세계 최초로 병렬형 하드타입 시스템 상용화, 해외에서 호평
일본, 미국 등 선진국에 비해 뒤늦게 개발 경쟁에 뛰어든 국산 하이브리드 자동차가 후발 주자임에도 불구하고 독자적인 특허기술로 높은 진입 장벽을 넘어 해외 시장에서 선전하고 있다.
‘97년 일본 도요타자동차가 세계 최초로 ‘프리우스’를 출시한 것을 시작으로 하이브리드 자동차에 대한 개발 경쟁이 시작되었으나, 우리나라는 ‘09년에 현대차가 아반떼 하이브리드를 시판함으로써 도요타자동차에 비해 12년 늦게 상용화에 성공하였다.
이후 계속된 개발 노력의 결과, ‘11년 출시한 쏘나타 하이브리드는 미국 하이브리드 자동차 시장에서 판매량 4위에 올라 기대 이상의 성과를 달성했는데, 이러한 원동력은 특허로 인정받은 뛰어난 기술력이 바탕이 된 것으로 분석되었다.
최근 특허청(청장 김호원)에 따르면, 지난 10년간 하이브리드 자동차 분야의 특허출원 3,328건 중 내국인이 2,489건을 출원하여 외국인보다 3배 정도 많은 것으로 나타나 국내 연구 개발이 급신장한 것으로 조사되었다.
특히, 현대차가 전체 출원 중 41%(1,367건)를 차지하여 특허기술 확보를 위한 연구개발이 가장 활발히 진행되는 것으로 분석되었고, 이어 한라공조, 현대모비스, 만도 등 부품 업체들도 특허선점을 위해 상당한 노력을 기울인 것으로 나타났다.
국가별 출원동향을 살펴보면, 우리나라의 75%(2,489건)에 이어 일본이 14%(458건)를 출원함으로써 미국, 유럽에 비하여 많은 출원 건수를 보였고, 반면 중국은 5건에 불과한 것으로 나타나 첨단기술에 속하는 하이브리드 기술에서는 선진국과 상당한 격차가 있는 것으로 분석되었다.
또한, 국내 업체들의 기술분야별 동향을 살펴보면, 엔진, 모터 등의 핵심 기술인 동력장치와 관련된 기술의 출원이 ‘02년(54건)에 비해 ‘11년(163건)에는 약 3배 증가하면서 전체 출원 중 36%로 가장 많은 비중을 차지하였고, 이어서 차량제어기술, 차량구조, 변속장치의 순으로 많은 출원을 보였다.
한편, 특허출원의 양적인 성장뿐만 아니라 기술의 질적인 면에서도 국내 자동차 업체들은 선진국에 비하여 차별화된 특허기술들을 보유하고 있는 것으로 나타났다.
이들 주요 핵심 특허기술들을 살펴보면, 현대차가 세계 최초로 상용화에 성공한 병렬형 하드타입 하이브리드 시스템의 원천 특허기술로서, 동력장치에는 하이브리드 전기 차량의 충전시 발전 제어방법이 있고, 차량제어 기술로는 하이브리드 차량 제어방법이 있으며 변속장치로는 하이브리드 차량의 변속기 등이 있다.
또한, 부품기술로서 한라공조의 배터리 쿨링 시스템, 현대모비스의 회생 제동장치 제동시 발생하는 엔진의 여유 동력을 전기에너지로 변환하여 배터리에 저장하는 장치
및 만도의 전기모터가 장착된 차량의 회생 제동방법 등이 있다.
특히, 현대차가 개발한 하이브리드 자동차용 동력전달장치는 고속 주행시에도 모터의 단독 작동이 가능하도록 모터와 엔진 클러치의 결합구조를 개선한 기술로 지난해 특허기술상 특허청에서 심사를 거쳐 매년 반기별로 선정하며, ’11년 상반기에 2등에 해당하는 충무공상을 수상하였고, 이를 개발한 김연호 연구원은 ‘12년 발명의 날에 올해의 발명왕으로 선정된 바 있다.
특허청 관계자에 따르면, 향후 급격한 성장이 예상되는 하이브리드 자동차 시장에서 국산 하이브리드 자동차가 우위를 선점하기 위해서는 지속적인 연구개발과 강한 특허의 확보가 매우 중요한 것으로 전망하고 있다.
앞으로도, 특허청은 국내 자동차 업체가 특허기술을 통하여 선진국을 압도할 수 있도록『지식재산-연구개발(IP-R&D) 연계전략지원사업』을 통해 핵심․원천특허 획득을 지원하고,『자동차 연비향상기술 경진대회』를 통해 연구개발을 장려하는 등 특허 업무지원을 강화할 방침이다.