놀로지가 발표한 보고서를 보면 2007~2016년 블록체인 패밀리 특허를 가장 많이 보유한 업체는 IBM(19건)으로 나타남
  • 국가별 블록체인 특허 출원에서 한국은 세계 3위(120건)로 미국이 409건으로 가장 많음. 이외에 △2위 중국(251건) △4위 영국(74건) △5위 일본(41건) 순임

 

[표] 국가별 블록체인 패밀리 특허 현황 (자료: 그리드로직 테크놀로지)

 

RFID/USN에서 IoE 모델로 진화

  • 2004년 모든 개체에 태그 및 센서를 부착하고 네트워크를 통해 지식서비스를 제공하는 RFID/USN에서 2009년 사람이 개입하지 않은 상태에서의 기계와 기계의 자발적인 소통(기계 간 1대 1 통신)하는 M2M 기술로 발전
  • 2012년은 다(多) 대 다(多) 통신을 기본으로 기계에 한정되었던 개념을 모든 사물(Thing)로 확장되는 IoT 기술이 주목받고 미래에는 IoT에 공간 개념을 도입한 IoE 모델로 진화

 

[표] 사물인터넷(IoT) 기술의 진화 (출처: 한국특허전략개발원. 미래유망제품서비스보고서

 

주목받는 스마트카 기술

  • 자율주행 자동차의 주요 핵심기술은 ① 주변 환경을 인식하는 다양한종류의 센서(Sensor), ② 인식한 정보를 판단하고 최적의 조건으로 제어하는 전자 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit), ③ 차량에 내장된 소프트웨어인 임베디드 소프트웨(Embedded Software), ④ 전자 신호를 기계적 신호로 변환하는 액추에이터(Actuator), ⑤ 차량 통신을 위한 V2X(Vehicle to Everything) 등 크게 다섯 가지로 구분함

 

[표] 주목받는 스마트카 핵심 기술 (출처: IPnomics 보고서)

 

   애플 자율주행 허가신청서 분석

2014년부터 타이탄(Titan) 프로젝트 등으로 두꺼운 비밀의 베일에 쌓여있던, 애플이 드디어 2017년 4월 14일에 캘리포니아 자동차국으로부터 30번째로 도로주행테스트를 할 수 있는 면허와 허가를 취득했다.

허가 대상은 소프트웨어와 하드웨어를 탑재해 개조한 렉서스 2015년형 RX450h 하이브리드 스포츠유틸리티차(SUV) 3대와 운전기사 6명이다.

 

<그림> 애플이 캘리포니아주 자동차국에 제출한 파일

 

주목받는 푸드테크(Food Tech) 기술

  • 푸드테크(Food Tech )는 식품(Food)산업과 기술(Technology)이 접목된 새로운 산업으로 식품의 생산, 보관, 유통, 판매 등 관련 분야의 기술적 발전을 의미
  • 농산물 생산, 식품 공급, 제조 및 관리, 식품/식당 검색, 주문 및 배달, 소비, 소프트웨어/하드웨어 등 농업 및 식품산업과 관련된 모든 분야를 포괄

 

[표] 푸드테크 카테고리 (출처: KB지식비타민, 푸드테크 진화와 발전)

 

인공 `(안구)`에 주목하는 IT 특허

  • 글로벌 IT기업이 구상하는 미래 `눈` 관련 특허기술은 안경 형태 구글 글라스나 스마트워치 등 몸에 걸치는 단계를 벗어나 인간 신체에 직접 적용하는 방식이 주류를 이룸

 

[도면] `증강현실을 위한 스마트 콘택트 렌즈와 그 제조 및 동작방법` 특허

 

주목받는 디지털 비서 기술

  • 머신러닝/딥러닝 기반의 언어처리의 어휘와 문장의 문법분석 기술, 빅데이터를 활용한 자연어 질의응답 기술이 상업적 성공가능성이 높아 활발히 연구되고 있음
  • 2010년 Google 음성검색 서비스를 필두로 2011년 Apple ‘시리’, 2012년 삼성전자 ‘S-보이스’, Google ‘Google 나우’ 등 글로벌 IT업체의 디지털 비서 관련 제품이 쏟아져 나옴
  • Google과 Microsoft, Baidu 등 거대 인터넷 기업도 인공지능 투자 경쟁에 돌입해 인재를 영입하고 스타트업을 인수하는 등 다양한 분야에서 경쟁이 고조됨

 

[도면] 애플 3차원 UI(Three-dimensional user interface) 특허

 

클라우드 기반 로봇 활용 

  • 실제 제조 공장과 가상 현실을 연결하는 개념인 인더스트리 4.0은 앞으로 제조업에서 중요한 역할을 할 것으로 전망되며 로봇에 부착된 센서에 의한 실시간 데이터 수집에 근거한 새로운 서비스 모델 개발 및 상용화가 예상됨.
  • 클라우드 네트워크는 연결된 로봇들이 동일한 과업을 수행할 수 있게 하여, 로봇 사용 최적화가 가능해질 전망
  • 아마존은 2015년 12월에 ‘지상 및 공중 무인기를 활용한 재고관리의 입고•출하 효율화(Automated inventory management system (9,216,857, 22 Dec 2015)’ 특허를 등록함

 

[도면] ‘지상 및 공중 무인기를 활용한 재고관리의 입고•출하 효율화’ 특허

 

핵심 특허가 만료된 3D프린터 

  • 3D프린터 산업은 핵심 특허 만료로 제품 상용화와 시장 활성화가 예상되며, 이는 저가 3D프린터 시장 확산을 통한 새로운 패러다임 전환에 계기가 될 전망
  • 지난 2009년 Stratasys가 보유한 FDM방식의 특허가 만료되면서 RepRap과 같은 오픈 소스 프로젝트가 가능해 졌으며, 이는 저가 3D프린터 시장이 확산되는 계기가 됨

 

[표] 글로벌 3D프린터 기업이  보유한 핵심 Top9 기술 현황 (출처: Ipnomics 보고서)

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