기후변화 완화기술에 대한 분석 보고서 (특허와 경제적 자료를 중심으로)
1. 주요 내용
o 유럽특허청(EPO)과 UN 환경계획(United Nations Environment Programme(UNEP)은 특허 데이타와 경제적 자료를 분석하여 “기후변화를 완화시키는 기술”(climate change mitigation technology: CCMT)에 대한 분석보고서를 최근에 발간함 - 기후변화는 전 인류가 해결해야 할 과제이고 온실가스 배출을 줄이기 위해
서는 기후변화를 완화시키는 기술의 발전이 전제가 되어야 하는 바 기후변 화를 완화시키는 기술에 대한 특허출원 트렌드, 공공 R&D 투자, 외국인 직접 투자, 기후 변화정책 등을 실증적 자료를 바탕으로 분석함
- 2014년 10월 EU는 이산화탄소 배출(greenhouse gas emissions)을 2030 년까지 1990년 수준대비 적어도 40%를 절감하겠다는 계획을 발표 o 유럽특허청과 UNEP는 2010년, 2013년 2014년에도 “특허와 청정에너지
기술(Patents and clean energy technologies)”에 관한 보고서를 각각 발간한 적이 있으며 기후변화를 완화시키기 위해 기술에 대한 혁신, 특 허시스템의 역할 등에 대해 조사한 바 있음
- 이번에 발간된 보고서는 이전에 보고서의 연장선에서 기후변화를 완화 시키는 기술 개발에 있어서 유럽의 입장(position), 역할(role), 유럽의 기후변화정책을 중심으로 분석하였음
o 동 보고서는 CCMTs, 즉 온실가스(greenhouse gas) 배출을 줄여 기후변 화를 완화시키는 모든 기술, 즉 재생에너지(renewable energy)기술, 이산 화탄소 포집(carbon capture)기술, 운송(transport), 빌딩(building), 쓰레 기(waste), 스마트 그리드(smart grids) 등 기술변화를 완화시키는 특허 기술 280 만건을 분석함
- 특허자료는 세계특허통계 데이터베이스(Worldwide patent Statistical Database:
PATSTAT)의 자료를 주로 분석하였으며 특허자료는 CPC(Cooperative Patent Classification)와 IPC(International Patent Classification)에 따라 분류함
o 글로벌 수준에서 지난 수 십년 동안 기후변화 완화 기술의 발명이 많이 늘어 다른 기술보다 빠른 증가세를 보이고 있으며 EU는 CCMT 발명에서 선도적인 역할을 하고 있는 것으로 분석됨
2. 상세내용
□ 유럽의 발명활동(European inventive activities)
o 전 세계적으로 기후변화완화기술의 발명의 수는 지속적으로 증가하여 1995 년에 11,000건에서 2011년 51,000건으로 약 5배의 증가를 함
o 여러 국가의 특허청에서 보호되는 고부가가치 발명(high-value inventions)의 건수도 꾸준히 증가되어 왔는데 1995년 2,500건에서 2011년 17,000건으로 증가하였음
- 이러한 발명활동의 증대는 발명의 평균 경제적 가치(average economic value)의 증가와 동반하여 성장하였으며 주로 3대 기술인 청정에너지 기술 (clean energy technologies), 운송(transportation)과 관련된 기술, 그리고 건물(building)과 관련된 기술로 설명
o 전 세계적으로 CCMT 관련 발명의 증가와 더불어 유럽의 발명도 증가하였 는데 1995년 1,765건에서 2011년 9,000건을 약 5배 이상 증가하였으며 고 부가가치 발명의 건수는 1995년 1,000건에서 2011년 6,000건으로 약 6배 증가함
o 특징적인 것은 2005년 이후 CCMT 관련 발명의 수가 증가하였는데 이는 유 럽연합의 기후변화 정책인 탄소배출권거래제(the EU Emissions Trading System: ETS) 도입과 관련이 있는 것으로 분석됨
- 2014년 Cale & Dechezlepretre 분석에 따르면 EU의 ETS 도입은 기후변화 완화기술의 특허출원을 약 30%의 이상의 증가시킨 것으로 나타남
□ 다른 주요국가와의 비교(Europe compared to other innovation centres)
o 1995년 이후 한국, 일본, 중국, 미국 등 주요 국가의 기후변화완화 기술의 발명이 급속히 증가하였으며 특히 한국과 중국의 발전이 비약적임
o 두 개국 이상에서 보호되는 고부가가치의 발명(high-value inventions)의 경 우는 유럽은 전 세계에서 가장 높은 수준으로 선도적 위치에 있음.
- 이는 중국의 경우 거의 모든 CCMT 발명이 자국 특허청에 출원하는 것에 반해 유럽은 자국 시장보다 글로벌 시장에 중점을 두고 있는 것으로 기술의 우수성을 보여준다고 평가할 수 있음
- 유럽은 청정에너지(Clean energy technologies), 이산화탄소 채집과 저장 (carbon capture and storage)기술에서 세계 최고 수준이며 운송 (transportation), 건물(building), 스마트 그리드(smart grid)에서도 높은 수준
o 주요 혁신국가들의 글로벌 기후변화 완화기술의 발전에 기여도를 보면 1990 초기에서 2000년 중반까지는 일본의 기여도가 많으나 이후 하락하고 있는 상황이며 유럽은 기후변화완화 기술의 발전에 약 18% 기여를 하고 있으며 1995년부터 2011년까지 거의 변동이 없는 수준임
- 고부가가치(high-value) 발명의 경우는 전 세계 고부가가치 발명의 약 40%를 유럽이 기여하는 것으로 나타나고 있으며 한국이나 중국의 강한 경쟁속에서 지속적인 혁신활동을 통해 기여를 하고 있는 것으로 나타남
□ 기후변화완화 발명의 Top 출원기업(Top applicants for CCMT inventions)
o 유럽에서 기후변화완화기술의 발명의 출원자는 주로 운송(transportation)부 분이며(톱 기업 5개중 4개 기업이 운송관련 기업임) 전 세계적으로도 운송 관련 기업이 주로 기후변화완화 기술을 발명하는 것으로 나타남
o 운송기술 외 청정에너지 기술(clean energy technology)분야에서 많은 발명을 하는 것으로 분석
<유럽에서 Top 5 CCMT 특허출원기업>
<전 세계 Top 5 CCMT 특허출원기업>
□ 개별 유럽국가의 발명활동(Inventive activity in individual European countries) o 유럽내에서 기후변화완화기술(CCMT)의 활발한 활동을 하는 나라는 독일,
프랑스, 이태리, 영국, 스페인 5개 나라로 이들 5개국이 전 유럽의 CCMT 발명의 약 80%를 담당하는 것으로 나타남
- 이중 독일이 CCMT 발명의 모든 분야에서 가장 선도적인 역할을 하고 있 으며 이어서 프랑스, 이태리, 영국, 스페인 순임.
- 독일은 모든 기술 분야에서 가장 많은 특허 출원을 하는 국가이며 특히 재 생에너지 기술은 프랑스의 4배나 많은 발명활동을 보이고 도로 운송기술 (road transportation technologies)부분은 38개 유럽특허조약(EPC) 모든 국가보다 많은 발명 활동을 하는 것으로 분석
기업(applicant) 국가 발명건수 CCMT 구분(category)
Robert Bosch Germany 5,824 Transportation
Siemens Germany 4,733 Clean energy
Renault France 1,698 Transportation
Peugeot Cotroën France 1,400 Transportation
Snecma France 1,236 Transportation
기업(applicant) 국가 발명건수 CCMT 구분(category)
Toyota Japan 10,743 Transportation
Robert Bosch Germany 6,009 Transportation
Honda Japan 4,951 Transportation
GE USA 4,932 Clean energy
Siemens Germany 4,818 Clean energy
‘ o 기후변화완화기술에서 상대적으로 우위에 있는 전문화된 기술(specialisation)을 분석 결과 여전히 독일과 프랑스가 높은 전문화된 기술을 가지고 있는 것으로 나타남
o 특이한 점은 유럽국가중에서 가장 기후변화완화 기술에 전문성을 가지고 있는 나라는 그리스, 포르투갈, 스페인으로 나타남. 이들 국가는 특히 태양열(solar) 에너지와 같은 재생에너지(renewable energy)기술에 매우 강한 전문성을 가지고 있기 때문으로 분석
- 덴마크는 재생에너지 중 풍력에너지(wind energy)에 전문성을 가지고 있으며 프랑스, 독일, 오스트리아, 스웨덴의 경우는 운송부분(transportation)에 강점이 있고, 노르웨이는 이산화탄소 이산화탄소채집과 저장(carbon capture and storage)기술에서, 오스트리아와 핀란드는 건물(building)에서 전문성을 가 지고 있는 것으로 있으며 스위스는 스마트 그리드(smart grids)에서 강점을 가지고 있음
□ 특허자료를 통한 실증분석(Evidence from patent data)
o 1995년~2011년 사이 전 세계적으로 CCMT 분야, 즉 기후변화를 완화하는 기술의 특허출원은 증가한 것으로 나타남. 유럽이 가장 많은 특허출원을 한 지역이고 일본, 미국, 중국, 한국 순으로 특허 출원을 한 것으로 나타남
<Top 10 특허출원국가, 1995~2011>
국가 유럽 일본 미국 중국 독일 한국 캐나다 호주 프랑스 대만
건수 280,091 276,324 205,736 118,719 85,366 71,990 28,211 25,976 17,606 17,556
o 기술분야에 따라 특허출원 국가의 순위가 달라지는데 예를 들면 일본은 광 전지(photovoltaic energy)에 미국과 유럽은 풍력에너지(wind energy)분야에 특허 출원이 많은 것으로 나타남
o 유럽내에서는 38개 유럽특허조약(EPC)회원국 사이에서 독일의 특허출원이 가장 많은 것으로 전체 유럽 특허중 약 절반을 차지하고 이어 프랑스, 영국, 스페인 순으로 나타남
□ 경제적 자료를 통한 실증분석(evidence from economic data)
o 국제적인 무역은 기업들이 발명을 통해 수익(returns)을 얻는 주요 채널임, 예를 들어 기계(machines)나 장비(equipment)와 같은 생산재의 무역(trade of capital goods)은 주요 국제적인 기술이전의 통로 인바 이러한 제품들에 체화된 기술들은 기술이전의 수혜국가(recipient country)들에게 지식 전파 (knowledge spillovers)를 가능하게 함
- 현지 기업(local firms)들은 수입된 제품들로부터 역설계(reverse engineer)가 가능하여 비즈니스 관계를 통해 관련 지식을 획득할 수 있음
- 예를 들면 중국은 독일이나 일본, 미국 기업으로부터 일괄제품(turnkey production)을 구매함으로써 광전지 산업(photovoltaic industry)을 발전시 킬 수 있었음. 실제 중국은 광전지 분야의 제품을 독자적으로 생산 가능 o 1995년과 2013년 사이 CCMT 관련 생산재(capital goods)의 국제무역은 꾸
준히 증가하였으며 최근 중국으로부터 수출에 기인하고 있음
o 1990년 중반부터 유럽은 CCMT제품의 가장 큰 수입국가이며 CCTM의 수출 국가는 특허활동과 강한 상관관계를 가지고 있음
- 2008년에서 2012년까지 한국, 일본, 중국은 CCMT 생산재(capital goods)의 순 수출국가(net exporter)이며 유럽은 순 수입국가(net importer)이며 나머지 국가들은 CCMT 생산재 균형에서 부의 수지를 기록함
o 유럽산 CCMT 제품이 주로 수출되는 국가는 미국, 중국, 러시아, 캐나다, 아
르헨티나, 일본 등이며 유럽이 주로 수입하는 나라는 중국, 미국, 일본, 한국임 o 유럽의 외국인직접투자(European foreign direct investment: FDI)가 되는
나라도 수출이 되는 나라와 유사하게 미국, 중국, 러시아임. 브라질과 멕시 코의 경우는 유럽이 투자하는 top 5 FDI 국가이지만 수출이 많은 국가는 아님 o 유럽내에서는 독일이 CCMT 제품의 주요 수출 국가이자 수입국가로 유럽의
나머지 국가보다 거의 두 배의 수출입을 기록.
□ EU의 기후변화 정책(Climate Change Policy in the EU)
o 온실가스 배출은 기후변화에 부정적인 외부효과(externality)을 미치기 때문에 기후변화와 관련된 공공정책은 경제주체(economic agent)들로 하여금 환경을 보호할 경우 발생하는 혜택(benefit)을 내부화(internalise) 하는 정책을 추진함 o 대표적인 환경정책 수단으로 이산화탄소 배출에 세금을 부과하는 방식과 같은
외부효과에 가격을 부가하는 시장접근방식(market instruments)과 환경물질 배출을 제한하는 통제접근방식(command-and control instruments) 으로 구분할 수 있음
o EU도 1990 중반이후 탄소배출을 줄이기 위해 엄격한 정책을 추진해 오고 있는데 EU가 사용하는 대표적인 기후변화 정책은 배출권거래제(Emissions Trading System: ETS)제도인데 이는 탄소배출의 전반적인 상한선(cap on)을 두고 각 회원국의 이산화탄소 배출제한(CO₂emission limit)을 각 나라별로 실시
- 에너지 발생이나 시멘트 생산과 같은 구체적인 경제적 활동시 각 경제주체 들에게 거래 가능한 탄소 허용치(carbon allowances)가 정해지는데 배출권 거래제(ETS)은 EU의 탄소배출의 약 45%를 커버함
- EU차원의 정책외 개별 회원국들도 독자적으로 온실가스를 줄이기 위한 정
책들을 실시하고 있는데 모든 EU 회원국들은 재생에너지 이용 수단, 예를 들어 기준가격지원제도(feed-in tariff), 보험지원제도(feed-in premiums), 입찰계획(tender schemes) 쿼터 할당(quota obligation) 같은 수단 중 적 어도 하나 이상 사용해야 함
o EU의 기후변화정책은 기후변화완화 기술의 발명과 강한 포지티브 관계에 있으며 환경정책은 환경관련기술의 발명과 함께 증가한 것으로 나타남
□ 기후변화완화기술에 대한 공공 R&D 투자(Public R&D investment in CCMTs) o 유럽의 CCMT 발명의 발전은 공공 R&D 투자의 지원속에서 발전함.
- 주로 중앙정부나 연방정부로부터 지원받는 유럽의 공공 R&D 투자는 2000년 이후 매년 22억 유로에서 45억 유로로 거의 두 배로 성장하였으며 이는 EU GDP의 0.05% 수준임
- 그러나 공공 R&D 지출(expenditure)은 1985년 55억 유로로 최고를 기록 한 이후 계속 20% 수준에 머무르고 있음
o 유럽의 CCMT에 대한 공공 R&D 투자는 미국, 일본과 유사한 수준이며 절대 적인 수준은 최근 일본을 추월하였으나 GDP 대비해서는 일본보다 낮은 수준.
- GDP 대비 CCMT에 대한 공공 R&D 투자비율은 유럽이 0.05%로 일본이 0.074%, 미국인 0.032%, 한국이 0.027%임
o 유럽에서 공공투자를 가장 많이 하는 분야는 1995년 이후 정체되어 있지만 원자력(nuclear energy)이며 최근에는 청정에너지(clean energy), 즉 재생에 너지 부분에 대한 투자가 많이 일어나고 있음
3. 평가 및 시사점
o 1992년 기후변화협약(United Nations Framework Convention on Climate Change)채택이후 지구평균 온도를 산업화 이전 대비 2°도 상승하는 것을 막기 위해 전 세계적으로 노력하고 있는 상황에서 특허시스템의 역할을 통해 기후변화를 완화하는 기술의 분석을 한 것은 의미가 있음
o 전 세계적으로 1995년 이후 기후변화를 완화하는 기술의 발전이 있어왔으며 특히 청정에너지(clean energy)와 운송(transportation)관련 기술과 건물 (building), 태양열 등 재생에너지 관련 기술의 특허출원이 지속적으로 증가 한 것은 고무적인 현상을 보임
- 다른 분야의 기술에 비해 기후변화완화기술의 발명과 특허출원이 매우 빠 르게 성장하고 있는 것은 기후변화를 완화하려는 각국의 노력과 의지의 반 영이라 볼 수 있음
o 유럽은 기후변화완화기술의 발명에서 선도적 위치에 있으며 2005년 이후 동 분야에서 특허활동의 성장세가 두드려진 것은 EU가 추진하고 있는 기후 변화의 정책과 무관하지 않음을 보여준다고 판단됨
- 강력하고 지속적인 GDP 대비 낮은 탄소배출 정책은 유럽이 세계에서 가장 기후변화 완화기술을 선도하는 국가가 된 요인으로 보여짐
o 두 개국 이상에서 보호되는 고부가가치의 발명(high-value inventions)의 경 우는 유럽은 전 세계에서 가장 높은 수준으로 선도적 위치에 있는 것으로 나타났으며 이는 유럽이 자국 시장보다 글로벌 시장에 중점을 두고 있는 것
으로 기술의 우수성을 보여준다고 평가할 수 있음
o 한국의 경우도 기후변화를 완화하는 기술에서 주요 국가로 분류되어 있는 바 향후 COP21에서 최동규 특허청장이 제안한 녹색 표준특허제도 등 기후 변화를 완화하는 신기술 개발에 대한 발명가의 의욕제고를 위한 정책적 노력이 필요할 것으로 사료됨. 끝.
