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실제 세계를 본떠 가상 세계에 만든 쌍둥이, 디지털 트윈에 대한 관심이 증대되며 특허출원이 증가하고 있다. 디지털 트윈을 통해 현실의 문제를 분석하고 예측하여 다시 실제 세계에 반영함으로써, 제조업 분야의 생산성을 한 차원 높여 줄 것으로 기대하기 때문이다. 이러한 가운데, 특허청은 최근 5년간 현실세계의 기계나 장비, 사물 등을 컴퓨터 속 가상세계에 구현한 한국의 디지털 트윈 분야 연평균 출원 증가율이 42.8%로 1위를 기록했다고 밝혔다.

지난해 12월 GrandviewResearch에 따르면, 이 분야의 세계 시장 규모는 연평균 37.5%씩 성장해 ’30년에는 약 1,558억 달러에 이를 것으로 예측된다. 또한 디지털 트윈 분야에서 미국과 중국이 치열한 기술경쟁을 하고 있는 가운데, 최근 5년간 특허출원율 1위를 기록하고 있는 한국의 현대자동차는 ’현대자동차그룹 싱가포르 글로벌 혁신센터(이하, HMGICS)‘을 완공하고 HMGICS를 그대로 가상공간에 구현한 ’HMGICS메타팩토리‘를 ’25년까지 구축할 예정이다. HMGICS메타팩토리를 통해 차량의 주문에서 인도 등 자동차 가치사슬 전반을 연구하고 실증할 계획이다.

IP5 주요국 특허청에 출원된 특허를 분석한 결과, 최근 10년 사이 디지털 트윈 분야 출원량이 ’11년 116건에서 ’20년 466건으로 연평균 16.7%씩 증가하여 4배로 뛰었다. 특히, ’16년에서 ’20년인 최근 5년의 연평균 성장률은 24.5%에 이르러 이 분야 기술개발이 가속화되고 있는 것으로 나타났다.

출원인들의 국적을 살펴보면 ’11년에서 ’20년인 최근 10년간 미국이 29.9%인 700건으로 가장 많은 출원을 해 1위를 기록하고 있고, 이어 중국이 508건으로 21.7%를 기록하며 2위를 기록하고 있다. 3위는 일본으로 422건으로 18.0%, 한국은 245건으로 10.4%를 기록하며 4위를 차지하고 있다. 연평균 성장률은 중국이 37.8%로 가장 많은 출원을 하고 있으며, 한국은 19.3%, 일본은 11.2%, 미국은 6.5% 순으로 나타났다.

그러나 ’16년에서 ’20년인 최근 5년의 연평균 성장률은 한국이 42.8%, 중국 30.0%, 미국 23.9%, 일본 14.1% 순으로, 한국이 가장 빠르게 성장하고 있는 국가로 나타났다.

주요 출원인은 스트롱 포스가 8.7%인 203건으로 1위를 기록하고 있고, 2위는 지멘스로 6.6% 155건, 3위는 미츠비시가 3.0% 71건을 기록하고 있다. 정보통신기술(IT) 강국인 미국과 제조업 강국인 독일‧일본이 주도하고 있는 것으로 보인다.

한국 출원인으로는 포스코가 0.9% 22건으로 12위를 차지했고, 삼성은 0.4% 9건으로 36위, 전자기술연구원은 0.3% 6건으로 50위를 차지했다.

디지털 트윈 분야 출원은 기업이 85.7%로 주도하고 있는 것으로 나타났다. 대학은 7.2%, 공공 3.7%, 개인 3.4% 순이었다. 한국의 경우 기업의 출원은 64.5%로 다소 낮았으나, 대학이 13.1%, 공공 11.4% 및 개인 11.0%로 출원이 골고루 높게 나타나 다양한 출원인에 의해 폭넓게 출원되고 있는 것으로 나타났다.

특허청 복상문 스마트제조심사팀장은 “디지털 전환에 선제 대응하고, 미래 제조업 경쟁력을 확보하기 위해, 우리 기업들은 디지털 트윈 관련 기술개발과 새로운 서비스 도입에 적극 나서야 한다”며, “특허청도 디지털 트윈 분야의 특허경쟁력 강화를 위해 고품질 특허심사와 다양한 특허정보를 지속적으로 제공하겠다”고 말했다.

한편, 디지털 트윈 분야에 대한 특허분석 자료는 특허빅데이터센터(biz.kista.re.kr/pbcenter)를 통해 누구나 신청하여 받아볼 수 있다.