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[전자신문] 수소 생산·저장 탄소중립 달성 관건...물 전기분해 이용 생산기술 특허출원 증가

관리자 │ 2021-12-21

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수소 생산·저장 탄소중립 달성 관건...물 전기분해 이용 생산기술 특허출원 증가

물을 전기분해해 수소를 만드는 수전해 수소생산 기술이 탄소중립 달성과 수소경제 진입의 핵심으로 떠오르면서 관련 특허출원도 늘고 있다.

특허청은 수전해 기술에 대한 한국, 미국, 일본, 중국, EU 등 선진 5개 특허청(IP5) 특허출원이 최근 5년간(2015~2019년) 1469건으로, 그 이전 5년(2010~2014년) 1123건과 비교해 약 31% 증가했다고 20일 밝혔다.

최근 21년간(2010~2020년) IP5에 출원(총 4458건)된 출원인 국적별로는 일본이 1974건(44.3%)으로 가장 많고, 미국 637건(14.3%), 중국 617건(13.8%), 한국 549건(12.3%), EU 494건(11.1%), 기타 187건(4.2%) 등 순이다. 특히 중국은 2014년부터 출원량이 급증해 한국을 앞질렀다

국내 대표 IP5 다출원인 목록을 살펴보면 상위 10위 내 삼성, 한국에너지기술연구원 등 2개개만 포함돼 해외 지재권 확보 노력이 부족한 편이다.

국내 기업의 수전해 장치 해외 수출 시 해외특허 확보 노력과 함께 글로벌 기업과 라이센스, 기술개발 협력 등 준비가 필요하다는 분석이다.

수전해 기술은 양극과 음극을 통해 전기에너지를 가함으로써 물(H2O)을 수소(H2)와 산소(O2)로 분해하는 방법이다. 두 전극 사이를 채우는 전해질의 종류에 따라 알칼라인, 고분자전해질, 고체산화물 기술의 3가지로 구분된다.

IP5 특허출원 중 알칼라인 수전해 기술 출원이 2443건(54.8%)으로 가장 점유율이 높은데 이는 가장 먼저 개발돼 성숙돼 있고, 장치 가격이 저렴하고 분해 용량이 커 상용화에 유리하기 때문이다.

고분자전해질 수전해 기술은 전류 밀도가 크고 전력 변동성에 강한 장점이 있어, 고가의 전극을 사용하고 내구성이 약한 단점에도 불구하고 알칼라인 수전해 기술과 함께 병행 발전할 것으로 기대된다.

고분자전해질 기술분야에서 한국 국적 출원인을 살펴보면, 한국에너지기술연구원과 같은 수전해 전문 출원인뿐 아니라 삼성, SK 이노베이션과 같은 전지 관련 기업도 포함돼 있는 점이 주목된다.

우리나라는 2차전지에서 세계 수준의 경쟁력을 보유하고 있는데, 전지와 수전해 장치의 기본 구조가 유사하기 때문에 전지 관련 기업 기초기술이 고분자전해질 수전해 기술 개발에도 활용되고 있는 것으로 보인다.

최정식 특허청 재료금속심사팀 심사관은 “수전해 기술은 탄소중립을 달성하는 것을 넘어 재생에너지를 효율적으로 수소경제와 연결하는 기술이라는 점에서 매우 중요하다”며 “재생에너지 발전의 변동성을 보완할 수 있는 수전해 기술 연구개발과 이를 보호할 수 있는 지식재산권의 확보가 중요하다”고 말했다.

대전=양승민기자 sm104y@etnews.com 




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