MPEG-I 비디오 표준 특허 동향

각 기술 분야별 특허 출원량의 증가 또는 감소를 분석하고 점유율을 추적하는 출원 동향 분석은 특정 기술 분야별 발전 방향을 이해해 나가는 과정이다. 이를 위해서는 MPEG-I의 기술 분류별 출원 동향과 표준화 상황을 종합적으로 비교 분석해 볼 필요가 있다.

MPEG-I의 기술 분류별 글로벌 출원 동향 및 점유율을 도시한 [그림 1]에서 볼 수 있듯이, OMAF와 관련된 출원 건은 ’15년도를 기점으로 급격히 증가하다 ’18년을 기점으로 감소하고, V-PCC 및 G-PCC의 출원 건은 ’17년도를 기점으로 가파르게 증가하며, MIV의 출원 건은 ’13년도를 기점으로 조금씩 증가하다가 ’19년도를 기준으로 급격히 증가함을 확인할 수 있다. [그림 1]에서 포함한 전체 기간 중, 최근 5년간(’17~’21년) 출원량을 살펴보기 위해, 특정 기간의 연평균 성장률을 나타내는 CAGR(Compound Annual Growth Rate)을 각 기술별로 계산할 수 있고, 이를 통해 어떤 기술 분야의 출원이 증가 또는 감소하였는지를 나타내는 출원 부상도를 파악할 수 있다. [그림 1]의 출원량 자료를 바탕으로 CAGR을 계산하면, OMAF는 –11.9%, V-PCC는 52.8%, G-PCC는 53.7%, MIV는 13.7%로, G-PCC와 V-PCC 기술은 출원 부상도가 급격히 증가하고 있고, MIV 기술은 출원 부상도가 완만하며, OMAF 기술은 출원 부상도가 감소하고 있음을 확인할 수 있다.

Fig. 1.

Global patent application trends and patent share by technology classification

또한 각 기술 분야 별 표준화 내용과 표준화 단계를 살펴보면, OMAF 표준은 360도 비디오를 위한 공통의 애플리케이션 포맷을 제정하기 위한 것으로, ’15년 10월 제113차 MPEG 회의부터 요구사항 정의를 시작하였고^[5], ’17년 10월 제120차 MPEG 회의에서 OMAF의 version 1의 FDIS(Final Draft International Standard)가 발간되었다^[6]. PCC 표준은 ’17년 1월 제117차 MPEG 회의에서 CfP가 승인되고^[7], 회의 중에 포인트 클라우드를 2D 비디오로 변환하여 기존의 비디오 코덱인 HEVC나 VVC를 사용하여 포인트 클라우드 데이터를 부호화하는 V-PCC와 포인트 클라우드 데이터 자체를 효율적으로 압축하기 위한 코덱을 만드는 G-PCC로 나누어, 각각 표준화를 진행하였다. 특히, V-PCC 표준은 ’20년 7월 제131차 MPEG 회의에서 FDIS가 발간되었고^[8], G-PCC 표준은 ’20년 10월 제132차 MPEG 회의에서 FDIS가 발간되었다^[9]. MIV 표준은 ’19년 1월 제125차 MPEG 회의에서 CfP를 통해 기술 공모를 진행하였으며^[10], ’21년 7월 제135차 MPEG 회의에서 FDIS가 발간되었다^[11]. 여기서 CfP 단계란, 표준 제정 과정 중에서 새로운 기술을 제안하는 표준화 작업의 초기 단계 중 하나로, CfP의 응답 과정에서 제안된 기술들을 종합하고 개선하는 표준화 회의를 거쳐, 최종적으로 FDIS가 발간된다. 또한 FDIS란 표준화 프로세스의 마지막 단계로 최종 표준 문서가 공식적으로 발표되기 전에 최종적인 검토를 받는 단계로, 내용에 대한 최종적인 확인 및 승인이 이루어지며, 이후에는 공식적으로 국제 표준(IS, International Standard)으로 채택된다.

앞서 살펴본 각 기술 분류별 출원 동향와 표준화 단계를 종합적으로 살펴보면, 일반적으로 기술 기고가 활발히 시작되는 단계인 CfP 단계에서 출원량이 급격히 늘어나며, FDIS 단계 전후로는 출원량이 급격히 감소하는 추세를 보이고, 각 기술별 출원 점유율이 높은 기술 분야는 산업에서 요구되는 주요 영역인 것임을 시사하며, 최근 연평균 성장률이 높은 분야는 현재 기술 개발의 집중도가 높은 분야인 것으로 해석될 수 있다.

IP5를 통해 등록된 특허를 분석해보면, ’01부터 ’23년까지 최근 22년간 IP5 누적 등록 특허량은 4,602건으로 조사되었고, ’11년부터 증가 추세를 보였으며, ’11년에는 40건이 등록되었고, ’23년에는 845건이 등록되었음을 확인하였다. 기술 분류별 글로벌 등록 동향 및 점유율을 나타내는 [그림 2]에 따르면, 기술 분야별로는 V-PCC 기술, MIV 기술 및 G-PCC 기술이 59.9%를 차지하고, OMAF 기술은 40.1%를 차지하는 것을 확인할 수 있다. 표준 기술개발 전에 VR 및 AR 기술이 선제적으로 상용화되면서 콘텐츠 관리와 전송 기술의 중요성이 부각되어, 단기간에 활용할 수 있는 OMAF 기술의 개발에 참여도가 높았던 것으로 해석되며, 또한 특허 심사에 걸리는 시간을 고려하였을 때 OMAF 기술이 다른 기술 분야에 비해 출원 시기가 빠르므로, 다른 기술 분야에 비해 등록량이 많은 것으로 판단된다.

Fig. 2.

Global patent trends and share by technology classification

주요 발행국의 국적별 출원 점유율을 나타내는 [그림 3]에 따르면, 한국 국적 출원인은 KIPO(한국 특허청)에서 가장 높은 출원 점유율(34.9%)을 차지하고 있지만, 한국 국적 출원인은 한국 특허청인 KIPO를 제외한 IP4(미국의 USPTO, 유럽의 EPO, 일본의 JPO, 중국의 CNIPA)에서 다른 외국 국적의 출원인에 비해 낮은 출원 점유율(5.7~9.5%)을 차지하고 있다.

Fig. 3.

Patent application share by nationality of applicants in major patent issuing countries

또한 JPO 및 EPO의 경우에는 내국인의 출원량보다 미국 국적 출원인의 출원량이 더 높은 점유율을 차지하고 있음을 확인할 수 있고, USPTO 및 CNIPA는 내국인 출원 점유일이 51% 이상을 차지하고 있어, 미국과 중국은 내수기반 사업 전략을 추진하고 있음을 도출할 수 있다.

주요 발행국의 등록 특허 점유율을 나타내는 [표 3]에 따르면, 주요 발행국의 점유율은 USPTO(53.4%), CNIPA(22.1%), JPO(9.5%), KIPO(8.2%), EPO(6.9%) 순으로, USPTO의 등록 특허 건수(2,456건)가 다른 주요국을 합친 건수(2,146건)보다 많아, 글로벌 특허 기술 시장에서 미국의 영향력이 가장 큰 것을 확인할 수 있다.

Table 3.

Quantity and share of patents in major patent issuing countries

발행국별 내/외국인 등록 특허 비중을 나타내는 [그림 4]에 따르면, CNIPA와 USPTO의 내국인 등록 특허 비율은 각각 61%와 54.3%를 차지하여, 자국 출원인이 높은 특허 장벽을 구축하고 있는 것을 예상할 수 있고, KIPO, JPO 및 EPO는 외국인 점유율이 각각 52.9%, 70.6% 및 72%를 차지하여, 외국 기업은 주로 JPO와 EPO를 주요 시장으로 선정하고 있음을 확인할 수 있다.

Fig. 4.

Ratio of domestic/foreign patents by issuing counties

출원인 국적별 출원량 및 점유율을 나타내는 [그림 5]에 따르면, ’01년 이후 IP5 특허 출원의 약 35.1%를 미국 국적 출원인이 점유하고 있어, MPEG-I 비디오 표준 기술 분야의 기술개발 점유율에서 미국의 위치는 독보적임을 확인할 수 있다. 그뿐만 아니라, 최근 중국 국적 출원인의 출원량은 가파르게 증가하고 있는데, 중국 국적 출원인의 출원량은 ’13년 이후로 일본 국적 출원인의 출원량을 추월하였고, ’18년 이후 한국 국적 출원인의 출원량을 추월하였으며, ’21년 이후로는 미국 국적 출원인의 출원량을 추월하였다. 전 세계 특허 출원의 58.9%를 미국과 중국 국적 출원인이 점유하고 있는 만큼, MPEG-I 비디오 표준 기술 분야의 출원 점유율에서 미국과 중국의 영향력은 크고 독보적이다. 또한 중국 국적 출원인의 출원량 증가는 내국인 출원량 급증세가 그 원인이고, 중국 국적 출원인의 출원량 급증세는 MPEG-I 비디오 표준 기술 분야에서 중국의 빠른 추격을 나타내며, 이는 한국 기업에 위기 신호가 될 수 있음을 예상할 수 있다.

Fig. 5.

Patent application volume and share by nationality of applicants

출원인 국적별 국내/해외 출원 점유율을 각각 나타내는 [그림 6]에 따르면, 중국(36.1%)과 미국(46.0%)을 제외한 주요국은 해외 출원 비율이 60% 이상이며, 한국은 67.8% 수준으로, 출원국이 미국과 중국에 편중된 경향이 있다. 또한 해외 출원 비중이 가장 높은 일본(81.8%)은 한국·미국·유럽·중국 등 주요 국가에 고르게 출원하고 있어 특허 포트폴리오가 다양한 것을 확인할 수 있다.

Fig. 6.

Domestic/foreign patent application share by nationality of applicants

또한 출원인 국적별 국내/해외 출원량을 나타내는 [그림 7]에 따르면, 해외에 가장 많은 출원을 하는 미국 국적 출원인의 해외 출원량(1,659건)은 한국 국적 출원인의 해외 출원량(722건)의 2.3배임을 확인할 수 있고, 해외 출원량은 미국 국적 출원인(1,659건), 유럽 국적 출원인(899건), 일본 국적 출원인(891건), 중국 국적 출원인(866건), 한국 국적 출원인(722건) 순으로, 자국의 해외 출원량이 가장 적음을 확인할 수 있다.

Fig. 7.

Application volume by domestic/foreign applicants' nationality

[표 4]는 상위 8개 국가의 출원인 국적별 등록 건수 및 점유율을 표시한 자료로, 미국 · 중국 · 한국 · 일본이 MPEG-I 비디오 표준 기술 분야에서 대부분의 등록 특허를 보유(약 80%)하고 있으며, 미국이 전 세계 등록 특허의 38.1%를 점유하고 있음을 확인할 수 있다. 출원인 국적별 등록 특허량 추이를 나타낸 [그림 8]을 살펴보면, 주요국은 ’10년 이후 특허량이 전체적으로 증가하는 추세이며, ’17년 이후로 중국의 특허량은 한국의 특허량을 추월하고 미국의 특허량과도 격차가 줄면서, 중국은 한국의 기술 주도권 확보에 위협이 될 수 있는 상황임을 예상할 수 있다.

Table 4.

Patent volume and share by nationality of applicants

Fig. 8.

Trends and share of patents by nationality of applicants

[그림 9]는 발행국 별로 어떤 국적의 출원인이 얼마나 많은 특허를 확보했는지를 나타내는 자료로, 주요 발행국에서 한국 국적 출원인의 특허 점유율은 5.7~8.8% 정도로 낮은 수준이고, 주요 경쟁국인 일본은 3.8~11.9% 수준이며, 중국은 5.3~13.8% 정도로 자국의 특허 점유율이 다소 낮은 편임을 알 수 있다. 또한 JPO 및 EPO에서는 다양한 국적의 출원인들이 특허권을 획득하고자 하고, KIPO, USPTO 및 CNIPA에서는 자국 출원인이 높은 특허 장벽을 구축하고 있음을 예상해 볼 수 있다.

Fig. 9.

Distribution of patents by nationality of applicants and issuing countries

앞에서 살펴본 바와 같이, 표준화 단계를 기반으로 기술별 출원 동향을 살펴봄으로써, 국내 기관이 선제적으로 핵심 기술 확보를 위해서는 표준화 초기 단계부터 표준화 활동에 참여하여 원천기술 확보를 위한 기술개발이 필요하고, 표준화 활동이 마무리되는 시기라 할지라도, 추후 다음 버전의 표준이나, 파생된 다른 표준의 표준화 활동에 근간이 되는 기술이 논의될 수 있으므로, 지속적인 표준화 참여가 필요함을 알 수 있다. 또한 발행국 및 출원인 국적별로 출원과 등록 동향을 살펴봄으로써, 해외 시장에서 국내 기관의 영향력 확대를 위해, 해외 출원 비중을 늘릴 필요가 있고, 해외 특허권 획득 지원을 위한 국가적인 지원 전략이 역시 필요할 것으로 보인다.