KETEP 세계에너지시장정보

제목 : 스마트그리드 기술에 대한 특허 데이터의 글로벌 검토

       (A Global Review of Patent Data for Smart Grid Technologies)

스마트그리드 기술 그룹별 글로벌 IPF(패밀리 특허) 수 (2000~2021년) 및 점유율(2020~2021년)

스마트그리드 기술은 그리드를 보다 효율적이고 탄력적이며 안정적으로 만들고 새로운 그리드 인프라에 대한 운영 비용을 억제함으로써 이러한 전환을 촉진하는 데 핵심적인 역할을 한다.

스마트그리드 특허는 2011년에는 2,000개로 전력부문 혁신의 11%를 차지하여 스마트그리드 기술혁신이 최고조에 달했으며, 이후 몇 년동안 점진적인 하락세를 나타냈는데 이는 개발도상국의 그리드 투자가 불안정했던 것과 관계가 있다. 2022년 스마트그리드 혁신의 상대적 비율은 13%로 증가하였는데 2050년까지 IEA Net Zero 시나리오의 궤적과 일치한다. 재생에너지의 더 많은 설치를 위해서는 전기 네트워크의 디지털화(및 더 나아가 혁신)에 대한 투자가 필수적이며, 2050년까지 넷제로(Net Zero) 시나리오를 달성하기 위해서는 스마트그리드에 대한 투자가 현재 연간 약 3,000억 달러에서 약 6,000억 달러로 2030년까지 두 배 이상 증가해야 한다.

최근 몇 년 동안 동아시아(주로 일본과 중국)가 전체 스마트그리드 특허의 절반 이상을 차지했으며, 2007년부터 세계 지역별 1위를 지키고 있다.

스마트그리드 혁신의 40% 이상이 전 세계 10개 도시에서 일어나고 있으며, 2000년부터 2022년까지 혁신이 가장 많이 발생한 대도시 지역은 도쿄, 서울, 베이징, 나고야, 뉘른베르크 및 샌프란시스코 베이 지역이다.

스마트그리드 기술그룹별 IPF(International Patent Families) 동향

스마트그리드 기술중 에너지 발전 장치의 모니터링 또는 제어 장비와 전력망 운영 또는 관리 지원과 관련된 기술은 2020년의 전체 스마트그리드 특허 등록의 41%를 차지하여 스마트그리드 카테고리 중 가장 큰 비중을 차지하였다. 이러한 비중 증가는 최근 몇 년간 전력 장비에 대한 자본 투자비중이 높아졌기 때문일 것으로 추정된다. 나머지 스마트그리드 기술 범주는 모두 5% 수준 미만을 나타내었다.

그러나 스마트그리드 기술은 전 세계 모든 IPF에서 매우 낮은 점유율을 차지하고 있으며, 2011년 전체 IPF의 0.15%와 0.10%로 정점을 찍은 이후 0.06%로 하락하였다.

스마트그리드 RTA(Revealed Technological Advantage)

국가의 전문화에 대해 자주 사용되는 지표는 공개된 기술 우위(RTA) 지수이며, 이는 전체 혁신 역량 대비 스마트그리드 혁신에 대한 국가의 전문화를 나타낸다.

RTA에서 알 수 있듯이 유럽은 스마트그리드 기술 전문화의 허브로 부상하고 있으며, 일본, 미국, 중국의 경우 RTA가 더 낮았으며, 이는 스마트그리드에 대한 상당한 혁신 노력에도 불구하고 이 특정 혁신 분야에 대한 뚜렷한 전문성이 부족함을 시사한다.

최근 몇 년 동안 스마트그리드 패밀리 특허 규모가 감소하였으며, 이는 발명가가 더 적은 수의 사무실에서 자신의 발명품을 보호하기로 선택했음을 보여주지만, 특허 청구는 2009년 이후 증가하였다.

특허 청구는 일반적으로 시장 가치 증가를 암시하며, 이는 최근 몇 년간 더 가치 있는 발명품을 향한 추세를 나타냅니다.

전력 부문의 디지털 혁신(스마트그리드 혁신)을 측정하는 것은 디지털화 프로세스를 효과적으로 형성하기 위한 정책을 추적, 개선 및 구현하는 데 중요하지만 표준화된 지표가 거의 없기 때문에 혁신을 정량화하는 것은 어렵다.

빠르게 진화하는 환경에서 특허 데이터는 혁신에 대한 투자의 대용 척도 역할을 하며, 디지털 시대에 전력을 생성, 전송 및 활용하는 방법을 재정의하려고 노력하는 사람과 조직의 지적 능력과 경쟁 전략에 대한 귀중한 통찰력을 제공한다.

최근 몇 년 동안 "개방성"에 대한 눈에 띄는 추세와 오픈 소스 솔루션 활용이 눈에 띄게 나타났으며, 이로 인해 연구팀이 특정한 경우에 특허 출원을 자제하게 되었을 수도 있다. (Jahn, Klebel, Pride, Knoth, & Ross-Hellauer, 2022)