차원용 소장, 최근 4년간 미국 드론 특허 500건 찾아 유의미한 130건 분석
DJI는 기능과 제어, 구글은 수송과 배송, 디즈니는 에어디스플레이 등에 집중  

최근 4년간 미국 특허청에 등록된 드론(Drone) 관련 특허를 분석한 결과, 서비스 분야의 특허가 가장 많고 뒤를 이어 기능 및 플랫폼, 도시 인프라와 프라이버시 특허 등이 많이 등록된 것으로 밝혀졌다.

국내 대표적인 미래학자이자 정부 ICT융합 전문위원으로 활동중인 아스팩미래기술경영연구소의 차원용 소장은 2012년 6월 7일부터 2016년 8월 4일까지 미국 특허청(USPTO.GOV)에 등록된 드론(Drone) 혹은 무인항공기(UAV) 혹은 무인항공시스템(UAS) 관련 글로벌 특허 약 500개를 찾아, 그 중 10년~25년 내에 실현될 가능성이 높은 아이디어나 중요하다고 판단된 130건의 특허를 집중 분석한 보고서를 발표했다. 

차 소장은 드론 특허 130건을 △드론 자체의 기능향상과 플랫폼 △드론을 활용한 서비스 △드론을 위한 도시 인프라, 프라이버시, UI/UX, 인증확인 등 총 3개 분야로 나누어 분석했다. 

▲중국의 DJI는 드론의 기능•제어•충돌방지•비행모드•신뢰 향상 특허 총 24건의 특허 중 22건(92%)을 등록해 눈길을 끌었다. (DJI 홈페이지)

분석 결과, 서비스가 총 79건(61%)으로 가장 많았고 기능 및 플랫폼이 총 39건(30%)으로 그 뒤를 이었으며, 도시 인프라•프라이버시•UI/UX•인증 확인이 12건(9%)이었다. 이 가운데 88%의 특허가 최근 2년 동안 집중 등록된 것으로 나타났으며 특히 도시 인프라•프라이버시•UI/UX•인증확인 특허 건수가 최근 들어 급증하고 있어 이 부분에 대한 향후 추이가 주목된다.  

우선, 서비스 관련 특허는 △물품 수송 배송 △차세대 우체통 △물류 창고관리 △인프라 진단 관리 보수 △건물 빌딩 페인트 및 청소 △정찰 감시 △통신망 활용 △AR VR 관광 △에어쇼와 에어 디스플레이 △농업 지원 △교통 자동차 지원 △국방 테러 방지용 △기타 서비스 등으로 나눴다. 

이 가운데 에어 쇼와 에어 디스플레이 관련 특허가 15건(19%)으로 가장 많았으며 이어 물품 수송 배송이 14건(17%), 정찰 감시 특허가 8건(10%), 교통 자동차 지원 7건(9%) 순으로 나타났다. 

서비스 관련 특허 전체의 61% 차지해

다음으로 기능 및 플랫폼 관련 특허는 △드론의 감지와 분류 △드론의 기능•제어•충돌방지•비행모드•신뢰 향상 △드론 유지보수•보호 △배터리 충전•교환 스테이션•시스템 △멀티 드론(UAVs) 구성•운영•관리 인프라 및 플랫폼 특허 등이 주를 이뤘다. 이중 드론의 기능•제어•충돌방지•비행모드가 24건(62%)으로 가장 많은 특허를 차지했고 배터리 충전•교환 스테이션•시스템 특허는 8건(21%)을 기록했다. 이들 특허의 98%가 최근 2년 동안 집중 등록됐다.

드론을 위한 도시 인프라•프라이버시•UI/UX•인증확인 관련 특허는 △도시•인프라 재디자인 △ 비행금지•거부•허가 등 프라이버시 관리 및 고려 △차세대 UI/UX/GUX △사용자와 UAV와의 인증 확인 등으로 나눴다. 이들 특허의 비중은 별반 차이가 없었으나 프라이버시 관린 및 고려 특허가 4건(33%)으로 가장 많았다. 이중 100%의 특허가 최근 2년 동안 집중 등록된 것으로 분석됐다.

전체 드론 시장 70% 점유한 DJI, 배터리 충전 관련 특허도 다수 보유

130건의 특허 중 주요 기업별 특허 등록 추이를 보면 매우 흥미롭다. 중국의 DJI가 최근 2년간 32건(25%)의 특허를 집중시켰으며 미국의 구글이 15건(12%), 디즈니가 14건(11%), IBM이 12건(9%), 아마존 12건(9%), Elwha LLC 7건(5%)을 기록했다. 국내 기업중 LG전자는 최근 1건(스마트폰의 앱 실행과 UI/UX를 통해 UAV 제어와 피드백)을 등록했다. 

DJI는 드론의 기능•제어•충돌방지•비행모드•신뢰 향상 특허 총 24건의 특허 중 22건(92%)을 등록해 눈길을 끌었다. 드론 자체의 기능과 제어 분야에서는 타의 추종을 불허하고 있는 DJI가 전세계 드론 시장의 70%를 석권하고 있는 배경이 무엇인지 잘 말해주는 대목이다. 또한 이 회사는 배터리 충전•교환 스테이션•시스템 등 총 8건의 특허 중 5건(62.5%)을 등록해 최근 기업들의 경쟁이 어떤 분야에서 벌어지고 있는지 잘 말해주고 있다. 


 ▲130건의 글로벌 드론 특허 분야별 특허 등록 추이(단위: 건(%))

예를 들어, DJI가 지난 2월에 등록한 충돌방지를 위해 UAV가 자율제어 특허는 무인기가 복잡한 상황에서도 자율적으로 운영 또는 비행 규칙을 결정하는 시스템과 방법을 기술하고 있다. 다시 말해 사용자가 자율비행모드 버튼을 누르면 정해진 경로와 규칙에 따라 무인기가 스스로 비행하는 것이다. 비행체의 자율 결정은 무인기에 탑재된 카메라, 라이다(LiDAR), 초음파 센서들이 수집한 센서 데이터를 바탕으로 이루어지게 된다. 센서 데이터는 무인기에 탑재된 하나 이상의 프로세서들에 의해 분석되어 장애물 밀집상태(obstacle density)를 알아내고 가장 적당하고 최적화된 비행 규칙을 선택하여, 충돌 가능성(likelihood of collisions)을 최소화한다.

서비스 분야의 특허에서는 미국의 구글이 눈에 띈다. 물품•패키지•의약품 수송 및 배송에 총 14건의 특허가 등록되었는데, 이중 11건(79%)을 등록했다. 구글의 자회사 알파벳은 지난 8월 2일에 연방정부로부터 드론 배송서비스 조건부 시험허가를 받았는데 이는 로비에 의한 것만이 아니라 기술적인 뒷받침도 있었다는 것을 의미한다.    


 ▲130건의 특허 중 주요 기업별 특허 등록 추이(단위: 건(%))

구글의 유료화물 배송시스템과 투하장치에 관한 특허(2015년 등록)는 투하장치가 밧줄 또는 사슬에 의해 공중에 떠 있는 UAV로 되돌아가는 유료화물 배송시스템과 투하장치를 다루고 있다. 유료화물 배송 시스템은 유료화물을 UAV로부터 땅으로 내려주는데, 이때 땅으로 내려가는 동안과 땅에 유료화물을 투하하는 동안 유료화물의 안전을 지켜주기 위해 투하장치 혹은 배송 디바이스를 사용하게 된다

디즈니, 에어 쇼와 에어 디스플레이 등 총 15건 등록…엔터테인먼트 특화해

재고•물류•창고관리에는 미국의 아마존이 독보적이다. 이 부문 총 6건의 특허가 모두 아마존이  차지하고 있는 것으로 나타났다. 물류기업인 아마존은 비용을 절감하기 위해 현재 지상의 로봇(Kiva)을 투입하고 있지만, 향후 공중의 UAVs(무인항공기)를 배송에 많이 투입할 것으로 보인다. 

서비스 특허 중에는 의외로 미국의 디즈니(Disney)가 리드하고 있다. 현재까지 에어 쇼와 에어 디스플레이에는 총 15건의 특허가 등록되었는데, 이중 디즈니가 14건(93%)으로 독보적인 위치를 차지하고 있다. 에어쇼를 위한 무인기 떼의 동조화 제어 특허는 여러 무인기을 동일속도와 방향으로 움직이는 동조화 혹은 안무화 비행 매너를 통해 엔터테인먼트의 예술적인 공연을 에어 쇼나 에어 디스플레이로 구현하는 아이디어이다. 디즈니는 이를 이용해 테마파크, 콘서트, 스타디움 등에서 무인기들이 안무와 같은 쇼나 디스플레이를 선보이려고 특허를 등록한 것으로 보인다. 

상반기에 구글 자율주행차 특허를 분석해 업계의 주목을 받았던 차원용 소장은 이번 미국 드론 정책 전략-핵심 특허 분석 보고서를 내놓으면서 “드론을 이용한 신규사업도 중요하지만, 기존의 사업에 드론을 활용하여 비용절감이나 고객만족 등 역량을 강화할 필요가 있다”며, “아무쪼록 이번 보고서에서 소개하는 특허들의 내용을 잘 분석하고 이해하여 더욱 창의적이고 창조적인 인사이트를 찾기를 바란다”고 밝혔다.