3D 프린팅 컨퍼런스 : 특허로 본 3D 프린터 산업

'제조혁명, 상상을 빚는 3D 프린팅' 컨퍼런스, 그 세번째 주제는 [특허로 본 3D 프린터 산업], 즉 3D 프린터라는 산업에 3D 프린터와 관련된 특허가 이 산업을 시작하려는 기업들에게 어떤 영향을 줄 수 있는지에 대한 것입니다.

연자로 (주)쓰리디아이템즈의 이소영 CLO/미국 변호사님께서 수고해주셨습니다.

목차는 위와 같습니다. 연자께서는, 특허는 기술 보호장치의 역할을 뛰어넘어서 사업의 존폐 여부를 결정하는 중요한 역할은 한다는 말로 프리젠테이션을 시작하셨습니다.

이와 관련하여 코닥과 폴라로이드의 특허소송이야기를 해주셨습니다. 1970년대에 코닥은 폴라로이드 즉석카메라에 필름을 공급하고 있었는데, 자신들도 즉석카메라 시장에 진입하기 위해 폴라로이드의 특허 기술을 이용하여 즉석카메라를 만들어 출시한 일이 있었습니다. 이에 대응하여 폴라로이드는 코닥을 상대로 특허 소송을 진행하였으며, 법원은 폴라로이드의 손을 들어주었고 이로 인해 코닥은 막대한 손해와 함께 즉석카메라 시장에서 손을 떼게 됩니다.

이처럼 특허 소송은 크게 2가지 목적으로 진행된다고 합니다. 첫번째는 손해배상에 대한 로열티를 받기 위함이고, 두번째는 새로운 시장에 대해 후발 업체들의 진입을 막고자함입니다. 폴라로이드의 코닥에 대한 특허소송의 경우에는 두번째 목적이 더 큰 경우겠지요. 

위는 구글에서 제공하는 서비스인데, 즉 구글에서 '3D Printer'라는 단어가 얼마나 자주 검색되는지에 대한 자료입니다. 자료에 따르면 2009년 이후로 시간의 흐름에 따라 관심도가 높아져 '3D Printer'라는 단어의 검색 빈도가 크게 증가하고 있음을 알 수 있습니다.

'3D Printer'라는 단어를 검색하는 빈도를 지역에 따라 분석할 수도 있는데요, 이에 따르면 뉴질랜드, 네덜란드, 미국 등에서 많이 관심을 가지고 검색을 하는 것을 알 수 있습니다. 우리나라는 분석에 빠져있는데, 이는 검색에 구글보다는 네이버나 다음 등을 이용하는 경우가 많기 때문이라고 생각됩니다.

'3D Printer'라는 단어와 더불어 '3D Printing'이라는 단어 또한 구글에서의 검색 빈도가 크게 증가하고 있음을 위 자료를 통해 알 수 있습니다.

3D 프린팅의 역사를 시작한 특허들이 몇가지가 있습니다. 그 중 Charles W.Hull이란 분이 낸 특허를 먼저 소개해주셨는데요. 이분에 하시던 일이 UV 램프를 이용하여 테이블을 코팅하는 작업을 하시는 것이었다고 합니다. 이 작업을 하시면서 UV 등의 광원을 이용하여 액체  레진을 한층한층 경화시켜 이미지를 3D로 만드는 것에 대해 아이디어를 떠올리셨고 이 아이디어에서 자라난 3D 프린팅 방식이 바로 SLA(Stereolithography) 방식입니다. 1986년 Charles W.Hull은 이 SLA 방식에 대한 원천특허를 획득하게 되었고, 현재 이 특허는 만료가 된 상태라고 합니다. 덧붙여서 Charles W.Hull은 3D Systems의 공동 창업자이십니다.

또다른 중요한 3D 프린팅 관련 특허는 S.Scott Crump라는 분께서 만드셨는데요, 바로 고체 필라멘트를 녹여서 한층한층 쌓아가며 3D 프린팅하는 방식인 FDM(Fused deposition modeling, Fused filament fabrication) 방식에 대한 특허입니다. 이 특허는 2009년도에 만료가 되었으며 이를 계기로 하여 오픈소스 3D 프린터의 개발이 급속도로 이루어지게됩니다. 또 덧붙여서 말하자면, 스트라타시스(Stratasys)의 공동 창업자이십니다. 이런 대박 특허를 만들어야 하는데 말이죠ㅠ

비록 SLA, FDM 방식에 대한 원천특허는 만료가 되었으나 위 그래프에서 보시는 것처럼 시간이 지날수록 3D 프린팅 관련 특허는 증가하고 있습니다(기존 기술을 개량한 것이나 새로운 3D 프린팅 기술과 관련된 특허 등).

현재 3D 프린팅에 관련된 특허를 가장 많이 보유하고 있는 기업은 3D Systems입니다. 그다음은 스트라타시스(Stratasys)군요. 역시 3D 프린터 글로벌 시장을 양분하는 강자들 답군요. 이 자료에서 눈여겨보아야할 것은 바로 3위의 MIT(Massachusetts Institute of Technology)입니다. 대학임에도 불구하고 3D 프린팅 관련 특허를 많이 보유하고 있군요. MIT에서 3D 프린터 관련 특허를 가진, 또는 관련된 분들이 다시 사회로 나와 3D 프린터 관련 회사들을 많이 창업한다고 하는군요. 

중간쯤에 Objet이란 회사가 있는데, 이 회사는 스트라타시스에 인수합병되었으나 특허권을 이전하지는 않았다고 하는군요.

또한 기업들이 특허를 출원하는 나라에 따라 분석하면 미국, 유럽에 3D 프린팅 관련 특허를 많이 출원하고 있는 것을 알 수 있습니다. 표의 우측 마지막에 우리나라에 대한 분석도 있군요. 즉, 기업들이 우리나라에도 3D 프린팅 관련 특허를 출원하고 있구요, 이는 우리나라의 3D 프린팅 시장을 선점하려는 목적과 우리나라의 기술력 및 잠재가능성을 경계하는 목적 모두 포함되어 있습니다.

3D 프린팅 관련 특허를 검색하고 싶으신 분들은 위의 검색식을 이용하여 검색하시면 된다고 하는군요.

3D 프린팅 관련 특허가 많아지면서 이에 따른 특허 소송 또한 증가하고 있습니다. 연자분께서 2004년부터 분석하신 자료를 보면, 2011년부터 특허 소송이 증가하고 있음을 알 수 있습니다.

위는 현재 3D 프린팅에 관련하여 어떠한 특허 소송이 진행되고 있는지, 어떤 기업이 관련되어 있는지를 보여주는 도식입니다. Formlabs도 3D Systems에 특허소송이 걸려있군요. EOS는 재료의 분말을 이용하여 3D 프린팅하는 회사라고 하는군요.

3D 프린팅 특허 소송 동향을 보시면 3D Systems, Stratasys, EOS 등 글로벌 거대기업을 중심으로 특허소송이 일어나고 있으며, 현재 한국, 중국, 일본 기업을 대상으로 한 특허 소송은 없으나 각 나라의 3D 프린팅 산업이 본격적으로 성장하게 되면 다양한 형태의 특허 소송이 발생할 가능성이 있습니다. 

특허 소송을 이해하기 위해서는 특허에 대한 기본적인 이해 또한 필요한데요, 이에 대한 슬라이드입니다.

속지주의 원칙이란, 특허를 등록받은 국가에서만 특허 권리를 주장할 수 있다는 것입니다. 미국에 특허를 등록을 받았다고 하여 한국에서 그 특허권을 주장할 수는 없다는 것이지요. 주장하려면 우리나라에도 특허를 출원하여 등록을 받아야 합니다.

특허출원과 특허등록은 약간 다른 개념인데요, 특허는 등록이 되어야만 자신의 권리를 주장할 수 있습니다. 즉, 특허출원만으로는 안되고 특허등록이 되야 한다는 것이지요.

마지막으로 파리조약에 대해 알아보겠습니다. 파리조약이란, 최초 출원일인 우선일로부터 1년 이내에 해외에 특허를 출원하면, 해외에서도 해당 특허가 우선일로부터 출원된 것으로 보는 제도입니다. 이게 왜 중요하냐면, 만약 우리나라에 특허를 출원한 뒤 1년이 지나서 미국에 같은 특허를 출원하는 경우에 미국에서의 특허 출원일은 1년이 지난 출원일로 지정이 되게 됩니다. 이렇게 되면 우리나라에서 특허등록이 먼저 된 경우 우리나라의 특허때문에 미국에 특허등록이 안될 수도 있다는 것이죠.

즉, 자신의 특허를 우리나라에서도 등록하고 싶고 미국에서도 등록하고 싶다면 한쪽에 등록하고 나서 1년 이내에 다른 쪽에 출원을 해야한다는 것입니다.

특허 소송 중 대표적인 몇가지만 보겠습니다. 첫번째 특허 소송 케이스는 스트라타시스가 Microboards Technology를 상대로 2013년 11월 25일 추수감사절 주(!?)에 특허 소송을 제기한 것입니다. FDM 방식 관련 특허 4건을 침해했다고 말이지요.

그 침해했다는 4건의 특허에 대해 살펴보면, 그 첫번째는 출력물 내부 채우기 정도를 제어하는 방법에 관한 것입니다.

두번째는 일정 온도를 유지하며 순차적으로 고체 필라멘트를 사출하는 3D 프린팅 기술에 관한 것이구요.

세번째는 압출기(Extruder)를 거쳐 액화된 필라멘트가 사출되는 사출형성 물질의 온도를 제어하는 방법에 관한 특허입니다.

침해했다고 하는 마지막 4번째 특허는 한층을 출력시 좀더 매끄럽게 보이게 하기 위해 마지막 접하는 부분에 출력교차점을 생성하여 시작점과 끝점의 경계를 숨기는 방법에 대한 것입니다.

이 4개의 특허를 마이크로보드사가 침해했다고 스트라타시스가 특허 소송을 제기한 것입니다. 소송은 현재 진행중이라고 하는군요.

두번째 케이스는 3D 시스템즈가 Formlabs와 킥스타터(Kickstarter)를 상대로 특허 소송을 제기한 것입니다. 침해했다고 주장하는 특허는 SLA 방식 관련된 특허 1건입니다.

특이한 점은 킥스타터도 피고로 지정되어있다는 점입니다. Formlabs은 SLA 방식을 이용하여 Form 1이라는 3D 프린터를 만들었기 때문이라고 치고, 킥스타터는 이를 펀딩할 수 있도록 도와준 것 밖에 없기 때문입니다. 

2012년 11월 20일 특허 침해 소송 제기 이후에 양측이 합의하에 어떠한 답변이나 결론도 제출하지 않고 답변시간 연장만 계속 했다고 합니다.

그렇게 시간만 계속 연장하다가 결국 2013년 11월 8일 3D 시스템즈는 2012년 11월 20일에 제기한 특허 침해 소송을 자진 기각을 하게 됩니다. 이로 인해 시장은 3D 시스템즈가 Formlabs을 인수하는 것이 아니냐는 전망을 하기도 했다고 하는군요. 하지만 2013년 11월 8일 그 당일(!?), 3D 시스템즈는 피고로 킥스타터는 제외하고 Formlabs만을 상대로 8건의 새로운 특허 침해 소송을 제기했습니다(;;;) 이 소송 또한 진행중이라고 하는군요. 흥미진진합니다ㅎ

이번에는 다른 시각으로 이 특허 소송들을 분석해보겠습니다. 스트라타시스의 특허 소송에 사용된 4개의 특허는 한국에 출원된 특허가 없다고 합니다. 그리고 1년이 모두 지났기 때문에 파리조약 또한 해당이 되지 않아 국내 특허출원 또한 의미가 없습니다. 즉, 어떤 사람이 다른 나라를 대상으로 하지 않고 우리나라에서만 이 4건의 특허를 이용하여 사업을 한다면 사실상 특허 소송 등으로 제제되지 않고 자유롭게 사용할 수 있다는 것이지요.

그 다음 3D 시스템즈의 특허 소송에 사용된 특허 1건에 대한 분석입니다. 이 특허의 미국특허는 이미 만료가 되었고 한국에 출원 및 등록된 패밀리 특허들 중 1건을 제외한 나머지 5건은 등록료 불납으로 권리가 소멸되었습니다. 즉, 이 5건에 대한 특허는 아무나 자유롭게 마음대로 사용할 수 있다는 것이지요. 물론 미국에서도 마찬가지구요!

그 다음 3D 시스템즈의 특허 소송에 사용된 특허 8건은 한국에 출원된 특허가 없는 건이 다수입니다. 즉, 출원된 특허가 없는 경우 파리 조약이 적용될 가능성이 있는 특허를 제외한 나머지들은 자유롭게 사용할 수 있다는 것이지요.

위의 한국특허 10-0229580은 3D 시스템즈가 1997년도에 출원이 된 뒤 1999년에 등록이 되어 특허가 발휘되고 있습니다. 이 특허는 미국의 3개 특허를 한꺼번에 모아서 신청한 것이며, 여기에 청구된 청구항 수만 51개나 된다고 합니다. 국내 기업들은 이 청구항들을 면밀히 검토해서 침해하지 않도록 기술개발하는 것이 중요하다는 것이지요.

현재 3D 프린팅 방식들 중 가장 대표적인 방식들인 FDM, SLA, SLS 방식에 대한 원천 특허가 만료되었습니다. 그렇다면 우리가 이 만료된 원천 특허를 마음대로 무료로 사용할 수 있을까요? 이 질문에 대한 답은 '아니오'라는 것입니다.

3D 프린팅 관련 원천 특허 대부분이 만료가 되어 소멸되었고 3-5년 내에 다수의 주요 특허가 소멸될 예정이나, 선두 업체들은 3D 프린팅 관련 신규 특허, 주변특허 및 개량 특허들을 계속 출원하고 있고 또한 특허등록하고 있어 특허 장벽은 분명히 유효하다는 것이지요.

3D 프린팅 산업에 진입하기 위해서는 국가별 특허 상태를 확인하는 것이 중요하고 선도 기업의 시장 및 관련 국가에서의 특허 출원 및 등록 현황을 면밀히 모니터링하는 것이 중요합니다.

이와 더불어서 국내기업의 지속적 기술 개발 및 개발된 기술들에 대한 특허출원 및 특허등록을 이룸으로써 특허권 보호를 철저히 하는 것이 매우 중요합니다.

이번 프리젠테이션의 결론입니다.

3D 프린팅 관련 원천 특허가 만료되면서 시장에 진입하는 장벽이 낮아진 것은 사실이며 이에 따라 사업성이 있을 것으로 생각됩니다. 하지만 초기 시장이라고 할 수 있는 현재를 분석하면 소수의 글로벌 3D 프린팅 기업에 의해 시장이 주도되고 있는 것을 알 수 있지요.

하지만 글로벌 기업에서 우리나라에 등록한 3D 프린팅 관련 특허가 거의 없어 자유로운 사용이 어느 정도 가능한 상황이며 여기에 국가에서 경제적, 제도적 지원을 아끼지 않는다면 특허 장벽에 가로막혀 가시밭길을 걷고 있던 우리나라 3D 프린팅 관련 기업들이 좀 더 헤쳐나가기 쉽게 될 것이며, 결과적으로 특허적 관점으로 보았을 때 3D 프린팅은 한국의 유망 산업이 될 가능성이 있다는 것입니다.

연자님의 말씀을 최대한 복기하여 사실에 입각하여 썼으나, 특허나 법 쪽은 제가 잘 모르는 분야로 혹시 포스팅에 잘못된 부분이 있으면 댓글로 지적해주시기 바랍니다. 

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이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!