우주발사체용 배관 전략품목 안내

가. 특허 분석

 

[ 특허 분석 내용 ]

구분		분석 내용
특허동향 분석	특허증가율 분석	주요 국가의 해당품목 기술개발 활동 현황 분석 한국(KIPO), 미국(USPTO), 일본(JPO), 유럽(EPO), 중국(CNIPA) 국가별, 연도별 특허출원 동향 파악
	기술주기 분석	(기술수명주기 분석) 구간에 따른 특허출원건수와 출원인수 변화의 상관관계 분석 해당품목의 전체 출원동향을 4구간(각 5년)으로 나누어 각각의 구간별 특허출원인수 및 특허출원수 파악 (기술순환주기 분석) 한 특허에서 인용한 과거 특허 문서들과의 시차의 중앙값 분석 해당품목 기술의 진보 속도 및 주요 국가의 기술혁신 속도 파악
	특허 영향력 분석	(기술영향력 분석) 특정 등록 특허가 다른 특허들에 의해 인용된 횟수 분석 특정 출원인의 기술력 파악 (시장지배력 분석) 출원인 국적별 패밀리 국가 수 분석 특정 출원인의 시장지배력 정도 파악
주요 기술 키워드 분석	기술개발동향 변화분석	(키워드 분석) AI 알고리즘을 활용하여 해당품목에 대한 기간별 기술 키워드 분석
	기술현황 분석	(IPC 분석) 전 세계적으로 통용되고 있는 IPC(국제특허분류)를 통해 해당품목의 기술 현황 및 집중 기술 분야 분석
	기술집중력 분석	(CRn 분석) 출원 건수를 기준으로 주요 출원인에 의한 특허 점유율 분석 상위 4개 기업을 기준으로 전체기업/국내시장 연구주체별 기술집중력(시장 독과점 수준) 파악 (HHI 분석) 특허 데이터를 활용하여 전체 또는 특정 산업부문 내 모든 기업의 특허 점유율 분석 시장(산업)내 모든 기업의 각 점유율을 제곱하여 합한 값으로 국가별 기술집중력(시장 독과점 수준) 파악 (기간별 연구주체 분석) 국내 연구주체에 따른 기간별 특허 동향을 분석 해당품목의 중소기업 현재 역량 파악
주요 출원인 분석	주요 출원인 동향	(주요 출원인 동향 분석) 해당품목에서 다수의 출원을 보유하고 있는 주요 출원인(Top 10)의 분석 주요 출원인을 기준으로, 국가별/연도별 출원 건수/국내외 주요 출원인 및 국내 중소기업 주요 출원인 파악
	주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석	(키워드 및 주요 특허 분석) AI 알고리즘을 활용하여 주요 출원인별 주요 기술 키워드 분석 해당품목의 집중연구분야 및 주력기술 분야 파악

 

 

1. 특허 동향 분석

 

연도별·국가별 출원 동향

• 주요 국가의 해당품목 기술개발 활동현황 분석

• 과거부터 최근까지(20년) 해당품목에 대한 특허기술 출원의 양적 트렌드 분석을 통해 해당품목의 기술개발 동향파악
• 한국(KIPO), 미국(USPTO), 일본(JPO), 유럽(EPO), 중국(CNIPA) 국가별, 연도별 특허출원 동향을 통해 해당품목을 선도하는 국가 파악

[ 연도별·국가별 특허출원동향 ]

 

• 우주발사체용 배관 품목은 미시적으로 증감이 반복되는 양상을 보이고 있으나, 거시적으로는 증가하는 동향을 보이고 있으며, 중국, 한국, 일본, 미국, 유럽 순으로 활발한 출원 활동이 진행되고 있음

• 국가별 출원비중을 살펴보면, 중국이 69%의 출원비중을 차지하고 있어 최대 출원국으로 우주발사체용 배관 산업분야를 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 다음으로 한국 17%, 일본 8%, 미국 4%, 유럽 2% 순으로 나타남
• 연도별 출원동향을 살펴보면, 지속적으로 증가하는 추세를 나타내는데, 이는 우주발사체 배관 복합소재 개발 및 포고현상(액체추진 로겟에서 발생하는 축방향 동적 불안정 진동)을 방지하는 기체 압축 기술 발전에 기인한 것으로 분석됨

󰊲 기술주기 분석

 

기술수명주기 분석

• 기술수명주기 분석을 통해 해당품목 기술의 현재 위치를 파악함

• 해당품목의 전체 출원동향을 4구간(각 5년)으로 나누어 각각의 구간별 특허출원인수 및 특허출원수를 그래프로 나타냄으로써 해당기술의 수명주기 파악이 가능함

※기술수명주기 분석 = 구간에 따른 특허출원건수와 출원인수 변화의 상관관계 분석

 

[ 기술수명주기분석 ]

 

• 우주발사체용 배관 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 증가하는 동향을 보임으로 성장기 단계로 분석됨

• 중국은 특허출원인수와 특허출원건수가 전 구간에서 증가하는 추세이므로 성장기 단계로 분석, 다만 한국, 미국, 일본, 유럽은 특허출원인수와 특허출원건수가 정체 또는 소폭 감소하는 추세이므로 성숙기 단계로 분석됨

기술순환주기(TCT) 분석

• TCT 분석을 통하여 해당품목 기술의 진보속도 및 주요국가의 기술혁신 속도를 파악함

• TCT는 최신 기술을 활용하는 경향을 나타내는 지표로서, 제품의 개발주기와 기술개발활동의 강도와 연관되며, TCT 값이 크면 신기술 개발주기가 길어져서 시장에서 새로운 기술 도입에 긴 시간이 걸리며, TCT 값이 작으면 신기술 개발주기가 짧아져서 해당품목관련 신기술 도입에 오랜 시간이 걸리지 않아서 새로운 기술이 적용된 신제품이 자주 등장한다는 것을 의미함

※TCT(Technology Cycle Time) = 한 특허에서 인용한 과거 특허 문서들과의 시차의 중앙값

[ TCT분석 ]

 

• 전체 기술순환주기(TCT) 값을 살펴보면, 2002~2016년까지는 평균 TCT 값이 10.5년으로 원천기술에 기초한 기술이 중심을 이루고 있으나, 2017년 이후에는 TCT값이 7.3으로 낮아져 개량기술을 기반으로 해당품목의 기술개발이 빠르게 진행되고 있는 것으로 분석됨

• 최근 값을 살펴보면, 중국의 기술순환주기 값이 6.4로 주요국가 중 가장 낮게 나타나며 한국이 10.8의 값을 보임으로써 다른 주요국가 대비 해당품목의 기술개발활동이 활발하게 진행되는 것으로 분석, 유럽이 16.4의 기술순환주기 값을 보여 다른 주요국가 대비 상대적으로 기술개발 속도가 낮은 수준으로 나타남

󰊳 특허 영향력 분석

 

기술영향력(CPP) 및 시장지배력(PFS) 분석

• 기술영향력 지수(CPP) 분석을 통해 특정 출원인의 기술력을 파악함

• 기술영향력 지수(CPP) 지수는 특정 등록특허가 다른 특허들에 의해 인용된 횟수를 나타내며, 이 값이 클수록 질적 수준이 높은 특허임

• 시장확보지수(PFS) 분석을 통해 특정 출원인의 시장지배력 정도를 파악함

• 시장확보지수(PFS)는 출원인 국적별 패밀리국가수를 분석하는 것으로, 해당품목에서 글로벌시장을 타겟팅한 출원인이 누구인지 파악 가능함

전체	한국

[ 특허 영향력 분석 ]

 

• 우주발사체용 배관 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석결과, 전체국가에서는 JFE STEEL, BOEING의 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨
• 전체국가에서 한국 기업으로는 국방과학연구소, 한국항공우주연구원이 포함되어 있으나, 시장확보력 및 질적수준은 낮은 것으로 평가됨

(전체) JFE STEEL : 기술영향력(CPP) 4.2 / 시장확보력(PFS) 7.2BOEING : 기술영향력(CPP) 2.2 / 시장확보력(PFS) 5.1국방과학연구소 : 기술영향력(CPP) 1.8 / 시장확보력(PFS) 1.0한국항공우주연구원 : 기술영향력(CPP) 1.1 / 시장확보력(PFS) 1.1

• 한국에서는 하이스텐, 포스코홀딩스의 특허가 기술영향력 및 시장확보력이 상대적으로 모두 높은 것으로 분석됨

(한국) 하이스텐 : 기술영향력(CPP) 3.0 / 시장확보력(PFS) 2.8포스코홀딩스 : 기술영향력(CPP) 3.0 / 시장확보력(PFS) 1.8

 

2. 주요 기술 키워드 분석

 

󰊱 기술개발동향 변화분석

 

키워드 분석

• AI 알고리즘을 활용하여 해당품목에 대한 기간별 기술 키워드를 분석함

[ 전체구간 특허 주요 키워드 ]

 

• 우주발사체용 배관 품목 분석 결과, 배관류 제작 기술 관련 키워드가 주로 도출되었으며, ‘Temperature Environment’및‘Vacuum State’ 키워드가 도출된 것으로 조사됨

(전체구간 주요 키워드) Temperature Environment, Vacuum State, High Temperature Environment, Service Life, 진공상태, High Temperature Condition, 고온환경

 

제 1구간(2002~2011)	제 2구간(2012~2023)

[ 구간별 특허 주요 키워드 ]

• 우주발사체용 배관 품목에 대한 최근 구간 특허 주요기술 키워드 분석결과, 1구간에는 ‘Vacuum State’가 기술 키워드로 도출되었고, 2구간에서는 ‘Temperature Environment’가 주요 기술 키워드로 도출됨

(1구간 주요 키워드) Vacuum State, 진공상태, 고온환경, High Temperature Environment, Heat pipe, 히트 파이프, 진공펌프, 저온상태

(2구간 주요 키워드) Temperature Environment, High Temperature Environment, High Temperature, Vacuum State, Service Life, Heat Pipe

 

󰊲 기술현황 분석

 

IPC(국제특허분류) 분석

• 전 세계적으로 통용되고 있는 IPC를 통해 해당품목의 기술현황 및 집중 기술분야를 확인함

• 기술·산업 간 융합에 기반한 새로운 시장전개에 대한 이해증진을 위해 IPC를 활용한 기술융합 분석 정보를 제공함

분야별 IPC 분석	기술융합 분석

[ IPC 분석 ]

 

• 우주발사체용 배관 품목은 섹션 F 기계공학, 조명, 가열, 무기, 폭파(33%), 섹션 B 처리조작, 운수 기술분야의 비중(25%)이 높은 것으로 나타났으며, 그중에서도 관, 관의 이음 또는 부속품(F16L), 열교환매체가 직접 접촉하지 않는 열교환기로 다른 서브클래스로 분류 되지 않는 것(F284D) 분야에서 집중 연구가 진행되고 있는 것으로 분석됨

• 기술융합에 대한 추이를 살펴보면, (B)처리조작, 운수에서 (F)기계공학, 조명, 가열, 무기, 폭파와의 기술융합이 활발히 진행되고 있는 것으로 나타남

[ IPC Sub Class ]

IPC Sub Class	국문타이틀	건수
F16L	관, 관의 이음 또는 부속품, 관, 케이블 또는 보호관류의 지지, 일반적인 열절연(THERMAL INSULATION) 방법	240
F28D	열교환매체가 직접접촉하지 않는 열교환 장치로 다른 서브클래스로 분류 되지 않는 것(열전달, 열교환 또는 열저장 물질 C09K 5/00, 열발생 수단 또는 열전달 수단을 갖는 유체가열기 F24H, 노 F27, 일반용의 열교환장치의 F28F), 축열 플랜트 또는 장치 일반 [1985.01]	124
C08L	고분자 화합물의 조성물(중합 단량체로 이루어진 조성물 C08F, C08G, 인조 필라멘트 또는 인조 섬유 D01F, 직물처리용 조성물 D06) [1974.07]	118
F02K	제트 추진 플랜트 (육상 차량 또는 차량에 제트 추진 플랜트 의 배치 또는 장착 일반 B60K, 수상 선박에서 제트 추진 설비의 배치 또는 장착 B63H, 제트 반응에 의한 항공기 자세, 비행 방향 또는 고도를 제어하는 것 B64C15/00, B64U50/10, 제트 추진과 다른 형태의 추진 간에 나누어지는 작동 유체의 힘에 특징이 있는 플랜트, 예. 프로펠러 F02B, F02C, 가스 터빈 플랜트, 공기 흡입 또는 공기 배출 제트 추진 플랜트의 연료	116
G01N	재료의 화학적 또는 물리적 성질의 검출에 의한 재료의 조사 또는 분석(면역분석 이외의 효소 또는 미생물을 포함하는 측정 또는 시험 방법 C12M, C12Q)	89

 

 

󰊳 기술 집중력 분석

 

CRn 분석

• 주요 출원인에 의한 특허점유율을 분석하여 기술집중력(시장 독과점 수준)을 판단함

• 특허동향조사에서는 통상 CR4를 사용하며, CRn값이 0에 가까울수록 시장 독과점 수준이 낮은 것을 의미하고, CR4 값이 40에서 60일 경우 시장의 독과점 수준이 높은 것으로 해석됨

[ CR4 분석_ 전체기업 집중력 ]

출원인	출원건수	특허점유율	CRn	n
NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIV(CN)	24	0.9%		1
BEIHANG UNIV(CN)	23	0.8%		2
SHANGHAI INST OF SATELLITE ENG(CN)	22	0.8%		3
NANJING UNIV OF AERONAUTICS & ASTRONAUTICS(CN)	18	0.7%	3.2%	4
BOEING(US)	17	0.6%		5
한국항공우주연구원(KR)	14	0.5%		6
JFE STEEL(JP)	14	0.5%		7
ZHENGJIANG CHANGXING HELIANG INTELLIGENT EQUIPMENT(CN)	14	0.5%		8
국방과학연구소(KR)	13	0.5%		9
XI'AN JIAOTONG UNIV(CN)	13	0.5%		10
기타	2,552	93.7%
합계	2,724	100.0%	CR4=3.2%

 

• 우주발사체용 배관 관련 기술에 대한 시장관점의 기술독점 현황분석을 위해 집중률 지수(CRn) 분석 결과, 상위 4개 기업의 시장점유율이 3.2%로 독과점 정도가 낮은 수준으로 분석되어 주요 출원인들에 의한 기술 집중화 정도가 낮은 시장으로 판단됨

[ CR4 분석_국내시장 연구주체별 집중력 ]

출원인	출원건수	특허점유율	CRn	n
중소기업(개인)	262	56.2%	56.2%	1
대기업	53	11.4%		2
연구기관/대학	86	18.5%		3
기타(외국인)	65	13.9%		4
합계	466	100.0%
주) 국내 대기업의 판단기준은 2024년 5월 공정거래위원회의 공시대상기업집단 지정결과(대기업집단 88개, 소속회사 3,318개 포함)에 따르며, 중소기업에는 중견기업을 포함

 

• 국내시장에서의 중소기업의 점유율 분석 결과, 경량화 첨단항공 장비 및 부품 품목에서 중소기업의 점유율은 56.2%로 조사되어 국내시장에서 중소기업의 해당시장 진입장벽은 보통 수준으로 분석됨

HHI 분석

• 주요 출원인에 의한 특허점유율을 분석하여 기술집중력(시장 독과점 수준)을 판단함

• 특허데이터를 활용하여 전체 또는 특정 산업부문 내 모든 기업의 특허점유율을 이용해 시장집중도를 분석함
• HHI값이 높을수록 기술활동의 집중수준이 높고 특정 기업들이 해당 시장을 과점하고 있기 때문에 신규 업체가 해당시장을 진입하기가 쉽지 않은 것으로 해석됨

※HHI(Herfindahl-Hirschman Index) = 시장(산업)내 모든 기업의 각 점유율을 제곱하여 합한 값

 

[ HHI 분석 ]

공보	KIPO	USPTO	JPO	EPO	CNIPA	전체
HHI	58	158	129	311	18	13

• 우주발사체용 배관 관련 기술에 대한 HHI(허핀달-허쉬만)지수 분석결과, 전체 13으로 경쟁적인 시장이 형성되어 있으므로 시장진입이 다소 용이한 것으로 분석됨

• 한국의 경우 HHI 지수가 58로 다른 주요국가 대비 상대적으로 낮게 나타나고, 기술활동의 집중수준이 높지 않은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

기간별 연구주체 분석

• 국내 연구주체에 따른 기간별 특허동향을 분석하여 해당품목의 기술개발 선도 주체를 파악함

※국내 대기업의 판단기준은 2024년 5월 공정거래위원회의 공시대상기업집단 지정결과(대기업집단 88개, 소속회사 3,318개 포함)에 따르며, 중소기업에는 중견기업을 포함

• 기간별 연구주체 분석을 통하여 해당품목의 중소기업 현재 역량을 파악할 수 있으며, 향후 중소기업의 기술개발 및 투자전략 타당성 확보를 위한 가이드라인을 제시함

[ 기간별 연구주체 동향 ]

 

• 기간별 연구주체 분석에 따르면, 최근 우주발사체용 배관 관련 기술은 중소기업(개인)이 주체가 되어 기술개발이 활발히 진행되고 있는 것으로 나타남. 이는 해당품목에 대한 중소기업 중심의 기술개발 및 투자전략이 타당함을 보여줌

3. 주요 출원인 분석

 

󰊱 주요 출원인 동향

 

주요 출원인 동향 분석

• 해당품목에서 다수의 출원을 보유하고 있는 주요 출원인(Top 10)의 분석을 통해 전략적인 지적재산관리와 기업의 경쟁력을 강화함

• 주요 출원인을 기준으로, 해당품목에 대해 기술개발을 주도하고 있는 기관 및 기업을 파악하고, 한국(KIPO), 미국(USPTO), 일본(JPO), 유럽(EPO), 중국(CHIPA) 국가별 출원현황 분석을 통해 주요 출원인들이 고려하고 있는 주요 시장이 어디인지 예측하여 거시적 관점의 향후 트렌드를 전망함

[ 주요 출원인 국가별 출원 건수 ]

 

[ 연도별 출원인 건수 ]

 

해외 주요 출원인 (TOP 3)	국내 주요 출원인 (TOP 3)	국내 중소기업 출원인 (TOP 3)

 

주) 국내 대기업의 판단기준은 2024년 5월 공정거래위원회의 공시대상기업집단 지정결과(대기업집단 88개, 소속회사 3,318개 포함)에 따르며, 중소기업에는 중견기업을 포함

 

• 우주발사체용 배관 품목의 주요 출원인을 살펴보면, 중국 출원인이 다수 포함되어 있는 것으로 나타났으며 제 1출원인은 항공분야 대학 NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIV인 것으로 조사됨

• 우주발사체용 배관 품목 관련 해외 주요 출원인으로는 NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIV, BEIHANG UNIV, SHANGHAI INST OF SATELLITE ENG 등이 도출되었으며, 국내 주요 출원인으로는 한국항공우주연구원, 국방과학연구소, 두산에너빌리티 등이 나타남
• 국내 주요 출원인은 기업보다 국가연구기관 출원인이 출원을 주도하고 있어 공공기관 주도의 연구개발이 활발히 진행되고 있는 것으로 분석됨
• 국내 중소기업 주요 출원인은 에스피엠, 천마산업사, 하이스텐 등이 도출되었으며, 관련 해외특허를 보유하고 있어 기업의 글로벌 경쟁력 확보에 집중하고 있는 것으로 분석됨

 

󰊲 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

 

키워드 및 주요 특허 분석

• AI 알고리즘을 활용하여 주요 출원인별 주요 기술 키워드를 통하여 집중연구분야를 파악함
• 주요 출원인이 출원한 주요 특허를 검토하여 키워드를 통하여 주력기술 분야를 예측함

 

◎ NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIV

[ 주요 출원인 기술 키워드 ]

 

[ 주요 특허 분석 ]

등록/공개번호 (출원일)	명칭	기술적용분야	IP 경쟁력
			피인용 문헌수	패밀리 국가수
CN 106502260 (2016.12.01.)	Space rope robot arresting flexible target satellite attitude control method after the pipe	유연한 목표 위성 자세 제어 방법을 적용한 우주 로프 로봇 시스템에 관한 기술	26	1
CN 105448177 (2015.03.11.)	For the study of the rocket engine the ablation phenomenon of the thermal insulation layer of the double-spray-tube simulation device	이중 분사 튜브 시뮬레이션 장치 설계에 관한 기술	13	1
CN 102601186 (2012.03.21.)	Precision control method of springback radius and springback angle for numerical control forming of bent pipe	절곡관의 수치제어 성형을 위한 스프링백 반경 및 각도 정밀제어 방법에 관한 기술	10	1

 

 

• Combustion Chamber, Spray Pipe, Solid Rocket Engine, Rocket Engine, Wall Surface, Fuel Gas, Sequentially Connected 키워드가 도출됨
• NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIV는 우주발사체용 배관 품목과 관련하여 Top 1 출원인으로, 중국을 출원을 진행하였으며, 위성 자세 제어 방법을 적용한 우주 로프 로봇 시스템 기술력이 높은 것으로 조사됨

◎ BEIHANG UNIV

[ 주요 출원인 기술 키워드 ]

 

[ 주요 특허 분석 ]

등록/공개번호 (출원일)	명칭	기술적용분야	IP 경쟁력
			피인용 문헌수	패밀리 국가수
CN 104692332 (2015.01.28.)	A adopts the template method to construct the hollow tube micro dot matrix metal oxide material and its preparation method	중공관 마이크로닷 매트릭스 금속 산화물 재료 주형 방법에 관한 기술	12	1
CN 106930866 (2017.01.26.)	Spray pipe plug cover structure for solid-liquid rocket engine ground test	고체로켓 엔진 접지시험용 분사관 플러그 커버 구조 설계에 관한 기술	10	1
CN 103786907 (2014.01.23.)	A simulation on the moon of the vacuum environment that the inner tube can be rotary vacuum tank	회전형 진공 탱크 환경 시뮬레이션에 관한 기술	9	1

 

• Technical Problem, Spray Pipe, Aviation Propulsion, Adjustable Venturi Tube, Prepare Preformed, High Modulus 키워드가 도출됨
• BEIHANG UNIV는 우주발사체용 배관 품목과 관련하여 Top 2 출원인으로, 중국을 위주로 출원을 진행하였으며, 금속 산화물 주형 방법의 기술력이 높은 것으로 조사됨

◎ SHANGHAI INST OF SATELLITE ENG

[ 주요 출원인 기술 키워드 ]

 

[ 주요 특허 분석 ]

등록/공개번호 (출원일)	명칭	기술적용분야	IP 경쟁력
			피인용 문헌수	패밀리 국가수
CN 105888885 (2016.05.23.)	Novel connecting structure for composite-material spray pipe extending section and short spray pipe thrust chamber of rocket engine	로켓엔진 복합재료 분사관 연장부 및 단분사관 추력챔버 연결구조 설계에 관한 기술	7	1
CN 103663255 (2013.12.03.)	A satellite receives the strength tube can be lifting operation platform in	강도 튜브를 수신하는 인공위성 승강 작동 플랫폼에 관한 기술	6	1
CN 112357351 (2020.10.30.)	Precision maintaining fixing device for multi-dimensional bent channel heat pipe for satellite	위성용 다차원 절곡채널 히트 파이프 정밀유지 고정장치에 관한 기술	1	1

 

• Heat Pipe, Phase Change Material, Beneficial Effect, Phase Change Hole, Service Life, Embedded Heat Pipe, Fixedly Connected 키워드가 도출됨
• SHANGHAI INST OF SATELLITE ENG는 우주발사체용 배관 품목과 관련하여 Top 3 출원인으로, 중국을 위주로 출원을 진행하였으며, 로켓엔진 연결구조 설계 기술력이 높은 것으로 조사됨

4. 분석 종합

 

특허 분석 결과 요약

 

[ 특허 분석 결과 ]

구분		분석 내용
특허동향 분석	특허증가율 분석	주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 한국, 일본, 미국, 유럽 순으로 분석됨
	기술주기 분석	우주발사체용 배관 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 증가하는 동향을 보임으로 성장기 단계로 분석됨
	특허영향력 분석	우주발사체용 배관 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석 결과, 전체국가에서는 JFE STEEL, BOEING 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨 한국에서는 하이스텐, 포스코홀딩스의 특허가 기술영향력 및 시장확보력이 상대적으로 모두 높은 것으로 분석됨
기술동향 분석	기술개발동향 변화분석	우주발사체용 배관 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, ‘Temperature Environment’, ‘Vacuum State’가 주요 키워드로 도출됨
	기술현황 분석	우주발사체용 배관 품목은 섹션 F 기계공학, 조명, 가열, 무기, 폭파(33%), 섹션 B 처리조작, 운수 기술분야의 비중(25%)이 높은 것으로 나타났으며, 그중에서도 관, 관의 이음 또는 부속품(F16L), 열교환매체가 직접 접촉하지 않는 열교환기로 다른 서브클래스로 분류 되지 않는 것(F284D) 분야에서 집중 연구가 진행되고 있는 것으로 분석됨
	기술집중력 분석	우주발사체용 배관 품목은 기술활동의 집중수준이 높지 않은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨
주요 출원인 분석	출원인 동향 분석	우주발사체용 배관 품목의 주요 출원인을 살펴보면 중국 출원인이 다수 포함되어 있는 것으로 나타났으며 제 1출원인은 항공분야 대학 NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIV인 것으로 조사됨
	주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석	NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIV는 Combustion Chamber, Spray Pipe 등의 키워드가 도출되었으며. 위성 자세 제어 방법을 적용한 우주 로프 로봇 시스템 기술력이 높은 것으로 조사됨 BEIHANG UNIV는 Technical Problem, Spray Pipe 등의 키워드가 도출되었으며, 금속 산화물 주형 방법의 기술력이 높은 것으로 조사됨 SHANGHAI INST OF SATELLITE ENG는 Heat Pipe, Phase Change Material 등의 키워드가 도출되었으며, 로켓엔진 연결구조 설계 기술력이 높은 것으로 조사됨

 

 

분석 종합표

 

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표	한국		미국	유럽	일본	중국
	전체	중소기업
특허 활동도	23.5	15.4	7.2	4.3	12.2	100.0
특허 부상도	50.8	58.9	36.9	16.8	31.8	100.0
특허 시장력	21.2	20.2	83.7	100.0	51.9	16.8
특허 영향력	53.7	53.7	100.0	50.6	58.7	21.6
상대적 기술경쟁력	62.6	62.2	95.5	72.0	64.8	100.0

주) 각 평가지표 값은 원 계산 값에 상대적 비교의 편의성을 위해 최고점 100점으로 환산한 값이며, 상대적 기술경쟁력은 각 평가지표의 가중치를 1:1로 반영하여 평균값을 도출한 것임

 

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표	가중치
패밀리 특허 수(A)	2
피인용 횟수(B)	2
발명자 수(C)	2
청구항 수(D)	1.5
등록 여부(E)	1.5
IPC 수(F)	1
선별지표 최종 계산식	(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

 

 

나. 기술개발 로드맵

 

1. 핵심 요소기술 조정

 

조정된 전략품목 대상으로 전문위원회를 통해 기술별 기술개발 핵심성·파급성·가능성을 고려하여 핵심 요소기술 조정

• (기술개발 핵심성) 전략품목 개발 필요 요소기술 가운데 중요도(필수 여부) 및 기술개발 성공 시 달성 기여도
• (기술개발 파급성) 기술개발 이후 타 분야/품목 등에 영향을 미치는 확장 수준
• (기술개발 가능성) 요소기술에 대한 개발 기간, 투자금액, 기술 난이도 등을 종합적으로 고려한 중소기업 적합 수준

[ 「우주발사체용 배관」 핵심 요소기술 ]

구분	핵심 요소기술	개요
1	복합재 활용 배관류 제조 기술	극한 환경에서 적용가능한 배관으로 복합재를 활용한 다양한 크기와 두께를 가지는 경량 배관류 제작 및 시험 기술
2	복잡 형상 배관류 제조 기술	복잡형상 배관 설계, 제작 및 시험 기술

 

 

핵심 요소기술 정의서

 

14-1. 복합재 활용 배관류 제조 기술

구분			내용
분류 체계	산업기술		(100405) 배관용 요소부품
	과학기술		(EA1299) 달리 분류되지 않는 우주시스템
기술개요			극한 환경에서 적용가능한 배관으로 복합재를 활용한 다양한 크기와 두께를 가지는 경량 배관류 제작 및 시험 기술
기술 요구사항			발사체의 경량화를 위하여 복합재 배관을 사용하여, 극저온 환경, 고압, 진동 환경에서도 사용 가능하며 기존 배관 대비 경량화 필요 복합재 배관(직선부)과 금속 배관(곡선부)을 연결하고 기밀이 가능한 기술 확보 필요
기술개발 최종 목표			발사체 배관의 경량화를 위한 복합재 소재 개발 혹은 탐색 및 제작 방식 정립과 복합재 배관의 성능을 평가할 수 있는 시험 방법 확보
단계별 목표		1차년도	경량 배관류 제작을 위한 소재 탐색 및 개발, 설계 기술 확보(TRL 3단계)
		2차년도	복합재 배관을 위한 가공 및 조립, 제작 방식 정립 진행, 극한 환경 시험을 위한 설비 구축(TRL 5단계)
		3차년도	경량 복합재 배관의 극한 환경 시험을 통한 성능 평가 및 시험(TRL 7단계)

 

 

14-2. 복잡 형상 배관류 제조 기술

구분			내용
분류 체계	산업기술		(100405) 배관용 요소부품
	과학기술		(EA1299) 달리 분류되지 않는 우주시스템
기술개요			복잡형상 배관 설계, 제작 및 시험 기술
기술 요구사항			배관 라우팅 설계 기술 및 연결부 최소화 및 구조 안정성 확보 설계 기술 필요
기술개발 최종 목표			금속 배관 3D 적층 제조 기술 확보 배관 형상에 따른 구조 안정성 확보 기술 및 시험을 통한 성능 평가
단계별 목표		1차년도	복잡 형상 배관 제작을 위한 구조 해석 및 설계 기술 확보 및 제작 방식 탐색(TRL 3단계)
		2차년도	기존 기술을 적용한 배관 제작 방식 적용 조립, 시험 준비(TRL 5단계) 3D 적층 제조 기술을 적용한 복잡형상 배관 제작, 조립, 시험 준비(TRL 5단계)
		3차년도	실 적용 환경을 모사하여 배관 성능 평가 및 시험(TRL 7단계)

 

2. 기술로드맵 구축

 

󰊱 기술개발 목표

 

[ 「우주발사체용 배관」 기술개발 로드맵 ]

구분	핵심 요소기술	기술 요구사항	개발목표			최종목표
			1차년도	2차년도	3차년도
1	복합재 활용 배관류 제조 기술	발사체의 경량화를 위하여 복합재 배관을 사용하여, 극저온 환경, 고압, 진동 환경에서도 사용 가능하며 기존 배관 대비 경량화 필요 복합재 배관(직선부)과 금속 배관(곡선부)을 연결하고 기밀이 가능한 기술 확보 필요	경량 배관류 제작을 위한 소재 탐색 및 개발, 설계 기술 확보(TRL 3단계)	복합재 배관을 위한 가공 및 조립, 제작 방식 정립 진행, 극한 환경 시험을 위한 설비 구축(TRL 5단계)	경량 복합재 배관의 극한 환경 시험을 통한 성능 평가 및 시험(TRL 7단계)	발사체 배관의 경량화를 위한 복합재 소재 개발 혹은 탐색 및 제작 방식 정립과 복합재 배관의 성능을 평가할 수 있는 시험 방법 확보
2	복잡 형상 배관류 제조 기술	배관 라우팅 설계 기술 및 연결부 최소화 및 구조 안정성 확보 설계 기술 필요	복잡 형상 배관 제작을 위한 구조 해석 및 설계 기술 확보 및 제작 방식 탐색(TRL 3단계)	기존 기술을 적용한 배관 제작 방식 적용 조립, 시험 준비(TRL 5단계) 3D 적층 제조 기술을 적용한 복잡형상 배관 제작, 조립, 시험 준비(TRL 5단계)	실 적용 환경을 모사하여 배관 성능 평가 및 시험(TRL 7단계)	금속 배관 3D 적층 제조 기술 확보 배관 형상에 따른 구조 안정성 확보 기술 및 시험을 통한 성능 평가

 

󰊲 로드맵 기획

 

(총론) 우주발사체용 배관에 대한 R&D 추진 시, 고압 및 극저온 환경에서의 내구성 확보, 유체의 흐름 최적화를 위한 설계 기술 개발, 누출 방지 및 내마모성 강화, 경량화 및 고강도 소재 기술 확보 등에 대응 가능한 중소기업 전략기술로드맵 구축

• (중소기업 기술개발전략 1) 고압 및 극저온 환경에서 안정적으로 작동하는 고강도 배관 설계 및 제조 기술 개발
• (중소기업 기술개발전략 2) 유체 흐름 저항을 최소화하고 최적화된 유체 분배를 위한 배관 내부 표면 처리 및 유동 해석 기술 개발
• (중소기업 기술개발전략 3) 누출 방지 및 내마모성을 강화하기 위한 특수 밀폐 기술 및 내구성 코팅 기술 개발
• (중소기업 기술개발전략 4) 경량화 및 고강도 특성을 갖춘 복합재 기반 배관 소재 기술 개발

[ 「우주발사체용 배관」 기술개발 로드맵 ]