친환경·탄소중립 기술 특허 동향

친환경·탄소중립 기술 특허 동향

 

기후 변화와 환경 오염 문제는 21세기 인류가 직면한 가장 큰 도전 과제 중 하나다. 이에 대응하기 위해 세계 각국은 탄소중립(Net Zero) 목표를 설정하고, 온실가스 감축, 신재생에너지 개발, 친환경 제조 기술 도입 등의 노력을 기울이고 있다.

특히, 탄소중립 실현을 위한 핵심 요소 중 하나가 바로 친환경·탄소중립 기술의 혁신과 지식재산권(특허) 보호다. 새로운 기술을 개발하고, 이를 특허로 등록하여 보호하는 것은 기업이 경쟁력을 확보하고, 시장에서 선도적인 위치를 차지하는 필수적인 전략이다.

본 글에서는 친환경·탄소중립 기술 분야의 글로벌 특허 동향을 분석하고, 주요 기술 트렌드 및 향후 전망을 살펴보겠다. 이를 통해 기업과 연구기관이 효율적인 특허 전략을 수립하는 데 필요한 인사이트를 제공하고자 한다.

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친환경·탄소중립 기술 특허 출원 현황

세계지식재산기구(WIPO)와 유럽특허청(EPO) 보고서에 따르면, 친환경·탄소중립 관련 특허 출원 건수는 지난 10년간 연평균 15% 이상 증가했다. 특히, 2023년에는 전 세계적으로 20만 건 이상의 관련 특허가 출원되며, 이는 2015년 대비 약 2배 증가한 수치다.

① 국가별 친환경 기술 특허 출원 현황

국가	특허 출원 점유율(2023년 기준)	주요 특허 출원 기업
중국	35%	CATL, BYD, 시노펙, 화웨이
미국	25%	테슬라, GE, 듀폰, 3M
유럽	20%	지멘스, 바스프(BASF), 에어버스
한국	10%	삼성SDI, LG에너지솔루션, 현대자동차
일본	10%	도요타, 미쓰비시, 파나소닉

🔹 중국 – 신재생에너지 및 배터리 특허 강국
중국은 전 세계 친환경 기술 특허 출원의 35% 이상을 차지하며 1위를 기록하고 있다. 특히, 전기차 배터리 기술(CATL, BYD), 태양광 발전, 수소에너지 기술 분야에서 특허 출원이 급증하고 있다.

🔹 미국 – 탄소포집 및 청정에너지 기술 선도
미국은 탄소포집·저장(CCUS), 수소연료전지, 친환경 화학 공정 분야에서 강력한 특허 포트폴리오를 구축하고 있다. 테슬라, GE, 듀폰 등의 기업이 전기차, 재생에너지, 탄소저감 기술 관련 특허를 다수 확보하고 있다.

🔹 한국 – 배터리 및 수소차 기술 강세
한국은 전기차 배터리 및 수소연료전지 기술 특허에서 높은 점유율을 보이고 있다. 삼성SDI, LG에너지솔루션, 현대차 등이 전기차·수소차 관련 핵심 특허를 확보하며 글로벌 시장에서 경쟁력을 강화하고 있다.

 

주요 친환경·탄소중립 기술 특허 동향

친환경·탄소중립 기술은 크게 탄소 저감 기술, 신재생에너지, 친환경 제조 기술, 에너지 저장 기술(배터리) 등의 분야로 나눌 수 있다.

탄소포집·저장(CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage) 기술은 온실가스를 줄이는 핵심 기술로, 최근 관련 특허 출원이 급증하고 있다. 기존의 화석 연료 사용으로 발생하는 이산화탄소를 포집한 후, 이를 저장하거나 산업 공정에 재활용하는 방식이다. 대표적인 특허 기술로는 직접 공기 포집(Direct Air Capture), 산업 공정 내 CO₂ 활용 기술, 바이오매스를 이용한 탄소저감 기술 등이 있다. 미국, 유럽, 일본 등의 선진국에서는 CCUS 기술 특허를 적극적으로 확보하고 있으며, 엑손모빌, 쉘, GE, SK이노베이션 등이 이 분야에서 특허를 다수 보유하고 있다.

신재생에너지 분야에서도 태양광 발전(PV, Photovoltaic), 풍력 발전, 수소연료전지 기술 관련 특허가 빠르게 증가하고 있다. 특히, 차세대 태양전지(페로브스카이트 태양전지), 고효율 풍력 발전기, 수소연료전지 촉매 기술 등이 주목받고 있다. 도요타, 테슬라, 삼성SDI, 지멘스 같은 기업들이 신재생에너지 기술을 선점하기 위해 연구개발을 강화하고 있으며, 관련 특허 출원을 확대하고 있다.

이와 함께 친환경 제조 기술 및 바이오 플라스틱 관련 특허도 증가하고 있다. 플라스틱 오염 문제를 해결하기 위해, 생분해성 플라스틱, 바이오 기반 고분자 소재, 친환경 화학 공정 기술 등이 개발되고 있으며, 바스프(BASF), 듀폰, LG화학, 미쓰비시케미칼 등이 관련 특허를 활발히 출원하고 있다. 또한, 전고체 배터리(All-Solid-State Battery), 리튬-황(Li-S) 배터리 등의 에너지 저장 기술 특허도 지속적으로 증가하고 있으며, LG에너지솔루션, CATL, 테슬라, 파나소닉 같은 기업들이 글로벌 시장을 선점하기 위해 치열한 특허 경쟁을 벌이고 있다.

친환경·탄소중립 기술 특허가 주는 시사점

친환경·탄소중립 기술 특허 경쟁이 심화되면서, 기업들은 특허 포트폴리오를 강화하여 시장에서 경쟁 우위를 확보하려는 전략을 취하고 있다. 이는 각국 정부의 탄소중립 정책과도 맞물려 있으며, 주요 선진국들은 2050년 탄소중립 목표(Net Zero)를 달성하기 위해 친환경 기술 개발을 적극 지원하고 있다. 미국과 유럽연합(EU)은 친환경 기술 연구개발에 대한 보조금 및 세제 혜택을 제공하며, 친환경 특허 출원을 장려하는 정책을 펼치고 있다.

특허 라이선스 및 기술 이전도 활발하게 이루어지고 있다. 친환경 기술 개발에는 막대한 R&D 비용이 소요되기 때문에, 대형 기업들은 스타트업이나 연구소와 협력하여 기술 라이선스를 활용하거나, 특허를 기반으로 한 M&A 전략을 추진하고 있다. 대표적으로, 테슬라는 배터리 및 에너지 저장 기술을 확보하기 위해 다양한 스타트업과 협업하고 있으며, 대형 화학기업들은 바이오 플라스틱 및 친환경 화학 공정 특허를 라이선스 방식으로 도입하는 사례가 늘어나고 있다.

또한, 친환경 기술 특허 경쟁이 치열해지면서 특허 분쟁과 소송도 증가할 가능성이 높다. 최근 테슬라는 중국 배터리 제조사를 상대로 특허 침해 소송을 제기했으며, 유럽에서는 태양광 패널 제조사 간의 특허 분쟁이 발생하는 등 기술 패권을 둘러싼 법적 분쟁이 활발히 진행되고 있다.

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기업과 연구기관의 특허 전략

기업들이 친환경·탄소중립 기술 시장에서 경쟁력을 유지하기 위해서는 강력한 특허 포트폴리오 구축이 필수적이다. 단순히 개별 특허를 출원하는 것이 아니라, 탄소저감 기술, 신재생에너지, 배터리 기술 등 다양한 분야에서 포괄적인 특허 포트폴리오를 구축해야 한다. 특히, 경쟁사의 특허를 분석하고, 회피 설계를 통해 특허 침해 리스크를 줄이는 전략이 필요하다.

글로벌 시장에서의 특허 보호를 위해, 미국, 유럽, 중국, 일본 등 탄소중립 기술이 활발한 국가에서 동시 출원을 고려해야 한다. PCT(국제특허조약)를 활용하여 글로벌 특허 보호를 강화하고, 해외 특허 분쟁에 대비하는 것도 중요한 전략이다.

또한, 기업들은 스타트업 및 연구기관과 협력하여 친환경 기술 특허를 공동 개발하고, 라이선스 전략을 활용하는 방식으로 기술력을 강화할 필요가 있다. 대형 기업들은 신기술을 보유한 스타트업과의 파트너십을 확대하며, 특허 인수를 통한 기술 확보 및 경쟁사 견제 전략을 추진하고 있다.

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친환경·탄소중립 기술 특허는 미래 산업의 핵심 경쟁력

친환경·탄소중립 기술은 전 세계적인 기후 변화 대응과 지속 가능한 성장을 위한 핵심 요소다. 기업과 연구기관은 탄소중립 기술 특허 트렌드를 면밀히 분석하고, 강력한 특허 포트폴리오를 구축해야 시장 경쟁력을 확보할 수 있다.

앞으로 친환경 기술 특허 경쟁이 더욱 심화될 것으로 예상되며, 기업들은 글로벌 특허 전략을 수립하고, 라이선스 및 협력을 통해 기술력을 극대화해야 한다.