전기차 시대에서도 핫하다. 핫스탬핑 기술-핫스탬핑 시장을 선점하기 위한 특허경쟁이 뜨겁다

전기차 시대에서도 핫하다. 핫스탬핑 기술-핫스탬핑 시장을 선점하기 위한 특허경쟁이 뜨겁다

담당부서 스마트제조심사팀작성일 2021-04-26

 "전기차 시대에서도 핫하다. 핫스탬핑 기술

-  핫스탬핑 시장을 선점하기  위한 특허경쟁이 뜨겁다  -"

"전기차의  1회  충전  당  주행거리를  향상시키기  위한  기술  경쟁이  날로 치열해지고  있다.  전기차의  배터리  용량을  늘리는  것에는  한계가  있어, 핫스탬핑을  이용한  차량  경량화  기술이  가장  현실적인  대안으로  주목 받고 있다.

*  핫스탬핑:  고온으로  가열된  강판을  금형에  넣고  프레스로  눌러  성형한  다음, 금형 내에서 담금질을 하듯이 급랭시켜 강도를 향상시키는 기술로, 복잡한 형태의 차체를

얇은 두께로 강하게 만들 수 있다. [붙임 4]"

□  무거운  배터리를  탑재한  전기차에서는  특히,  차체를  가볍게  하는 핫스탬핑  기술에  대한  요구가  더욱  커지고  있고,  이러한  핫스탬핑 시장의 주도권을 잡기 위해 관련 기업 간의 특허경쟁이 뜨거워지고 있다.

"□  특허청(청장  김용래)에  따르면,  핫스탬핑  관련  지식재산  5대  강국

(IP5)의  특허출원이  2010년부터  급격히  증가하기  시작하여  연평균

(‘10~’17)  20%  가까이  늘어났고,  최근  3년간  특허등록  건이  평균

396건으로  사상  최고치를  경신했다.[붙임1]"

"□ (세부기술별로  살펴보면) 핫스탬핑  관련  출원에서,  소재에 대한 출원이

3,163건(62.1%)으로  가장  많고,  장비  및  차체  부품  출원이  1,767건 (34.7%)으로  그  뒤를  잇고  있다.

ㅇ  소재 출원 중에서는 도금재에 대한 출원이 33.2%로 가장 많고,  강판에

대한 출원이 20.2%, 도금방법에 대한 출원은 7.3%를 차지한다. [붙임2]"

"□  (출원인   국적별로   살펴보면)  중국의  출원비중이  1,819건(34.6%)으로 가장  많고,  유럽 1,470건(28.0%), 일본 915건 (17.4%),  한국 464건 (8.8%), 미국 397건 (7.6%)  순으로  나타났다.

ㅇ  유럽,  일본의  경우  특허권  행사를  위해  해외에  출원하는  비율이  높고 각종  침해  사건에  관련된  특허권을  다수  보유하고  있어,  핫스탬핑 기술에서  선두그룹을  형성하고  있다.

ㅇ 중국의  경우,  대부분(73.2%)은  자국에  출원한  것이고,  자국  출원의 등록률이  다른  IP5에  비해  낮은  점을  볼  때,  중국의   핫스탬핑 기술수준은  아직  높지  않은  것으로  보인다.

ㅇ  우리나라는 장비 및 차체 부품 생산기술에서 강점이 있으나 소재 관련 출원비중은 56.4%로 유럽(69.1%),  일본(66.7%)에  비해  낮고,  주요  외국 기업이  우리나라  기업을  견제하기  위해  한국  출원비중을  늘리고 있어,  핫스탬핑용  신소재  개발을  통한  대비가  필요한  시점이다. [붙임3]

□  특허청  스마트제조심사팀  함중현  서기관은,  “최근  분쟁이  일어난 특허는  모두  소재와  관련되어  있다는  점에서,  주요  외국기업들의 특허소재를  대체할  수  있는  신소재를  개발하여  특허로  보호하는 것이  무엇보다도  중요하다.”라고  밝혔다.

ㅇ  이어서  “신소재에  적합한  장비  및  열처리  방법에  대한  특허도  같이 확보하여 포트폴리오로 구축하는 것이 필요하다”라고 강조했다.

※ 붙임:   핫스탬핑  분야  연도별  특허출원  동향  등"

붙임  1

핫스탬핑 분야 연도별 특허출원 동향

"<IP5 출원건 추이>

" "<IP5 등록건 추이>

"

∎ IP5(韓,中,日,美,EU)  총  출원건수는  5,254건으로 2010년  이후  급격히  증가하여  2017년

"667건으로  가장  많이  출원한  것으로  나타남

∎ IP5  등록건수는  총  2,944건으로  2016년  이후  급격히  증가하여  2018년  414건으로

가장  많이  등록된  것으로  나타남"

 

"<IP5 출원건 추이>

" "<IP5 등록건 추이>

"

∎ IP5에서  출원건수  기준으로                                               으로  가장  많고,  등록건수 도  CNIPA가  1,217건(41.3%)으로  가장  많은  것으로  나타남

CNIPA(中)가  2,425건(46.2%)

<IP5 출원건>

구분 ‘10 ‘11 ‘12 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 합계

KIPO 16 49 63 55 67 56 85 72 41 7 511

USPTO 43 72 61 60 74 87 102 107 57 37 700

JPO 21 41 42 46 55 54 46 49 35 15 404

EPO 40 52 46 52 64 77 66 68 36 7 508

CNIPA 65 109 156 168 271 278 322 371 305 168 2,213

합계 185 323 368 381 531 552 621 667 474 234 4,336

 

 

<IP5 등록건>

구분 ‘10 ‘11 ‘12 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20 합계

KIPO 8 13 19 29 33 32 43 37 56 35 29 334

USPTO 16 20 21 32 28 31 29 48 50 87 68 430

JPO 14 14 25 22 25 29 40 46 50 45 33 343

EPO 15 8 17 16 18 22 26 52 66 61 112 413

CNIPA 17 29 30 37 79 101 206 160 192 164 141 1,156

합계 70 84 112 136 183 215 344 343 414 392 383 2,676

붙임  2

세부 기술분야별 출원 비율

"< IPC별 점유율 >

" "< 발행국가별/IPC별 점유율 >

"

"< IPC별 출원 추이 >

"

"∎

∎ 특허분류는  B21(34.7%)  >  C22(33.2%)  >  C21(20.2%)  >  C23(7.3%)  순으로  높음"

B21은  부품/장비  관련  기술이고,  C21(강판),  C22(도금재),  C23(도금방법),  B32(적층)는

소재  관련  기술

 

출원인 국적별 특허출원 동향

붙임  3

 

 

"<IP5 전체 출원>

" "< 발행국별 점유율 >

"

"<국가별 등록결정률 추이>             <내・외국인별 등록결정률, ‘15~’20년>

"

붙임  4

핫스탬핑 기술 개요

 

"ㅇ 핫스탬핑(Hot  stamping) 기술이란,  금속소재를 900~950℃ 고온 가열하여 프레스 성형을 한 후,  금형 내에서 급랭시켜 가벼우면서도 강한 강판을 제조하는 공법으로,  망간보론강 소재를 사용할 경우 기존 두께와 동일

하지만 강도 150kg/mm2(1,500MPa)인   초고강도 부품을 만들 수 있다."

"[핫스탬핑 공정 흐름도]

"

(출처: http://www.futabasangyo.com)

"ㅇ  (소재   기술)  Mn,  B  등을  첨가한  강재와  강재의  부식을  방지하는

도금재에  대한  기술이  절대  다수  차지하고  있다.

-  핫스탬핑  금형   내의  냉각에  의해   M변태(마르텐사이트   변태)가 일어나야  하므로  경화능(hardenability)이  좋은  강재*가  필요하다.

* 경화능에 기여하는 Mn, Cr, B를 소량 첨가한 Fe-0.23C-1.18Mn-0.16Cr-0.002B(중량%)의

조성을 갖는 22MnB5강(망간보론강)이 열간스탬핑용으로 현재 유럽에서 가장 많이 이용"

"ㅇ   (핫스탬핑     부품기술)   핫스탬핑   공법을   이용한   고강도   자동차

부품은  1984년에  Saab자동차의  보강부품에  최초로  적용된  이후 유럽  각국에서  적용이  증가하여  적용  부품  수는  1987년  300만  개, 1997년  800만  개,  2007년에는  1억7백만  개,  2012년  약  3억5천만

개로  급격히  증가하고  있는  추세이다."

"ㅇ  (장비   기술)  핫스탬핑   공정은   강재를   뜨겁게   가열하는   가열로,

성형과   냉각을   담당하는   금형    및   불필요한   부위를   제거하는

레이저  절단기로  구성된다."