수소부유수 연구에 대한 특허 분석

수소부유수 연구에 대한 특허 분석

현재 수소수는 미백, 질병 치료, 음용수 등 다양한 분야에 널리 활용되고 있다. 특허는 기술 정보의 가장 효과적인 전달 수단으로서 최신 기술 정보의 90% 이상을 포함한다. 따라서 수소수 관련 특허를 분석하면 현재 연구 동향, 주요 연구 개발 기관 및 연구 트렌드를 파악할 수 있다.

1.1 특허 출원 분석

중국 국가지식재산권국(CNIPA)의 중국 특허 데이터베이스를 기반으로 "수소함유수"를 키워드로 하여 최근 20년간(기준일: 2020년 3월 11일) 공개된 중국 특허를 검색한 결과, 디자인 특허를 제외하고 관련 특허 721건이 검색되었다. 지난 20년간 중국의 특허 출원 동향을 살펴보면(그림 1), 2005년부터 2010년까지 출원 건수가 낮아 관련 기술이 초기 단계에 있음을 보여준다. 2010년부터 2013년까지는 출원 건수가 안정적으로 증가하여 기술이 성장 초기 단계에 있었음을 나타낸다. 2014년 이후 출원 건수가 급증하여 연구 및 응용 분야에서 고성장 단계에 접어든 것을 의미한다. 2018년 이후의 급격한 감소는 특허 공개의 지연에 기인할 수 있다. 2005년에 하야시 켄지(Hayashi Kenji)와 오오와리 사토시(Oowari Satoshi)가 출원한 수소함유수 제조 방법 및 생성장치에 대한 특허가 국내 최초의 수소함유수 기술 관련 특허다. 검색된 특허 중 발명특허는 296건(샘플의 41%)을 차지하였다.

1.2 특허 기술 분석

특허 출원 및 그 기술적 내용을 분석함으로써 수소부유수 기술의 발전 추세와 연구 핫스팟을 파악할 수 있다. 다수의 특허는 수소부유수 제조 방법에 초점을 맞추고 있다. 초기 특허에서는 음용 또는 피부 적용을 통해 노화 spots와 주름 개선을 목적으로 음료수용 물에 소결 마그네슘 과립을 첨가하는 방법을 사용하였다. 이후에는 물리적 기술이 활용되었으며, 먼저 물에서 산소 및 다른 기체를 제거한 후 수소를 주입하여 식음료 산업용 수소부유 음료를 제조하는 방법을 사용하였다. 이후 전해수소 생성 장치가 개발되어 수소부유수를 보다 일상적으로 편리하게 제조할 수 있게 되었다. 이후 수소 생성 스틱이 등장하여 사용자가 일반 음용수를 손쉽고 효과적으로 수소부유수로 전환할 수 있게 되었다. 제조 기술이 성숙함에 따라 수소부유수 제조기 및 머신 내장형 컵 등이 출시되었다.

이러한 특허에 기재된 응용 분야는 주로 질병 치료, 화장품, 건강 관리 분야에 중점을 두고 있다. 해당 분야에서의 수용성이 점차 증가함에 따라 연구 역점은 수소 함유 물의 품질 및 안전성 향상, 응용 분야 확대, 생산 비용 절감으로 전환되고 있다. 예를 들어, 시안교통대학교는 경제적으로 장기간 보관이 가능한 수소 함유 물 제조 방법을 공개하였고, 제2군의대는 동물 실험을 통해 수소 함유 물이 실험적 자가면역성 뇌척수염의 예방 치료제로서의 효능을 입증하였으며, 상하이 농업과학원은 수소 함유 물을 이용하여 히ypsizygus marmoreus(분시메지 버섯)의 저장 기간을 연장시키고 품질을 개선하는 방법을 발견하였다.