국제표준이 기업의 글로벌 경쟁력 강화를 위한 핵심수단으로 자리잡음에 따라 국제표준특허 창출을 위한 기업간 경쟁이 치열해지고 있다. 이러한 흐름은 주요 5대 표준화기구에 선언된 표준특허 건수가 2009년 2만9649건에서 2013년 4만4256건으로 1.5배 증가한 것에서도 확인할 수 있다.

표준특허는 표준 규격을 기술적으로 구현하는 과정에서 침해할 수밖에 없는 특허를 말한다. 표준특허는 특허침해를 폭넓고 쉽게 주장할 수 있고, 회피설계도 어려워 상당한 로열티 수입을 가져다준다. 이러한 이유로 스마트그리드 산업에서도 다국적 기업들은 표준특허 확보에 전력을 다하고 있으며, 표준특허가 시장을 선점하기 위한 중요한 수단으로 대두되고 있다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, 국제표준화기구(ISO) 및 국제전기기술위원회(IEC)에 선언된 스마트그리드 표준특허 100건 중 공장·빌딩 자동화기기에서 생성되는 각종 데이터와 전력제어기기의 제어정보를 실시간으로 교환하도록 지원하는 통신프로토콜인 필드버스 표준이 44건으로 가장 큰 비중을 차지하는 것으로 나타났다. 다음으로 교류 전력을 배전하기에 적당한 전압으로 바꿔 전달하는 변전소의 자동화 및 이중화 표준이 19건, 스마트 홈 구현을 지원하는 홈 자동화 프로토콜이 15건을 차지했다. 필드버스, 변전소 자동화 및 홈 자동화 분야의 표준특허가 많은 이유는 전력설비 시스템과 통신 시스템 사이의 상호운용성이 확보되어야 전력을 효율적으로 공급할 수 있기 때문으로 풀이된다.

표준특허 보유 기업들을 살펴보면 스마트그리드 세계 시장의 40% 이상을 점유하고 있는 ABB·지멘스(Siemens)·슈나이더(Schneider) 등의 글로벌 기업들이 필드버스, 홈 자동화, 변전소 자동화 및 이중화, 전기차 충전, 데이터 보안 분야에서 43건의 표준특허를 보유하고 있다. 슈나이더·시스코(Cisco) 등의 기업들이 연합한 ODVA(Open DeviceNet Vendors Association)가 필드버스 및 변전소 이중화 분야에서 10건, ABB·지멘스 등의 기업들이 참여하는 KNX(Konnex Association)가 홈 자동화 분야에서 8건의 표준특허를 보유한 것으로 나타났다. 글로벌 경쟁력을 갖춘 기업들은 시장 주도권을 잡기 위해 자체적인 기술개발뿐만 아니라 기업간 기술협력을 통해 표준특허 확보 경쟁에 나서고 있는 것으로 해석된다.

하지만 우리나라는 스마트그리드 표준특허 중에서 필드버스 표준에 3건, 연료전지 표준에 1건을 보유하고 있을 뿐이어서, 우리 기업이 글로벌 시장 경쟁력을 갖추기 위해서는 국제표준을 주도할 수 있는 기술개발이 시급한 것으로 분석됐다.

특허청 관계자는 “우리 기업이 치열한 표준특허 전쟁에서 주도권을 잡기 위해서는 우리가 강점을 가진 정보통신 기술을 활용한 국제표준특허 확보가 필요하다”며 “표준특허를 확보하기 위해서는 기업이나 대학, 연구소들이 연구개발 초기 단계부터 표준특허 창출을 목표로 연구개발을 추진해야 한다”고 강조했다.

◆ 국제표준화기구에 선언된 표준특허 현황 = 특허청이 밝힌 국가별 스마트그리드 표준특허 현황에 따르면 독일이 34건으로 가장 많고 미국 23건, 프랑스 12건, 일본 9건, 벨기에 8건, 스위스 5건, 한국 4선, 중국 3건, 오스트리이와 영국이 각각 1건으로 약 100건에 달한다. 이는 국제표준화기구(ISO), 국제전기기술위원회(IEC)에 선언된 표준특허의 합계 기록이다.

표준별 스마트그리드 표준특허 현황을 보면 IEC 61158이 44건으로 가장 많고, ISO/IEC 14543이 15건, IEC 62439이 11건, IEC 61850이 8건, ISO/IEC 8802이 7건, IEC 62282 6건, IEC 61851이 2건, IEC 61980이 2건, 기타 5건 등이다.

세부적으로 살펴보면 공장자동화, 빌딩자동화 및 공정의 분산제어 시스템의 필드에 설치된 장비에서 생성되는 각종 데이터의 실시간 통신 기능을 제공하는 프로토콜인 IEC 61158(필드버스)에서는 지멘스 24건, Beckhoff 3건, Hirschmann 1건으로 독일 기업이 28건의 특허를 보유하고 있다. 이어 미국 ODVA가 9건, 일본은 Toshiba 2건과 Mitsubishi 1건을, 스위스 ABB가 1건을 보유하고 있다. 한국의 경우 LS산전이 IEC 61158 분야 3건의 특허를 보유하고 있다.

주택 및 빌딩 제어시스템에 대한 표준으로 Twisted pair, Power line, RF(Radio Frequency) 및 Ethernet 등의 통신 매체를 지원하는 ISO/IEC 14543(홈 자동화, 국제 홈네트워크 시스템 프로토콜)은 벨기에 Konnex가 8건, 프랑스 Hager가 2건과 슈나이더 1건, 독일은 지멘스 2건과 Bush-Jaeger가 1건, 오스트리아 Zumtobel이 1건을 각각 보유하고 있다.

변전소 시스템에 적용되는 이더넷 네트워크 이중화 표준인 IEC 62439(변전소 이중화) 분야는 미국의 Fieldbus Foundation, Rockwell, ODVA가 각 1건씩, 스위스 ABB가 3건, 중국은 Supcon이 2건과 Beijing Kyland이 1건을, 독일은 지멘스가 2건의 표준특허를 갖고 있다.

변전소를 구성하는 장치와 종합시스템 간 상호 운용성 보장 등 자동화변전소에 특화된 프로토콜인 IEC 61850(변전 자동화)은 프랑스 슈나이더가 8건을 갖고 있다.

고정형 연료전지(3), 이동형 연료전지(5), 소형 연료전지(6)에 대한 규격인 IEC 62282(연료전지)의 경우 일본의 도시바·히타치·Toyo Seikan·NEC·TOKAI社와 삼성SDI가 각 1건의 특허를 보유중이다.

무선 LAN 매체 접근 제어 및 물리층 규격(전기통신과 시스템간의 정보 교환)인 ISO/IEC 8802(무선 랜)은 미국의 Agere Sys, Trapeze, Symbol Tech, Cisco Sys, VDG, IBM, Intersil Corp. 등 7개사가 각각 1건의 특허를 보유하고 있다.

전기차 접촉식 충전 장치, 접촉식 충전 시스템에 접속하기 위한 전기차의 규격인 IEC 61851(전기차 직접충전)은 독일 지멘스와 프랑스 EDF SA가 각각 1건을 표준특허를 보유하고 있다. 미국 Witricity와 Qualcomm은 각각 1건의 전기자동차 무선충전 시스템 표준특허(IEC 61980)를 갖고 있다.

전압강하, 순시정전 전압변동이 일어날 수 있는 저전압 전원 공급 회로망에 연결되는 전기 및 전자기기에 대한 내성 시험 방법인 IEC 61000(전자기적합성)은 미국 Electric Power Research가 1건을 보유중이다.

전력시스템 운용을 위한 시스템 간의 연동이 가능하도록 개별 시스템간의 데이터 모델 형식 표준화인 IEC 61970(공통정보모델)은 영국 ICL社가 1건을 보유하고 있다. IEC 61970은 EMS 어플리케이션에 필요한 데이터 교환, 시맨틱 정보, 클래스와 서비스를 정의한다.

전기자동차 충전을 위한 플러그, 소켓-아웃렛, 자동차 커넥터 및 인렛 등을 규정한 IEC 62196(전기차 연결방식)은 일본 Yazaki社가 1건을, 전력 자동화 네트워크의 정보보안에 관한 포괄적인 표준인 IEC 62351(데이터/통신 보안)은 독일 지멘스와 미국 NSA가 각 1건씩의 표준특허를 갖고 있다.