[스페셜기획] 주목받는 ‘의료 로봇’ 산업 … 특허출원 현황은?

특허뉴스 선우정 기자 | 기사입력 2022/11/01 [16:59]

[스페셜기획] 주목받는 ‘의료 로봇’ 산업 … 특허출원 현황은?

특허뉴스 선우정 기자 | 입력 : 2022/11/01 [16:59]

 

▲ 츨처=freepik  © 특허뉴스

 

로봇(Robot) 기술이 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 클라우드(Cloud Computing), 증강현실(AR) 등에 접목, 다양한 산업에서 활용되며 더욱 고도화되고 있다. 특히 수술 수행/보조 또는 시뮬레이션 관련 로봇, 진단/검사용 로봇, 재활 로봇, 제약 로봇 등 의료 서비스를 제공하는 로봇 산업의 지속적인 성장이 주목받고 있다.

 

맥쿼리 컨소시엄에 따르면, 세계 의료 로봇 시장 규모가 201717억 달러에서 2025134억 달러 규모로 성장할 것이며, 시장의 약 70% 이상을 수술 관련 로봇이 차지하고 있다. 의료 로봇의 성장과 함께 의료 로봇 관련 특허출원도 증가하는 추세이다.

 

▲ 의료 로봇 시장 규모(서비스 로봇 시장 동향, 정보통신기술진흥센터 2017) 표출처=맥쿼리 2017     ©특허뉴스

 

최근 20년간 의료 로봇의 특허출원 추이를 살펴보면, 미국, 중국, 한국, 일본, 유럽에서 출원된 의료 관련 로봇 특허는 2000년대부터 꾸준히 증가하다가 2015년 이후 가파른 상승을 보였다. 특히 중국 출원이 급격히 늘었다. 중국의 상승세는 전체 출원 규모 면에서도 미국을 추월했다. 현재, 전체 특허의 약 43%가 중국에서 출원되었고, 미국은 28%를 차지했다. 중국 정부(국가식품의약품감독관리총국)에 따르면, 중국 의료 로봇 시장은 2014년 이후 연평균 10% 성장하여 13천만 달러(1,400억원)을 넘어섰고, 향후 약 5년간 연평균 15% 성장할 것이라고 밝혔다. 과거에는 적극적인 정부정책을 바탕으로 재활 로봇 중심으로 성장했으나, 최근 의료 로봇의 특허출원 추이를 보았을 때, 앞으로 수술 로봇이 주가 될 것으로 예상된다.

 

▲ 최근 20년간 특허출원 추이(출처=윕스)  © 특허뉴스

 

그렇다면, 어느 기업이 의료 로봇 관련 특허를 가장 많이 출원했을까?

1995년 설립된 인튜이티브 서지컬(Intyitive Surgical)은 수술용 로봇 다빈치로 수술 로봇계를 지배하고 있고, 특허 출원도 최다이다. 2위인 코비디엔(Covidien)은 수술 봉합 장치 등의 의료기기 제조사로, 외과 수술 로봇 관련 특허를 다수 출원하고 있다. 코비디엔은 2015년 다국적 의료기기, 서비스, 솔루션 전문기업인 메드트로닉(Medtronic)에 인수 되었고, 메드트로닉은 2018년 척추 수술 로봇 기업인 마조 로보틱스(Mazor Robotics)까지 인수하며 몸집을 키웠다.

 

▲ 특허를 가장 많이 출원한 기업(출처=윕스)  © 특허뉴스

 

3위 에티콘(Ethicon)4위 오리스헬스(Auris Health)는 글로벌 헬스케어사 존슨앤존슨(J&J)이 인수한 자회사로 수술 로봇 전문기업이다. 또한, 존슨앤존슨은 알파벳과 합작으로 설립했던 수술 로봇 관련 기업 버브 서지컬(Verb Surgical) 잔여지분을 인수하여 상당한 특허를 확보했다. 존슨앤존슨 그룹(Family of Companies) 전체로 보면 출원 규모가 작지 않다. 사실 존슨앤존슨과 메드트로닉은 수술 로봇 기업 M&A를 지속적으로 추진해 왔는데, 업계 최강자인 인큐이티브 서지컬과 그 뒤를 쫓는 메드트로닉, 존슨앤존슨의 경쟁 구도이다.

 

▲ 출처=윕스  © 특허뉴스

 

국가별 출원 비중에서 중국 출원인은 자국에 출원이 매우 집중되어 있는 반면, 네덜란드 필립스(Philips)와 영국의 씨엠알서지컬(CMR Surgical)은 전반적으로 고르게 출원한 상황이다. 수술 로봇 관련 스타트업으로 수술용 로봇시스템 베르시우스(Versius)를 개발하고 있는 씨엠알서지컬은 2014년 창립 이후 10억 달러에 육박하는 투자금을 확보했고, 현재 가치가 30억 달러로 평가되는 등 주목 받고 있는 기업이다.

 

▲ 출처=freepik  © 특허뉴스

 

특허는 양뿐만 아니라 질이 중요하다. 윈텔립스의 스마트앵글을 활용해 상위 출원인의 질적 수준과 상업적 기술 수준의 IP 경쟁력을 확인해 보았다. 출원인 또는 출원인 국적에 따른 기술영향력지수(CPP), 시장지배력(PFS) 분석한 결과, 1위와 2위 간의 대조적인 결과를 보였다. 인튜이티브 서지컬은 상대적으로 시장지배력이 강한 반면, 에티콘은 기술영향력이 강한 것으로 나타난다.

 

▲ 윈텔립스 스마트앵글로 본 IP경쟁력 분석  © 특허뉴스

 

또한, 오리스헬스는 시장지배력은 약하지만 기술영향력이 평균 이상에 속했고, 애보트(Abbott)도 비슷한 경향을 보였다. 2017년 미국 의료기기 전문기업 애보트(Abbott)는 인수한 세인트주드메디컬의 특허(심장 관련 진단 및 치료에 특화)로 인공심장판막을 개발했으며, 이후 세계 최초로 4극 전극 시스템을 기초로 한 심장제세동기를 출시했다. 주로, 심혈관 치료에 활용할 수 있는 카테터(수술용 가는 관) 로봇시스템 관련 특허를 출원했다.

 

중국은 2016년 로봇 굴기 선포하며 산업용 로봇 시장을 적극적으로 육성하고 있다. 중국 국가연구기관인 중국과학원(CAS)과 하얼빈공업대학의 출원이 최상위권으로 나타났다. 2017년 심천에 설립된 의료 로봇 스타트업 엣지메디컬(Edge Medical, 심천징펑메디컬)은 최소 침습수술이 가능한 복강경 수술 로봇을 개발하며 최근 9000만 달러의 투자를 받았다.

 

역시 미국 기업이 전체 순위상 최상위권의 대부분이다. 2003년 미국에서 설립된 글로버스 메디컬(Globus Medical)은 인공관절 등 정형외과 관련 로봇시스템 기업으로 척추 임플란트 시장을 선도하고 있다.

 

 

한국은 인튜이티브 서지컬 외에 미래컴퍼니와 큐렉소의 출원이 가장 많고, 한양대학교와 삼성전자가 뒤를 잇고 있다. 1984년에 설립된 미래컴퍼니는 산업 장비 기업에서 출발했으나 사업 다각화를 위해 수술 로봇 및 3D센서 시장에 진출했다. 복강경 수술 로봇인 레보아이(Revo-i)를 판매하고 있고, 2006년 설립된 큐렉소는 국내 1위 인공관절 및 척추 수술로봇 큐비스(Cuvis)를 판매하고 있다. 삼성전자도 수술로봇과 재활로봇 관련 특허를 출원한 것으로 확인되었다.

 

 

일본은 필립스(Philips)와 메디카로이드(Medicaroid)가 눈에 뛴다. 필립스는 글로벌 의료기기 제조사로 진단 장비 관련 로봇 기술의 출원이 많다. 메디카로이드는 2013년 산업용 로봇으로 유명한 가와사키공업(Kawasaki)과 의료진단기기 전문기업 시스멕스(Sysmex)가 합작하여 설립한 회사로 수술 로봇을 개발하고 있다. 일본 최초의 수술로봇인 히노토리(Hinotori)가 메디카로이드의 제품이다.

 

▲ 출처=freepik  © 특허뉴스

 

인공지능 기술을 적용한 키워드 클러스터링 결과를 제공하는 윈텔립스의 스마트클라우드로 기술 키워드를 살펴보면, 비주얼 차트를 통해 직관적으로 기술분포 현황을 파악할 수 있다. 확실히 의료 로봇 분야에서 수술로봇 비중이 높은 편이어서 수술기구/도구(Surgical Instrument/Robot/Tool) 관련 키워드가 많아 보였고, 이들을 제외하면 End Effector가 가장 많다. 엔드 이펙터는 로봇 팔 끝에 있는 장치(Device/Tool)로 사람에 비유하면 손에 해당한다. 이외에도 fixedly connected, Connecting Rod, Rehabilitation Training, Tail End 등을 확인할 수 있다.

 

▲ 윈텔립스 스마트클라우드  © 특허뉴스

 

지식재산 전문기업 윕스 관계자는 지난 20년간 출원된 의료 로봇 관련 특허동향을 보았을 때, 의료 서비스 로봇 산업이 지속적인 성장이 예상되지만, 한편으로는 경쟁이 치열해지고 있다관련 기업이 기술 우위를 차지하고 시장지배력을 확대하고자 어떻게 움직일지 기대가 된다고 말했다

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