AI 시대의 발명: 최신 연구에 의한 발명의 대상·방법·주체·제도·활용

머리말

AI에 의해 새로운 것을 만드는 발명이라는 행위의 진입장벽이 매우 낮아졌습니다. 앞으로 발명이라는 행위는 어떻게 될까요? 여기서 원점으로 돌아가 역사를 돌아보면서, 현재 일어나고 있는 급격한 변화에 의해 발명이라는 행위가 어떠한 변혁을 맞이하고 있는지 정리하겠습니다.

본 논문의 새로운 점은 다음 3가지입니다.

• 발명의 체계화: 위대한 발명의 탄생 경위를 「과학의 직계·신결합·수요로부터의 역산·우연·체계적 탐색」이라는 5가지 경로로 정리하고, 각각에 유명한 구체 사례와 실증 연구를 함께 기재하였습니다.
• 이론과 방법론의 망라: 인접 가능성에서부터 TRIZ·리드 유저 법까지, 발명을 일반화한 기술의 이론과 「의도적으로 발명을 일으키는」 처방의 방법론을 대응 관계를 포함하여 1개의 도표에 정리하였습니다.
• AI 시대의 발명의 형태: AI에 의해 발명의 형태가 어떻게 변화하는지 최신 연구를 바탕으로 정리하였습니다.

발명의 대상

발명의 정의

먼저 일상 언어에서 혼동되기 쉬운 3가지 개념을 구별합니다. 이 구별은 본 논문 전체의 토대가 됩니다.

• 발견(discovery): 이미 존재하지만 알려지지 않았던 사실·법칙을 찾는 것
  • 예: 푸른곰팡이가 세균을 죽이는 성질, 전자기 유도 법칙, DNA의 이중 나선 구조. 이들은 모두 「발견되기 전부터 세상에 있었던」 것입니다.
  • 연구의 성과(새로운 이론·새로운 증거)는 여기에 속합니다.
• 발명(invention): 자연 법칙을 이용하여, 새롭고 유용한 인공물·방법을 만들어내는 것
  • 예: 페니실린의 정제·량산법, 발전기, PCR법. 이들은 모두 「만들어지기 전에는 세상에 없었던」 것입니다.
  • 발견과 발명의 경계는 「자연에 존재했는가, 인간이 만들었는가」에 있습니다. 푸른곰팡이의 살균성은 발견이지만, 그것을 약으로 안정적으로 공급하는 제법은 발명입니다.
• 이노베이션(innovation): 발명이 시장·사회에 보급되어, 경제적 가치를 낳는 것
  • 슘페터는 「발명은 실행되지 않으면 경제적으로 무의미하다」며 발명과 이노베이션을 명확히 구별했습니다(Schumpeter, 1934). 그에게 이노베이션의 주역은 발명자가 아니라 발명을 사업으로 바꾸는 기업가(앙트레프레너)였습니다.
  • 이 구별의 중요성은 발명했으나 보급시키지 못한 사례(뒤에서 언급할 Xerox PARC)와 발명하지 않고 보급만 담당해서 이긴 사례(많은 팔로워)의 양쪽이 존재한다는 것으로부터 명확해집니다.

3가지는 「알다→만들다→널리알리다」라는 연쇄이지만, 각각 검증해야 할 것이 다릅니다. 발견은 참인지를, 발명은 작동하는지를, 이노베이션은 「팔리는가(사용되는가)」를 검증하는 영위입니다.

발명에는 수백 년 동안 운용되어온 정의가 있습니다. 그것은 특허의 3요건입니다.

• 새로움(novelty): 세계 어디에도 공지되지 않은 것. 출원 전에 논문·제품·강연 중 어느 것으로든 공개되면, 자신의 발표라도 원칙적으로 새로움을 잃습니다. 연구에서의 「우선권」과 마찬가지로 세계에서 처음이어야 합니다.
• 진보성(inventive step / non-obviousness): 그 분야의 통상적인 기술자에게 자명하지 않은 것. 단순히 새로울 뿐만 아니라 기존 요소로부터 「쉽게 떠올릴 수 있는」 것은 발명으로 간주되지 않습니다. 뒤에서 언급할 신결합 이론과의 관계에서 말하면, 「드문 조합」이라 하더라도 당업자에게 자명하면 진보성이 없습니다.
• 산업상의 이용 가능성(industrial applicability / utility): 실제로 만들 수 있고, 사용할 수 있는 것. 영구 기관처럼 원리적으로 작동하지 않는 것, 실시 방법이 구체화되지 않은 구상은 요건을 만족하지 않습니다.

프라스카티 매뉴얼이 정하는 연구의 5기준(새로움·창의성·불확실성·체계성·재현 가능성. OECD, 2015)과 비교하면 대응 관계가 보입니다. 새로움은 공통이고, 진보성은 「창의성(자명하지 않은 개념에 기초한)」에 대응합니다. 한편 연구의 「불확실성」은 발명의 요건에 포함되지 않으며, 대신 산업상의 이용 가능성이 발명에 고유합니다. 연구는 「참임」을 목표로 하고, 발명은 「작동함」을 목표로 한다는 양자의 본질적인 차이가 여기에 있습니다.

이 정의로부터 발명으로 보이지만 발명이 아닌 것도 명확해집니다.

• 단순한 착상·아이디어: 작동하는 형태가 되지 않은 것. 특허 제도는 「당업자가 실시할 수 있을 정도로 구체적으로 개시된 것」을 요구합니다. 「공중을 나는 기계」라는 구상은 발명이 아니며, 양력과 조종의 구체적 기구가 발명입니다.
• 정형적인 개량: 진보성을 결한다. 연구에서 「개발」에 대응합니다. 기존 제품의 크기 변경이나 기지의 재료로의 치환 등입니다.
• 발견 자체: 자연 법칙의 발견은 특허가 되지 않습니다. E=mc²는 특허화할 수 없지만, 그것을 이용한 원자로는 특허가 됩니다. 인간의 유전자 배열 그 자체는 발명이 아니지만, 그것을 검출하는 방법은 발명이 될 수 있습니다.

발명을 구성하는 4가지 행위

연구에서는 「묻다·만들다·검증하다·공유하다」의 4가지 행위로 분해할 수 있었습니다. 발명도 마찬가지로, 분야를 불문하고 다음의 4가지 행위의 조합으로 기술할 수 있습니다.

① 문제를 정의한다

• 무엇이 곤란한지, 무엇을 할 수 있으면 가치가 있는지를 특정합니다. TRIZ(구소련에서 개발된 발명적 문제 해결 이론이라는 의미의 체계적인 사고·발상 기법)의 언어로는 「기술적 모순」(무엇을 좋게 하면 다른 무엇이 나빠진다)을 찾는 것입니다(Altshuller, 1999). 다이슨에게 모순은 「종이팩식 청소기는 흡인력이 사용할수록 떨어진다」이었고, 라이트 형제에게는 「날개를 안정시키면 조종할 수 없게 된다」였습니다.
• 연구에서 「문제를 제기한다」에 대응하지만, 발명의 문제는 「참인가」가 아니라 「어떻게 하면 작동하는가·곤란함이 사라지는가」라는 형태를 띱니다.

② 원리를 선택한다

• 그 문제를 풀기 위해 어느 자연 법칙·기존 기술을 이용할지를 결정합니다. 다이슨은 제재소의 집진에 사용되던 사이클론(원심 분리)의 원리를 청소기에 가져갔습니다.

③ 구체화한다

• 원리를 실제로 만들 수 있고 작동하는 형태로 떨어뜨립니다. 이 행위가 발명을 「착상」과 구별합니다. 다이슨의 5,127개 시제품, 에디슨의 수천 종류의 필라멘트 시험은 모두 이 행위이며, 발명의 시간 대부분이 여기에 소비됩니다.
• C-K 이론(Concept-Knowledge Theory)은 이 과정을 「개념 공간(아직 참거짓이 결정되지 않은 구상)과 지식 공간(기지의 사실)을 왕복하면서, 구상을 지식으로 살을 붙인다」 과정으로 형식화했습니다(Hatchuel & Weil, 2009).

④ 작동함을 보인다

• 시제품이 요구사항을 만족함을 재현 가능한 형태로 보입니다. 연구의 「검증」에 대응하지만, 검증의 대상은 「주장이 참인가」가 아니라 「인공물이 기능하는가」입니다.
• 특허 제도가 「실시 가능한 개시」를 요구하고, 투자자가 「데모」를 요청하는 것은 모두 이 행위의 성과를 확인하기 위함입니다.

연구의 4가지 행위와 마찬가지로, 이들은 직선이 아니라 루프입니다. 시제품이 작동하지 않으면 원리의 선택으로 돌아가고, 작동해도 문제의 정의가 벗어나면 ①으로 돌아갑니다.

발명의 분류

발명(무엇이 어떻게 새로운지)에는 복수의 축이 있습니다.

• 대상에 따른 구분
  • 발명의 대상으로는 주로 물(product)과 방법(process)이 있습니다.
  • 미국 특허법은 특허를 받을 수 있는 대상을 「process(방법)、machine(기계)、manufacture(제조물)、composition of matter(조성물)」의 4개 범주로 정의하고 있으며(35 U.S.C. §101), 뒤의 3개가 「물」, process가 「방법」에 대응합니다. 유럽특허조약은 「모든 기술 분야의 발명」을 대상으로 하면서, 심사 실무에서는 청구항을 물(product)·방법(process)·장치(apparatus)·용도(use)의 범주로 나누어 다룹니다(유럽특허조약 52조). 일본을 포함한 많은 나라의 특허법도 이 물/방법 구분을 조문 위의 기본 유형으로 채택하고 있습니다.
  • 구분이 실무적으로 중요한 것은, 권리가 미치는 행위가 유형마다 다르기 때문입니다. 물의 특허는 그 물의 제조·사용·판매·수입을 배타적으로 지배하지만, 방법의 특허는 그 방법의 사용(및 많은 법역에서 그 방법으로 직접 얻어진 물)에만 미칩니다(TRIPS 협정 28조 1항).
  • S자 곡선 이론(Utterback & Abernathy, 1975)에 따르면, 산업의 초기에는 제품 발명이 성숙기에는 공정 발명이 주역이 됩니다. 제도가 먼저 묻는 것은 「그것은 물인가, 방법인가」이며 근본적인지 아닌지가 아닙니다.

• 기술 분야에 따른 분류
  • 특허청이 실제로 특허를 「분류」하는 척도는 기술 분야입니다. WIPO가 관리하는 국제특허분류(IPC)는 모든 기술을 A(생활 필수품)에서 H(전기)까지의 8개 섹션으로 나누고, 약 7만의 세분류까지 계층화하고 있습니다(WIPO, IPC). 미국과 유럽 특허청이 공동으로 운영하는 공통특허분류(CPC)는 이를 더욱 약 25만까지 세분하고 있습니다.
  • 중요한 것은 IPC/CPC는 「어느 기술 분야인가」를 나눌 뿐, 발명의 도약의 크기나 경제적 가치는 분류하지 않는다는 것입니다. 트랜지스터의 기본 특허도 그 천 번째 개량 특허도 같은 분류 기호 아래에 나란히 있습니다.
  • 가치의 차이는 사후적으로 인용 횟수로 근사됩니다. 특허의 인용 횟수가 그 발명의 경제적 가치와 상관관계가 있다는 것은 CT 스캔 특허 분석으로 일찍이 보여졌으며(Trajtenberg, 1990), 특허의 경제적 가치가 극단적으로 편향되어 있다(소수의 특허가 전체 가치의 대부분을 차지하고, 대다수는 거의 무가치이다)는 것도 인용 데이터로부터 측정되고 있습니다(Scherer & Harhoff, 2000).
  • 발명에의 투자는 따라서 「복권」에 가까운 분포를 가지며, 포트폴리오(다수의 시행)로서만 회수할 수 있습니다. 제도가 분류하지 않는 것을 연구자가 인용으로 측정하는 세계(논문의 인용)와 같은 구조입니다.

• 진보의 정도에 따른 분류
  • 발명은 래디컬(급진적)과 인크리멘탈(점진적)로 나뉩니다.
  • 래디컬(급진적)이란 성능이나 원리의 도약을 말합니다(예: 진공관 → 트랜지스터, 필름 → 디지털 카메라).
  • 인크리멘탈(점진적)이란 기존의 틀 내에서의 개량의 축적입니다.
  • 산업의 생산성 향상의 대부분은 실은 인크리멘탈한 발명이 담당합니다. 반도체의 성능 향상(무어의 법칙)은 1개의 래디컬 발명 위에 수천의 점진적 개량이 쌓아올려진 결과입니다.
  • 특허 제도는 이 구별을 직접적으로 갖지 않습니다. 심사는 「그 분야의 통상적인 기술자에게 자명한가」를 판정할 뿐입니다(35 U.S.C. §103; 유럽특허조약 56조). 도약의 크기를 단계적으로 평가하지 않습니다. 래디컬한 발명도 인크리멘탈한 발명도 임계값을 넘으면 같은 「특허」입니다.
  • 다만 제도는 이 구별을 3가지 형태로 간접적으로 짜 넣고 있습니다.
    • 기본 특허와 종속 특허(개량 발명): 어떤 발명이 타인의 특허 발명을 이용하여 이루어지는 경우, 개량 발명 자체는 특허를 받을 수 있지만, 실시에는 기본 특허의 권리자의 허락이 필요하게 됩니다. TRIPS 협정은 이 「제2의 특허가 제1의 특허를 침해하지 않고서는 실시할 수 없다」는 관계를 종속 특허로서 명문으로 상정하고, 그 조정을 위한 강제 실시권의 조건을 정하고 있습니다(TRIPS 협정 31조(l)). 이것은 「인크리멘탈한 발명은 선행하는 래디컬 발명 위에 선다」는 기술의 누적성(뒤에서 언급할 Arthur (2009)의 조합 진화)을 권리의 종속 관계로 제도화한 것입니다. 뒤에서 언급할 크로스라이선스나 특허의 덤불(Shapiro, 2001)은 이 종속 관계가 쌓아올려진 결과 생기는 것입니다.
    • 실용신안(소형특허) 제도: 독일(Gebrauchsmuster), 중국, 한국, 일본, 프랑스, 이탈리아 등 세계 많은 국가는 특허보다 낮은 진보성 수준의 "소발명"을 보호하는 실용신안 제도를 별도로 보유하고 있습니다(미국·영국에는 없음). 일반적으로 심사가 간소화되거나 무심사이며, 보호 기간은 6~10년으로 특허(20년)보다 짧고, 대상을 물품의 형태·구조에 한정하여 방법을 제외하는 국가가 많습니다(WIPO, Utility Models). 제도 측이 "점진적 발명의 수용 장치"를 명시적으로 마련한 사례입니다.
    • 파이오니어 발명 법리: 미국 판례에는 완전히 새로운 분야를 개척한 "파이오니어 발명"의 특허에 광범위한 권리 범위(균등의 범위)를 인정하는 전통이 있습니다. 연방대법원은 1898년 판결에서 파이오니어 발명을 "그 이전에 알려지지 않았던 기능을 처음으로 달성하거나, 기존 기술로부터의 현저한 전진을 보여준 발명"이라고 정의했습니다(Boyden Power-Brake Co. v. Westinghouse, 1898). 근본적 성격을 권리의 "광범위성"에 반영하는 운영 방식입니다.

발명의 방법

발명의 접근

위대한 발명의 탄생 경위를 거슬러 올라가면, 크게 5가지 경로로 정리할 수 있습니다.

① 과학의 직계

• 수백만 건의 특허와 논문의 인용 연쇄를 분석하면, 대부분의 특허는 몇 단계의 인용을 거슬러 올라가면 과학 논문에 도달하며, 논문 쪽도 상당한 비율이 향후의 발명에 연결되어 있습니다(Ahmadpoor & Jones, 2017). "과학과 무관한 발명"은 생각보다 소수입니다. 더 나아가, 과학 논문에 직접 근거한 발명일수록 시장 가치가 높다는 것도 나타났습니다(Krieger et al., 2024).
• 과학→발명의 변환에는 긴 시간 차이가 있습니다. NIH 보조금의 약 3할은 나중에 민간 특허에 인용되는 논문을 생성하지만, 보조금에서 특허까지의 연결에는 긴 시간이 소요됩니다(Li, Azoulay & Sampat, 2017). 이 시간 차이의 중간 영역이 후술하는 "죽음의 계곡"이 됩니다.
• 구체적 사례
  • 트랜지스터(1947년)는 벨 연구소가 양자역학(반도체 내 전자의 거동)을 의도적으로 연구한 끝의 발명입니다. 이론가 바디언과 실험가 브래튼을 같은 그룹에 배치하여, "진공관의 대체"라는 응용 목표와 "고체의 전자론"이라는 기초 과제를 동시에 추구하게 한 설계가 성과를 냈습니다. 이해와 실용을 동시에 추구하는 파스퇴르형 연구(Stokes, 1997)의 최고봉입니다.
  • CRISPR-Cas9(Jinek et al., 2012)는 박테리아가 바이러스를 격퇴하는 면역 기구라는, 응용과 무관해 보였던 기초 연구의 발견이 거의 그대로 게놈 편집이라는 발명(도구)으로 전환된 경우입니다. 발견에서 발명까지의 거리가 비상하게 짧은 예입니다.
  • mRNA 백신은 수정된 뉴클레오시드로 면역 반응을 회피할 수 있다는 카리코와 와이스만의 기초적 발견(2005년)이 15년 후 COVID-19 백신으로 결실을 맺은 경우입니다. 발견에서 발명까지의 거리가 길었던 예입니다.
  • 원자력, 레이저, GPS, MRI 등 상대성 이론과 양자역학이라는 "20세기 전반의 기초 과학"이 "20세기 후반의 발명군"의 기반이 되었습니다. GPS는 상대성 이론에 의한 시간 보정 없이는 수 km의 오차를 야기합니다.

② 기존 요소의 새로운 결합

• 슘페터는 이노베이션을 "새로운 결합(neue Kombination)"이라고 정의했습니다(Schumpeter, 1934). 경제학에서는 요소의 조합 수가 요소 수보다 빠르게(조합 폭발적으로) 증가하기 때문에, 지식이 축적될수록 발명의 기회가 가속도적으로 확대된다고 모델화됩니다(Weitzman, 1998). 이 모델의 함의는 중요한데, 성장의 병목은 "조합의 씨앗"이 아니라 "조합을 시도하는 처리 능력"이 됩니다.
• 특허 데이터의 실증에서도 발명은 "기존 요소(기술 분류)의 조합과 과거 조합의 재구성"으로 공식화할 수 있습니다(Fleming, 2001). 같은 연구는 처음 조합되는 요소들끼리는 실패하기 쉽지만 성공하면 크지만, 익숙한 조합은 안전하지만 평범하다는 탐색의 위험·수익 구조를 정량화했습니다.
• 1,790만 건의 논문 인용 조합을 분석한 연구에 따르면, 영향력이 가장 높은 성과는 "대부분은 정석적인 조합 + 한 가지만 매우 이질적인 조합"이라는 구성을 가지고 있습니다(Uzzi et al., 2013). 전부 기발한 작업도, 전부 정석적인 작업도 영향력은 낮습니다. iPhone도 "알려진 요소의 통합 + 멀티터치 UI라는 한 가지 이질적 요소"로 읽을 수 있습니다.
• 구체적 사례
  • 구텐베르크의 활판인쇄(1450년경)는 포도 착유기(압력 기구) + 금속 주조(활자) + 유성 잉크 + 종이라는 기존 요소의 결합입니다. 새로운 부품은 거의 없습니다. 하지만 조합이 "지식의 복제 비용"을 자릿수로 낮춰, 종교 개혁과 과학 혁명의 물질적 기초가 되었습니다.
  • 라이트 형제의 비행기(1903년)는 글라이더(양력) + 경량 가솔린 엔진(동력) + 자전거 기술(경량 구조와 조종 사상)의 결합입니다. 3가지 요소 어느 것도 그들의 발명이 아닙니다.
  • 컨테이너 운송(1956년)은 상자·선박·크레인·트럭이라는 모든 기존 요소를 "규격화된 상자를 전제로 운송 시스템 전체를 재설계하는" 방식으로 결합했습니다. 맥린의 발명은 부품이 아니라 결합의 방식 그 자체였습니다.
  • iPhone(2007년)은 터치패널·휴대전화·음악 플레이어·인터넷 단말이라는 기존 기술의 통합입니다.

③ 수요·문제로부터의 역산

• 과학 기기의 주요 이노베이션의 77%는 제조업체가 아니라 사용자가 처음 개발했다는 고전적 실증이 있습니다(von Hippel, 2005). 반도체 공정 장비에서도 유사한 패턴이 확인되고 있습니다.
• 메커니즘은 정보의 비대칭성입니다. 실제로 무엇이 문제인지(니즈 정보)는 사용자에게 편재하고, 어떻게 만드는지(솔루션 정보)는 제조자에게 편재합니다. 니즈 정보는 암묵적이고 이전하기 어려우므로(점착성이 높음), 그 점착성이 높은 상황에서는 제조자에게 니즈를 전달하기보다는 사용자가 직접 만드는 것이 더 빠릅니다(von Hippel, 2005).
• "고객의 심각한 과제 특정"으로 시작하는 사업화 시리즈(고객 발견)의 방법론은 발명의 이 경로를 재현 가능한 절차로 위치시킨 것입니다.
• 구체적 사례
  • 하버-보슈 법(1909-13년)은 "천연 질소 비료(칠레 초석·구아노)가 고갈되고 인류가 굶주린다"는 당시 최대급의 사회 과제가 공중 질소 고정이라는 난제로의 집중 투자를 정당화했습니다. 수천 가지의 촉매 탐색(후술의 체계적 탐색과의 합류)을 거쳐 완성되었으며, 오늘날 세계 인구의 식료의 약 절반을 지탱합니다.
  • 레이더, 페니실린의 대량 생산법, 전자 계산기(암호 해독·탄도 계산), 합성 고무, GPS. 전편에서 본 바와 같이, 큰 수요는 자금·인재·시행 횟수를 한 곳에 집중시키고 발명을 강제적으로 생성합니다. 제2차 세계대전의 전시 R&D 투자를 많이 받은 지역·기술 분야일수록 전후 수십 년에 걸쳐 발명 활동이 계속 증가했음이 실증되었습니다(Gross & Sampat, 2023).
  • COVID-19 백신은 mRNA라는 "과학의 직계" 씨앗을 팬데믹 수요가 1년 미만에 발명·실용까지 압축했습니다. 경로 ①과 ③의 합류의 최신 사례입니다.
  • 마운틴바이크는 자전거 제조업체가 아니라 산을 달리고 싶었던 캘리포니아의 젊은이들이 기존의 자전거를 개조한 데서 탄생했습니다. 카이트서핑, 심폐 우회 장치의 개량, 외과 수술 기구의 많은 것도 마찬가지입니다. 소프트웨어 세계에서는 오픈소스(Linux, Git)가 사용자 이노베이션의 최대 사례입니다(사용자가 자신의 필요를 위해 만들고 공유합니다).

④ 우연과 준비된 마음

• 플레밍은 세균학자였기 때문에 청곰팡이의 의미를 깨달았고, 뢴트겐은 실험 물리학자였기 때문에 "있을 수 없는 빛"을 추적했습니다. 같은 현상은 다른 연구실에서도 발생했을 텐데 버려졌습니다. 단순히 운이 좋았다는 것이 아니라 파스퇴르의 말 그대로 "행운은 준비된 마음에 깃든다"입니다. 우연은 모두에게 내려지지만, 그 의미를 읽을 수 있는 것은 깊은 전문 지식(전편의 표현으로는 규칙의 축적)을 가진 자뿐입니다.
• 예상치 못한 사실(Result)을 버리지 않고 그것을 설명하는 가설(Case)을 세웁니다. 세렌디피티(예기치 않은 우연에서 가치 있는 발견을 하거나 뜻밖의 행운을 거머쥐는 것, 또는 그 능력)는 연구에서의 귀추(Peirce, 1878) 그 자체입니다. 따라서 세렌디피티는 "놀라운 Result에 대해 Case의 가설을 세우는 습관이 조직적으로 용인되어 있는 것"으로 재정의할 수 있습니다.
• 우연은 설계할 수 있습니다. 이질 분야의 인간이 충돌하는 공간, 실패 데이터를 버리지 않는 기록, 탐색 시간의 공인(3M의 15% 규칙)은 모두 "우연의 기회"와 "깨닫는 확률"을 높이는 장치입니다.
• 구체적 사례
  • 페니실린(1928년)——배양 접시에 섞여 들어간 청곰팡이 주변만 세균이 죽어 있었습니다. X선(1895년)——뢴트겐은 음극선의 실험 중에 덮개를 한 장치 곁에서 형광판이 빛나는 것을 깨달았습니다. 가황 고무(1839년)——굿이어가 고무와 황의 혼합물을 실수로 스토브에 떨어뜨렸고, 열에도 녹지 않고 추위에도 경직되지 않는 재료를 얻었습니다.
  • 합성 염료 모브(1856년)——18세의 퍼킨은 말라리아 약 퀴닌의 합성에 실패했으나 플라스크에 남은 자주색 물질로부터 세계 최초의 합성 염료를 발명했습니다. 이것이 합성 화학 산업 그 자체의 기원이 되었습니다. 전자레인지(1945년)——레이더용 마그네트론 앞에서 주머니의 초콜릿이 녹았습니다. 포스트잇(1968년→1980년)——강력 접착제 개발 실패로 생겨난 "잘 벗겨지는 풀"이 10년 이상 후에 "찬송가집의 책갈피가 떨어진다"는 별개의 문제와 결합했습니다. 비아그라——협심증 치료약의 임상 시험에서 관찰된 "부작용"이 주작용으로 바뀌었습니다.

⑤ 체계적 탐색

• TRIZ(발명적 문제 해결 이론)는 소련의 특허 심사관 알츠슐러가 수십만 건의 특허를 분석하여 분야를 초월해 반복적으로 나타나는 발명의 패턴을 추출한 것입니다(Altshuller, 1999). 핵심 통찰은 두 가지입니다. 첫째, 발명이란 "기술적 모순(어떤 것을 좋게 하면 다른 어떤 것이 나빠진다)의 해소"입니다. 둘째, 모순의 해소법은 무한하지 않으며, "40개의 발명 원리"(분할, 비대칭, 중첩, 선제, 셀프 서비스, 역전 등)로 수렴합니다. 즉 "당신이 직면한 모순은 다른 분야의 누군가가 이미 풀었다"는 뜻입니다. TRIZ는 자신의 문제를 추상화하고, 원리의 카탈로그를 참조하고, 자신의 분야에 재구체화하는 절차를 제공합니다.
• 체계적 탐색의 성패는 "탐색 공간의 설계"(어느 범위를 스캔할 것인가)와 "시행 1회당의 비용과 시간"으로 결정됩니다. 시행 비용을 낮춘 자가 승리합니다.
• 구체적 사례
  • 에디슨의 멘로파크 연구소는 전구의 필라멘트 소재를 수천 가지나 시도했습니다. "천재는 1%의 영감과 99%의 땀"은 정신론이 아니라 탐색 전략의 선언입니다. 그리고 에디슨의 최대의 발명은 개별 제품이 아니라 "발명을 산업적으로 생산하는 조직 = 연구소" 그 자체였다고도 말합니다.
  • 하버-보슈 법은 2,500종 이상의 촉매 후보를 체계적으로 시험하여 실용 촉매(철계)에 도달했습니다. 다이슨의 사이클론 청소기는 실용화까지 5,127대의 시제품을 제작했습니다. 신약 개발의 하이스루풋 스크리닝은 수십만~수백만 화합물을 로봇으로 기계적으로 시도하는 체계적 탐색의 산업화입니다.

발명의 이론

여기서는 발명에 관한 이론을 정리합니다.

• 인접 가능성(adjacent possible)
  • 발명은 가능성 공간의 "바로 옆"만 열 수 있습니다(Kauffman, 2000).
  • 아무리 천재라도 부품과 지식이 갖춰지기 전의 발명은 할 수 없습니다. 다 빈치는 헬리콥터를 구상했지만, 동력이라는 인접 부품이 없던 시대에는 발명할 수 없었습니다. 반대로 부품이 갖춰진 순간에는 여러 사람이 동시에 그 발명에 도달합니다.
  • 전화(벨과 그레이는 1876년의 같은 날 특허 출원), 미적분(뉴턴과 라이프니츠), 산소의 발견(셸레와 프리스틀리), 진화론(다윈과 월리스), 비행기(라이트 형제와 각국의 경쟁자들) 등 148건의 중요한 발명·발견이 독립적으로 여러 사람에 의해 동시기에 이루어졌음을 보여주는 고전적 연구가 있으며(Ogburn & Thomas, 1922), 발명이 "개인의 천재"만이 아니라 "시대의 인접 가능성이 열린 순간"의 산물임을 보여줍니다.
  • 발명 경쟁은 "생각해내는가"가 아니라 "인접 가능해진 순간에 누가 가장 먼저 실행을 완수하는가"의 경쟁인 경우가 많습니다. 따라서 특허제도는 "최초 출원자"를 엄격하게 결정하는 메커니즘을 필요로 합니다.

• 기술의 조합 진화
  • 모든 기술은 기존 기술의 조합이며, 새로운 기술은 미래 조합의 부품이 됩니다(Arthur, 2009).
  • 기술은 생물처럼 계통도를 만들어 "진화"합니다. 증기엔진→증기터빈→제트엔진처럼 발명에는 반드시 조상이 있습니다(Basalla, 1988). 기술사가 바살라는 "조상이 없는 발명은 없다"는 것을 증기엔진에서 트랜지스터까지의 방대한 사례로 보여주었습니다.
  • 이는 신결합(Weitzman, 1998; Fleming, 2001)의 거시이론 버전이며, 기술의 총량이 증가할수록 발명이 가속하는 "복리" 구조를 설명합니다.

• 전용(exaptation)
  • 어떤 목적으로 만들어진 기술이 다른 용도에서 개화합니다.
  • 개념의 원전은 진화생물학에 있습니다. 깃털은 보온을 위해 진화했고, 나중에 비행에 "외적응"되었습니다(Gould & Vrba, 1982). 기술도 마찬가지로, 마그네트론(레이더)→전자레인지, 실데나필(협심증)→비아그라, 테플론(군사·원자력)→프라이팬, 인터넷(군사·학술망)→상업 인프라입니다.
  • 발명의 가치는 발명자의 의도 안에 머무르지 않습니다. 따라서 "용도를 제한하지 않고 공개하는" 것이 사회 전체의 발명량을 증가시킵니다.

• 유추 전용
  • 다른 분야·자연계의 구조를 차용합니다.
  • 벨크로(매직테이프)는 우엉 열매가 옷에 붙는 메커니즘의 모방입니다. 신칸센 500계의 선두 형상은 물총새의 부리(터널 미기압파 해결)입니다. 바이오미메틱스(생물 모방)는 이 경로의 산업화입니다.
  • 제품디자인 회사 IDEO의 민족지학 연구는 동사의 발명력의 원천이 개인의 천재가 아니라 "다수의 업계의 해결책을 본 기억을 다른 업계의 문제에 옮기는 기술 중개(technology brokering)"라는 조직적 프로세스에 있음을 보여줍니다(Hargadon & Sutton, 1997). 유추는 개인의 재능이 아니라 조직적으로 축적·운영할 수 있습니다.

• S자 곡선과 지배적 설계
  • 신기술의 성능은 "느리게→급격히→정체"의 S자를 그리고, 업계는 다양한 설계의 난립기를 거쳐 하나의 지배적 설계로 수렴합니다(Utterback & Abernathy, 1975).
  • 자동차 초기에는 증기·전기·가솔린 자동차가 경쟁했고, T형 포드가 지배적 설계가 되었습니다. PC에서의 IBM PC 호환기, 스마트폰에서의 iPhone형(전면 터치)도 마찬가지입니다.
  • 제품 발명의 기회는 수렴 전 난립기에 최대이고, 수렴 후에는 프로세스 발명(만드는 방식의 개선)에 무게중심이 옮겨집니다. "지금이 S자의 어디인가"에 대한 평가가 발명 투자의 타이밍을 결정합니다.

• 제약 구동 발명
  • 아폴로 13호의 이산화탄소 필터는 "선내에 있는 것만"이라는 극한의 제약 하에서 수시간 만에 발명되었습니다. 컨테이너는 "규격"이라는 자기제약이 가치의 원천입니다. 초기 Twitter의 140자 제한은 새로운 표현 형식을 낳았습니다.
  • 145개의 실증 연구를 통합한 리뷰에 따르면, 자원·시간·요건의 제약은 적절한 수준에서는 창의성과 이노베이션을 오히려 높이고, 제약 없는 환경에서는 사람들이 가장 익숙한 해결책으로 흐릅니다(Acar, Tarakci & van Knippenberg, 2019). TRIZ의 모순 해소(앞서 언급)도 같은 사상입니다. 제약을 회피하는 것이 아니라 제약을 돌파구의 좌표로 활용할 수 있습니다.

발명의 방법론

본 절은 위의 이론을 실행할 수 있는 절차로 정리합니다.

• TRIZ(발명적 문제 해결 이론)
  • ⑤체계적 탐색+유추의 절차화(Altshuller, 1999)
  • 절차: 모순 특정→39개의 공학 파라미터로 추상화→모순 매트릭스에서 해당하는 발명 원리 도출→자신의 분야에 재구체화.
  • 공학적 모순이 명확한 문제에 가장 강하며, 삼성 등 대형 제조업이 연수 체계에 포함시키고 있습니다.

• 리드 유저 방법
  • ③사용자 이노베이션의 절차화(von Hippel, 1986)
  • 절차: 시장의 평균적 사용자가 아니라 "필요가 시장보다 수년 앞서 있고 자신이 해결책을 만들기 시작한 선진 사용자"를 찾아내고, 그 해결책을 제품화의 씨앗으로 삼습니다.
  • 수술용 드레이프의 혁신은 감염 제어의 최전선에 있던 군의 야전병원이나 수의사로부터 착상되었습니다.
  • 3M에서 이 방법을 사용한 프로젝트는 기존 방법의 프로젝트에 비해 약 8배의 매출 예측을 가진 제품 컨셉을 만들어냈음이 실증되었습니다(Lilien et al., 2002).

• 디자인 씽킹
  • ③수요로부터의 역산+④통찰의 절차화(Brown, 2008)
  • 절차: 관찰(사용자의 현장에 몰입)→문제의 재정의→발산(브레인스토밍)→프로토타입→테스트의 반복.
  • "정답"보다 먼저 "올바른 문제"를 찾는 것을 명시적인 공정으로 만든 점이 본질입니다.
  • GE 헬스케어의 소아용 MRI(검사를 "모험"으로 재정의하여 진정제 사용률을 급감시킴)

• 바이오미메틱스(생물 모방)
  • 유추 전용의 절차화(Benyus, 1997)
  • 38억 년의 진화가 이미 풀어낸 문제의 카탈로그로서 생물을 활용합니다. 벨크로, 물총새 신칸센, 도마뱀의 발(접착), 연잎(발수 도료), 흰개미 집(건물의 자연 공조).

• C-K이론(Concept-Knowledge이론)
  • 발명의 논리 구조의 형식화(Hatchuel & Weil, 2009)
  • 설계란 "이미 알려진 지식 공간(K)"과 "참·거짓이 미정인 개념 공간(C)" 사이의 왕복이라고 정식화합니다. "아직 존재하지 않는 것의 정의를 지식으로 살을 붙이며 키우는" 과정을 설계 과학으로 다루고, 발명 교육의 커리큘럼에 사용됩니다.

• 제1원리 사고
  • 물리 한계로부터의 역산
  • 관행이나 유추가 아니라 물리 법칙과 비용 구조의 원리에서 재구축합니다.
  • 로켓의 원재료비는 완성 제품 가격의 수%에 불과함→재사용하면 비용이 한 자리 내려갈 것이다, 는 SpaceX의 추론입니다.
  • TRIZ의 "이상해(Ideality)로부터 역산하라"(Altshuller, 1999)와 같은 사상입니다.

이들 도구에 공통되는 점은 발명을 "영감 대기"에서 "시행 횟수와 성공률을 설계할 수 있는 공정"으로 바꾸는 사상입니다. 어떤 도구를 사용할지는 직면한 문제가 어떤 경로에 있는지에 따라 결정됩니다.

• 무엇을 만들어야 하는지가 불명확(니즈가 언어화되지 않음)→디자인 씽킹으로 문제를 재정의하고, 리드 유저 방법으로 선진적인 사용자의 해결책을 찾습니다(von Hippel, 1986; Brown, 2008).
• 무엇을 만들어야 할지는 명확하지만 기술적 모순으로 막혀 있음→TRIZ로 모순을 추상화하고 다른 분야의 해결 원리를 도출합니다(Altshuller, 1999). 자연계에 유사한 문제가 있다면 바이오미메틱스를 사용합니다(Benyus, 1997).
• 과학의 새로운 종이 있고 용도를 찾고 있음→용도 탐색은 전용(Gould & Vrba, 1982)의 의도적 실행입니다. 종의 성질을 열거하고 그것이 "모순을 해소하는" 영역을 찾습니다.
• 탐색 공간이 넓고 무엇이 먹힐지 알 수 없음→체계적 탐색의 설계입니다. 시행 1회의 비용과 속도를 낮추는 데 투자합니다(앞서 언급한 ⑤의 함의).
• 기존의 전제가 업계 전체에서 공유되고 있음→제1원리 사고로 전제를 물리 한계로부터 재구축합니다. 파괴적 이노베이션(Christensen, 1997)은 종종 이 경로에서 태어납니다.

발명의 주체

발명의 주체의 변화

발명의 담당자도 역사 속에서 교체되어 왔습니다.

• ~18세기: 장인과 개인 발명가
  • 발명은 장인의 도제제도 안에서 명문화되지 않은 기술로 축적·개선되었습니다. 길드는 기술을 비밀로 유지함으로써 가치를 지켰습니다(이후 언급할 비밀 유지의 전통).
  • 예: 구텐베르크(금세공인), 해그리브스(직공. 제니 방적기), 와트(기구 직공. 증기엔진의 개량). 산업혁명의 발명자 대다수는 과학자가 아니라 장인이었습니다.

• 19세기: 독립 발명가의 시대
  • 특허제도의 정비에 따라 발명을 팔아 생계를 유지하는 "직업으로서의 발명가"가 성립했습니다. 에디슨, 벨, 테슬라, 다임러가 이 유형입니다.
  • 예: 에디슨의 메를로 파크 연구소(1876년)는 개인 발명가가 "발명의 공장"으로 조직화된 전환점입니다. 여기서부터 기업 연구소로 이행합니다.

• 20세기: 기업 중앙 연구소와 정부의 시대
  • GE 연구소(1900년), 듀폰, 벨 연구소(1925년)가 과학자를 고용하여 발명을 체계적으로 생산하는 메커니즘을 확립했습니다. 트랜지스터, 나일론, 레이저가 이 유형에서 탄생했습니다.
  • 정부는 전쟁과 냉전을 통해 최대의 발명 발주자가 되었습니다(Gross & Sampat, 2023). 맨해튼 계획·아폴로 계획·ARPANET은 이 시대의 산물입니다.

• 20세기 말~현재: 분업과 스타트업의 시대
  • 대기업이 과학에서 철수하고 "대학이 과학을, 스타트업이 발명을, 대기업이 인수와 규모화를 담당하는" 분업 구조로 이행했습니다(Arora et al., 2020). 바이오 벤처(Genentech, 1976년)가 이 분업의 원형이고, AI 스타트업이 최신형입니다.
  • 동시에 사용자(유저)가 발명의 주체로 인식되기 시작했습니다(von Hippel, 2005). 오픈소스가 그 최대의 제도화입니다.

발명의 주체의 특징 비교

현재의 주요 발명 주체를 전전작의 연구 주체 비교와 같은 4가지 관점에서 비교합니다.

• 자금원: 누가 발명에 자금을 내는가, 규모는 어느 정도인가
• 발명의 무게중심: 5가지 경로(과학의 직계·신결합·수요·우연·체계적 탐색) 중 어디에 축을 두고 있으며, 종의 공급과 구체화 중 어디를 담당하는가
• 속도: 의사결정과 시작품·검증 사이클의 기동력
• 공개성: 발명을 어디까지 열 것인가(특허·논문·비밀 유지·오픈소스의 선택지)

이 4가지 관점으로 6가지 주체를 비교합니다.

• 대학
  • MIT, 스탠퍼드 대학, 캠브리지 대학 등
  • 강점은 발명의 "종" 공급입니다. 과학의 직계형 발명(트랜지스터의 원리, CRISPR, mRNA)은 거의 대학과 연구 기관에서 나옵니다. 제약은 구체화(시작품·량산·판매)의 능력이며, 대학 발명의 대다수는 라이센스나 스타트업 설립을 통해 외부에서 구체화됩니다(Arora et al., 2020).
  • 자금원: 정부 그랜트·산학 연계 자금. 건당 규모는 작습니다.
  • 발명의 무게중심: 과학의 직계(발견에 가까운 쪽). 종을 내보내지만 성장시키는 것은 외부.
  • 속도: 느립니다(그랜트 사이클과 교육의 겸무로 제한됨).
  • 공개성: 가장 높습니다. 논문과 특허 양쪽 모두로 공개하고, 논문이 먼저 나가는 경우도 많습니다(앞서 언급한 쌍출판).

• 정부 연구 기관·군
  • NASA, DARPA, 로스앨러모스 국립연구소, CERN 등
  • 강점은 민간이 취할 수 없는 규모와 리스크의 인수이며, 전시 R&D 조달을 받은 지역·분야일수록 전후의 발명 활동이 장기적으로 증가했습니다(Gross & Sampat, 2023). 제약은 시장으로부터의 거리이며, 발명을 제품으로 변환하는 단계는 민간에 위탁됩니다(GPS, ARPANET의 민간 개방).
  • 자금원: 정부 예산. 안정적이고 대형입니다.
  • 발명의 무게중심: 미션 구동(안전보장·우주·에너지). 수요로부터의 역산과 체계적 탐색.
  • 속도: 평시에는 느립니다(관료제)만, 국가 우선 과제에서는 최고속입니다(맨해튼 계획형의 동원).
  • 공개성: 기밀과 공개의 이층. 군사 용도는 비밀 유지, 성숙 후 민간 개방되는 경로가 전형적입니다.

• 대기업 연구소·개발 부문
  • 벨 연구소, Xerox PARC, GE 연구소, Google Research, 록히드의 스컹크웍스 등
  • 강점은 구체화와 규모화의 능력, 그리고 외부의 발명을 안목 있게 판단하는 흡수능력(Cohen & Levinthal, 1990)입니다. 역사적인 기업연구소는 5가지 경로의 합류를 조직적으로 일으키는 설계를 가지고 있었습니다. 벨 연구소는 기초연구자와 기술자를 같은 건물에 배치하여 복도에서 마주치게 하고(이종 분야의 동거+긴 시간 축+명확한 미션), 트랜지스터·정보이론·UNIX를 량산했습니다. 3M·Google의 자유시간제도(업무시간의 15~20%를 자유연구에)는 포스트잇이나 Gmail을 낳았으며, "우연의 타석수"를 제도로 사기도 했습니다. 스컹크웍스는 소수 정예를 본체의 관료제에서 격리하여 U-2·SR-71을 단기간에 발명했습니다. 제약은 앞서 언급한 아키텍처적·파괴적 혁신에 대한 구조적 약점(Henderson & Clark, 1990; Christensen, 1997)과 단기수익 압력에 따른 과학으로부터의 철수입니다. PARC(팔로알토 연구소)는 발명했으나 수확하지 못했고, 대기업 전체가 "발명은 사는 것"으로 이행했습니다(Arora et al., 2020).
  • 자금원:자사 수익. 경기와 경영방침에 연동됨
  • 발명의 중심:자사 제품에 연결되는 응용발명과 프로세스 발명. 새로운 결합과 체계적 탐색
  • 속도:중간(자금의 의사결정은 사내에서 완결되지만, 기존사업과의 조정이 속도를 제한함)
  • 공개성:선택적. 특허는 취하지만 논문은 감소. 팔 것(대체재)은 닫고, 이용을 촉진할 것(보완재)은 연다

• 스타트업·신흥연구기업
  • OpenAI, SpaceX, Moderna, Genentech(선구자) 등
  • 강점은 기존자산에 얽매이지 않는 한 점 집중으로, 능력파괴형·파괴적인 발명을 구체화하고 초기시장을 만드는 역할을 담당합니다. 제약은 보완자산(제조·판매망·규제대응)의 부족으로, 이것이 "자체로 싸울 것인가, 기존기업과 손을 잡을 것인가"의 선택을 강요합니다(Gans & Stern, 2003). 실패하면 지식이 함께 산산조각 나기 쉽습니다.
  • 자금원:벤처캐피탈·대형투자자. 리스크머니가 거액이며 한 점에 집중됨
  • 발명의 중심:응용~파스퇴르형. 구체화와 초기시장화. 수요로부터의 역산과 새로운 결합
  • 속도:최속. 의사결정이 수일 단위이며, 그랜트 사이클도 기존사업과의 조정도 없음
  • 공개성:전략적으로 변함(초기는 인재획득을 위해 오픈, 우위 확립 후는 클로즈화)

• 비영리·신흥연구조직
  • 하워드 휴즈 의학연구소(HHMI), Allen Institute, Arc Institute, FRO 등
  • 강점은 그랜트 제도에 얽매이지 않는 장기·고위험의 탐색으로, 그 효과는 실증되어 있습니다. 같은 수준의 연구자를 비교하면, 장기·무조건·실패허용의 자금(HHMI형:5년 갱신, 성과가 아닌 사람에 투자)을 얻은 연구자는 단기·성과연동의 표준적 그랜트(NIH R01형)의 연구자보다 획기적(최상위 1%의 인용)성과를 낼 확률이 유의하게 높으며, 동시에 실패도 많았습니다(Azoulay, Graff Zivin & Manso, 2011). 탐색에는 "실패해도 되는 시간"이 구조적으로 필요하며, 실패를 줄이는 관리는 성공도 줄입니다. 제약은 규모의 한계와 자금제공자의 의사에의 의존입니다.
  • 자금원:재단기금·기부. 정부보다 자유롭고, 기업보다 장기적
  • 발명의 중심:기초~고위험 영역의 씨앗 공급. 정부 그랜트도 기업도 취하지 않는 위험을 감수
  • 속도:중간~빠름(관료제가 얇음)
  • 공개성:높음(공공재로서의 데이터베이스·도구 제공을 사명으로 하는 경우가 많음)

• 개인발명가·사용자
  • 독립발명가, 오픈소스 개발자, 자신의 도구를 개선하는 사용자 등
  • 강점은 니즈 정보에 직접 접근하는 것입니다. 무엇이 진짜 문제인지 가장 잘 아는 것은 사용자이고(von Hippel, 2005), 통계적으로도 가계는 최대급의 발명주체입니다(von Hippel, de Jong & Flowers, 2012. 후술). 제약은 구체화·량산·권리화의 자원으로, 만든 발명이 본인의 필요를 충족하면 시장에 나가지 않고 끝나는 "보급의 시장 실패"가 일어납니다.
  • 자금원:자기자금, 크라우드펀딩, 소규모 보조금
  • 발명의 중심:자신이 곤란해하는 문제의 해결. 자본장비가 가벼운 영역(소프트웨어, 도구의 개선). 수요로부터의 역산
  • 속도:최속(조직적 조정이 전혀 불필요)
  • 공개성:높음(오픈소스, 커뮤니티 공유)

위의 내용으로부터 다음 경향이 보입니다

• 4가지 관점을 통하면, 연구활동과 마찬가지로 "자금의 성질(누구의 자금인가)"이 발명의 중심·속도·공개성을 거의 결정하는 것을 알 수 있습니다. 정부와 재단의 자금은 장기·씨앗 공급·공개로 향하고, 시장의 자금은 단기·구체화·선택적 공개로 향합니다.
• 발명의 세계에 고유한 것은, 구체화(시제품·량산)의 능력의 소재가 주체 간의 분업을 결정하고 있다는 점입니다. 씨앗을 가진 자(대학·비영리·개인)와 구체화할 수 있는 자(기업·스타트업)가 다르다는 것이 후술하는 제도(라이선스·특허)와 활용(보완자산)의 문제를 낳습니다.
• 미국에서는 1980년대 이후 대기업이 과학에서 철수하고, "대학이 과학을, 스타트업이 발명을, 대기업이 인수와 규모화를 담당"하는 분업이 정착했으나, 이 분업은 벨 연구소형의 "과학과 발명의 동거"가 낳은 종류의 대발명을 생기기 어렵게 하고 있다는 경고가 있습니다(Arora et al., 2020).

주체의 종류를 횡단하여, "누가 발명하는가"에 대해서는 다음의 실증이 축적되고 있습니다.

• "고독한 발명가" 신화의 종말
  • 에비던스:1,990만 편의 논문과 210만 건의 특허를 50년분 분석한 연구에 따르면, 과학에서도 발명에서도 단독자보다 팀에 의한 생산이 지배적이 되었으며, 게다가 가장 많이 인용되는 일일수록 팀 발이었습니다(Wuchty, Jones & Uzzi, 2007). 특허에서는 팀 발 특허가 단독 발보다 높은 인용을 얻는 경향이 해가 거듭할수록 강해지고 있습니다.
  • 배경은 "지식의 짐"(Jones, 2009):지식의 총량이 늘어나, 한 사람의 머리에 발명에 필요한 모든 지식이 들어맞지 않게 되었습니다. 발명자의 초발명 나이는 상승하고, 전문성은 좁아지며, 팀은 대형화하고 있습니다. 에디슨형의 개인발명가가 성립했던 것은, 인접 가능성의 공간이 아직도 한 사람의 머리에 들어맞던 시대였기 때문이라고도 할 수 있습니다.

• 지식은 사람에 숙한다
  • 유명한 생명과학자가 예상치 못하게 사망했을 때, 그의 공동연구자들의 논문생산성은 평균 5~8% 지속적으로 저하했습니다(Azoulay, Graff Zivin & Wang, 2010). 논문은 남아 있는데 생산성이 떨어집니다. 발명·발견에 필요한 지식의 상당 부분은 논문에 쓰여 있지 않고, 사람 안에 암묵지로 존재합니다. 연구업계에서 보이는 악시스(achaius) 또는 연구자의 보수 급등은 시장이 이 사실을 가격에 반영한 현상으로 읽을 수 있습니다.

• 발명자는 "태어남"이 아니라 "노출"로 결정된다
  • 미국의 120만 명의 발명자를 납세기록과 연결한 연구에 따르면, 어린 시절 발명자 근처(발명이 성행하는 지역, 발명자의 부모·부모의 동료)에서 자란 아이는 성인 후 발명자가 될 확률이 대폭 높습니다. 노출의 효과는 분야 특화적으로, 부모의 동료가 의료기기 발명자이면 아이도 의료기기 분야에서 발명자가 되기 쉽습니다. 수학 성적이 같아도, 저소득 가정·여성·소수자 아이는 발명자가 되기 어렵습니다. 재능이 있었는데도 환경 때문에 발명자가 되지 않은 "잃어버린 아인슈타인들(Lost Einsteins)"이 대량으로 존재합니다(Bell et al., 2019).
  • 발명자의 공급은 재능의 분포가 아니라 노출의 분포로 결정됩니다. 교육·역할모델 정책(학습자에게 구체적인 "본보기(역할모델)"가 될 인물을 제시·매칭함으로써 향후의 커리어 형성, 학습의욕 향상, 또는 특정 분야로의 참여를 강력히 뒷받침하는 시책)은 "공평함"의 정책일 뿐만 아니라 "발명의 총량을 늘리는" 정책입니다.

• 이민자와 발명
  • 미국의 발명자의 16%가 이민자인데, 특허·인용·경제가치로 측정한 발명생산의 23%를 이민자가 담당하고, 공동연구를 통한 파급(이민자와 협력한 미국 출생 발명자의 생산성 향상)까지 포함하면 기여는 약 36%에 달합니다(Bernstein et al., 2022). 국경을 넘는 사람이 이질적인 조합(앞서 언급한 Uzzi et al. (2013)의 "한 점의 이질성")을 가져오는 것의 국가 규모 실증이 됩니다.

• 국경넘기자·중개자:다른 분야의 "이미 있는 답"을 운반하는 사람
  • 발명을 방해하는 것은 "해가 없음"보다는, "해가 다른 분야에 이미 있는데, 문제를 안은 분야의 사람이 그것을 모르는" 경우가 많습니다. 분야 A의 사람은 A의 문제는 알지만 B의 해는 모르고, 분야 B의 사람은 B의 해는 알지만 A의 문제는 모릅니다. 둘 다 아는 사람만이 그 둘을 연결할 수 있습니다. 따라서 두 개 이상의 세계에 발을 두는 사람(국경넘기자)이 불균형적으로 많이 발명을 생산합니다.
  • 제품 디자인 회사 IDEO의 민족지학 연구(Hargadon & Sutton, 1997)는 이 국경넘기가 개인의 재능이 아니라 회사의 구조로 가능함을 보였습니다. IDEO는 의료기기·장난감·컴퓨터·가구 등 많은 산업에서 디자인을 수탁받기 때문에, 장난감에서 사용한 힌지 기구를 의료기기에, 자전거 병 구조를 의료용 펌프에, 하는 식으로 산업 간에 해를 나르는 기회가 구조적으로 많습니다. 더욱이 그것을 우연에만 맡기지 않고, 직원이 항상 복수 산업의 안건을 겸무하고, 안건을 넘나드는 브레인스토밍을 자주 열고, 재미있는 부품이나 소재를 모은 "테크박스"를 공유의 기억장치로 놓고, 다른 사람의 아이디어를 가져오는 것을 평가하는, 이라는 운영으로 의도적으로 일으키고 있었습니다.
  • 예:다게르(무대미술가→사진)는 사실적인 배경을 그리기 위해 카메라 옵스쿠라(광학장치)를 일상적으로 사용했고, 동시에 화학에도 손을 댔습니다. "광학으로 상을 만든다"와 "화학으로 상을 정착시킨다" 둘 다를 알고 있었기 때문에, 그 둘을 연결하여 사진이 되었습니다. 광학자만으로도 화학자만으로도 나오지 않는 결합입니다.
  • 예:던롭(수의사→공기 입 타이어)은 자전거 전문가가 아니었습니다. 아들의 세발 자전거가 돌로 된 포장도로에서 흔들리는 것을 보고, 수의사 일에서 다루기에 익숙한 고무 튜브와 공기로 "공기의 층으로 충격을 흡수한다"는 해를 가져왔습니다. 자전거업계는 "타이어는 고무덩어리"라는 전제에서 벗어나지 못했습니다.
  • 예:라이트 형제(자전거점→비행기). 당시의 경쟁사들은 선박이나 마차의 발상으로 "손을 놔도 저절로 안정되는 기체"를 목표로 했습니다. 형제는 자전거라는 "놓으면 넘어지는 불안정한 탈것을 탄자가 끊임없이 조작하여 안정시키는" 기계를 매일 봤기 때문에, "비행기도 불안정해도 되고, 조종으로 제어하면 된다"는 역발상의 설계 사상에 이르렀으며, 주익을 비틀어 기울기를 조작하는 기구(처짐 날개)를 만들었습니다. 처음으로 사람이 타고 자유롭게 날 수 있었던 것은 항공 전문가가 아니라 자전거의 발상을 항공에 운반한 국경넘기자였습니다.

• 사용자발명가:"곤란해하는 본인"이 이미 반은 발명하고 있다
  • 발명에 필요한 정보는 두 곳으로 나뉩니다. "무엇이 부족한가"라는 니즈 정보는 제품을 사용하는 현장의 사람에게만 있고, "어떻게 만들 것인가"라는 해의 정보는 메이커 쪽에 있습니다. 니즈 정보는 사용하는 순간에만 알 수 있고 본인도 인식하지 못하는 경우가 많아 말로 전하기 어렵고, 메이커가 시장조사로 물어보려 해도 평균적인 고객은 "아직 존재하지 않는 것"을 말할 수 없습니다. 한편, 강한 니즈를 안고 있으면서 동시에 약간의 기술력을 가진 사용자는 기다리지 않고 자기 손으로 만들어버립니다(von Hippel, 2005).
  • von Hippel (1986)은 시장 전체보다 몇 년 먼저 새로운 니즈에 직면하면서, 그것이 해결되면 큰 이익을 얻는 층을 "리드유저"라고 불렀습니다. 이 두 조건을 만족하는 사람들은 대부분 이미 자신이 시제품을 만들고 있습니다. 따라서 기업에게는 처음부터 발명하는 대신 "이미 반쯤 발명한 사람을 찾아내고, 그 해결책을 제품화한다"는 발명 방법이 성립합니다. 이것이 "리드유저를 찾는 것 자체가 발명 기법이 된다"의 의미입니다
  • 예: 과학 기기에서는 신제품의 77%가 과학자인 사용자 본인이 직접 만든 것을 시작점으로 하고 있었습니다(von Hippel, 1976). 마운틴바이크는 캘리포니아의 애호가들이 기성 자전거를 개조하면서 탄생했고, 외과 기구의 대부분은 외과의들이 시작점입니다. 오픈소스 소프트웨어는 이 유형의 가장 큰 제도화라고 할 수 있습니다

• 발명은 지리적으로 응축됩니다
  • 발명은 역사적으로 도시와 클러스터에 집중되어 왔습니다(르네상스의 피렌체, 산업혁명의 버밍엄, 20세기의 디트로이트, 현재의 실리콘밸리). 지식의 스필오버(Nelson (1959)·Arrow (1962)의 공공재성의 이면)는 거리에 따라 감소하기 때문에, 사람이 밀집해 섞이는 장소일수록 새로운 결합의 빈도가 높아집니다
  • Bell et al. (2019)의 "노출" 효과와 Azoulay et al. (2010)의 "지식은 사람에게 깃든다"는 통찰을 합치면, 지리적 응축은 세대를 넘어 재생산되는 메커니즘이기도 합니다

• 발명 팀의 최적 구성
  • 위의 실증을 바탕으로 하면, 주체의 종류를 막론하고 발명 팀의 설계 지침을 도출할 수 있습니다. 팀이어야 한다는 점(Wuchty et al., 2007), 지식을 사람 단위로 모은다는 점(Azoulay et al., 2010), 경계 횡단자를 포함한다는 점(Bernstein et al., 2022; Hargadon & Sutton, 1997), 니즈 정보를 가진 사용자를 포함한다는 점(von Hippel, 2005), 그리고 실패를 용인하는 시간을 준다는 점(Azoulay et al., 2011)입니다
  • 구성의 비율에 대해서는, 앞서 언급한 Uzzi et al. (2013)의 "정형화된 것 + 한 점의 이질성"이 그대로 적용됩니다. 팀의 대부분은 문제 영역의 깊은 전문가로 구성하고, 여기에 한두 명의 다른 분야에서 온 사람을 더합니다. 모두가 다른 분야에서 오면 기초가 없고, 모두가 같은 분야에 있으면 이질적인 조합이 생기지 않습니다
  • 이런 구성은 앞서 말한 5가지 경로를 여러 개 동시에 진행하는(합류를 설계하는) 인원 배치이기도 합니다. 전문가가 과학의 직계 라인과 체계적 탐색을, 경계 횡단자가 새로운 결합과 유추를, 사용자가 수요로부터의 역산을 맡습니다

발명의 제도

연구의 제도가 "공개와 맞바꾸어 명예를 부여한다"는 구조였다면, 발명의 제도는 "공개와 맞바꾸어 일시적 독점을 부여한다"는 구조이며, 둘은 같은 설계 사상의 쌍둥이라 할 수 있습니다.

발명의 공유

• 전사: 비밀 유지의 시대(~15세기)
  • 구조적 문제: 발명을 공개해도 이익이 없고, 모방당하는 손실만 있었습니다. 합리적인 발명자일수록 발명을 숨겼습니다. 그 결과 기술은 장인의 죽음과 함께 사라졌고, 다른 발명자들은 같은 문제를 몇 번이나 다시 풀어야 했습니다
  • 예: 직인 조합은 기술을 도제제 내부에 가두고, 레시피를 문서화하지 않으며, 도시 밖으로의 기술 유출을 금지했습니다. 베니스의 유리 장인들은 섬(무라노)에 격리되었고, 이탈하려는 사람에게는 대죄가 내려졌습니다

• 15~18세기: 특허 제도의 발명(공개와 독점의 거래)
  • 1474년의 베니스 특허령이 세계 최초의 체계적 특허법으로 여겨지며, 새롭고 유용한 장치의 발명자에게 10년간의 독점권을 주는 대신 발명 등록(공개)을 요구했습니다. 1624년의 잉글랜드 전매법은 국왕의 자의적 독점 부여를 금지하고 "진정한 최초 발명자"에게만 기간 제한의 특허를 인정했습니다. 1790년의 미국 특허법(합중국 헌법은 "과학과 유용한 기술 예술의 발전을 촉진하기 위해 발명자에게 일정 기간의 독점권을 보장한다"는 권한을 연방의회에 부여했음)으로 이어집니다
  • 설계 사상: 전편에서 본 바와 같이 과학은 "공개와 맞바꾸어 명예(우선권)를 부여한다"는 제도(Merton, 1942)로 비밀 유지의 유인을 역전시켰습니다. 특허는 "공개와 맞바꾸어 일시적 독점을 부여한다"는 동형의 거래입니다. 보상의 통화가 명예인지 금전인지는 다르지만, "숨기지 않고 공개한 사람에게 보상을 주고, 공개된 지식을 장래의 모두가 사용할 수 있도록 한다"는 설계는 동일합니다. 과학의 우선권과 특허는 지식을 숨기게 하지 않기 위한 쌍둥이의 제도 발명이라 할 수 있습니다
  • 이때 특허 제도가 획득한 기능은 전편에서 본 학술지의 4가지 기능과 같은 4가지입니다: 등록(출원일에 의한 우선권의 확정), 인증(심사에 의한 신규성·진보성의 보증), 주지(공보에 의한 공개), 보존(특허 문헌이라는 아카이브). 앞서 언급한 TRIZ는 이 아카이브를 "인류 발명의 데이터베이스"로 다시 읽으면서 탄생했습니다(Altshuller, 1999)

• 19세기: 국제화(국경을 넘는 우선권)
  • 산업혁명으로 발명이 국경을 넘어 유통되기 시작하자, "어떤 국가에서 출원한 발명이 다른 국가에서 공지되어 특허를 얻을 수 없다"는 문제가 발생했습니다. 1883년의 파리협약은 한 국가에서의 출원일을 다른 가맹국에서도 우선일로 인정하는 우선권 제도를 창설했고, 내국민 대우(외국인도 자국민과 같은 보호)를 원칙으로 했습니다(Paris Convention, 1883). 연구의 국제 공동저술이 "같은 규범을 공유하는 국제 커뮤니티"를 만든 것과 마찬가지로, 파리협약은 "같은 우선권 규칙을 공유하는 국제적인 발명의 공유지"를 만들었습니다
  • Ogburn & Thomas (1922)가 보여주는 동시다발 발명(Simultaneous invention)처럼, 같은 발명에 여러 사람이 같은 시기에 도달하는 것은 예외가 아니라 상태입니다. 따라서 제도는 "누가 최초인가"를 기계적으로 결정하는 규칙을 필요로 합니다. 현재 거의 전 세계가 채택하는 선원주의는 "먼저 출원한 자"를 우선합니다(미국도 2013년에 선발명주의에서 이행했습니다). 연구의 우선권이 "먼저 공개한 자"에게 귀속되는 것처럼, 제도는 생각난 순간이 아니라 공적으로 기록한 순간을 "최초"로 정의합니다. 이것이 "숨기지 말고 빨리 내보낸다"는 유인을 만듭니다

• 20세기: 절차의 통합과 최저 기준의 세계 표준화
  • 1970년의 특허협력조약(PCT)은 1회의 국제 출원으로 전 가맹국에 대한 출원일을 확보하고, 출원 후 18개월에 국제 공개하는 절차를 통일했습니다(PCT, 1970). "18개월이면 반드시 공개된다"는 규칙은 비밀 유지와 공개의 균형을 세계 공통으로 고정했습니다
  • 1994년의 TRIPS 협정은 WTO 전 가맹국에 "모든 기술 분야에서 물건·방법을 물론하고 20년의 특허 보호"라는 최저 기준을 의무화했습니다(TRIPS 협정 27조·33조). 전편에서 본 과학의 국제 협력(CERN, 휴먼게놈 프로젝트)과 같은 시기에 발명의 제도도 국제적 공통 기반을 획득했습니다

• 20세기 말~현재: 공개화와 "열기·닫기"의 설계
  • 오픈소스(1991년의 Linux 이후)는 특허·저작권에 의한 독점을 포기하고, 공개와 개선의 자유를 계약으로 보장하는 공유의 제도를 낳았습니다. 오픈소스 소프트웨어의 수요 측 경제 가치는 약 8.8조 달러로 추정되고 있습니다(Hoffmann, Nagle & Zhou, 2024)
  • 표준 규격(USB, Wi-Fi, 5G)은 여러 기업의 특허를 하나의 규격에 통합하고, 규격 필수 특허를 "공정·합리적·비차별적(FRAND)" 조건으로 모두에게 라이선스합니다. 독점과 보급을 동시에 성립시키는 제도 장치이며, 그 경제 설계는 이론적으로도 분석되고 있습니다(Lerner & Tirole, 2015)
  • 특허 약속(테슬라의 전기 자동차 특허 공개, 2014년)은 기업이 자발적으로 특허권을 행사하지 않겠다고 선언하는 새로운 공유 형태입니다. 버뮤다 원칙(휴먼게놈 서열의 즉시 공개)과 마찬가지로, "경쟁 전 단계의 지식 기반을 공유지로 만든다"는 설계입니다
  • "공유"의 단위가 특허 문헌에서 설계 데이터·소스코드·학습된 모델로 확대되고 있다는 점도 연구(논문→데이터·코드)와 병행하고 있습니다

이 공유 제도의 역사가 만들어낸 최대의 자산이 국경을 넘은 발명의 공유지입니다. 연구와 마찬가지로 규범과 제도라는 2개의 층에 지지되고 있습니다.

• 규범의 층: "공개한 사람이 보상받는다"는 공통의 이해
  • 비밀 유지가 아니라 공개가 합리적이 되도록 설계된 보상(독점권)과 공개된 지식을 누구나 읽을 수 있는 공보의 존재가, 발명자의 행동 규범을 "숨긴다"에서 "내보낸다"로 역전시켰습니다
  • 공개된 특허가 실제로 읽히고, 후속 발명에 사용되고 있다는 것은 인용 데이터와 조사로 확인되고 있습니다. 나노테크놀로지 연구자들을 대상으로 한 조사에서는 64%가 특허 문헌을 읽었고, 그 많은 수가 특허에서 유용한 기술 정보를 얻었다고 답했습니다(Ouellette, 2012). 앞서 언급한 Ahmadpoor & Jones (2017)이 보여준 인용 연쇄는, 공개된 발명이 다음 발명의 부품(앞서 언급한 조합 진화. Arthur, 2009)으로 기능하고 있음을 보여줍니다

• 제도의 층: 국제적 공통 기반
  • 파리협약(우선권·내국민 대우), PCT(절차의 통일), TRIPS(최저 기준), IPC(공통의 분류 언어. WIPO, IPC)가 발명의 공유를 국경을 넘어 가능하게 하고 있습니다
  • 무엇을 공유지로 하고 무엇을 사유지로 할지는 오픈·클로즈 전략의 틀이며, 팔려는 것(대체 재화)은 닫고 사용을 촉진하려는 것(보완 재화)은 연다는 방침이 그대로 적용됩니다. 오픈소스, 표준 규격, 특허 약속은 모두 보완 재화 쪽을 열어 에코시스템을 키우는 설계입니다

• 규범과 제도에 관한 현재의 과제
  • 전자 기기나 소프트웨어에서는 1개 제품에 수천의 특허가 겹쳐 있고, 권리자와의 교섭 비용 자체가 발명의 장벽이 됩니다(Shapiro, 2001). 크로스라이센스·특허 풀·표준 규격이 이 숲을 헤쳐 나가기 위해 발달했습니다
  • 연구의 개방성의 재협상과 마찬가지로, 수출 관리·기술 이전 규제 강화가 발명의 공유지를 분단하고 있습니다
  • 발명자가 자연인에 한정되는지, AI가 생성한 후보의 진보성을 어떻게 판정할지 등 제도의 전제가 문제 제기되고 있습니다

발명의 평가 방법

학술지의 심사가 5개 기준으로 연구를 평가하는 것과 마찬가지로, 특허청의 심사는 공통의 기준으로 발명을 평가합니다. 세계 주요 제도에서 공통하는 기준은 다음의 5가지로 집약됩니다.

• 신규성(novelty): 세계 어디에도 공지되지 않은 것(TRIPS 협정 27조 1항; 35 U.S.C. §102). 연구의 신규성과 마찬가지로 "세계에서 최초"가 요구됩니다
• 진보성·비자명성(inventive step / non-obviousness): 그 분야의 통상의 기술자에게 자명하지 않은 것(35 U.S.C. §103; 유럽 특허 조약 56조). 연구의 "창의성"에 해당합니다
• 산업상 이용 가능성·유용성(industrial applicability / utility): 실제로 만들 수 있고 사용할 수 있는 것(TRIPS 협정 27조 1항). 발명에 고유한 기준으로, 연구의 5가지 기준에는 없습니다
• 실시 가능 요건(enablement / sufficiency of disclosure): 당업자가 명세서를 읽고 재현할 수 있는 정도로 공개된 것(35 U.S.C. §112; 유럽 특허 조약 83조). 연구의 "재현 가능성" "명확성"에 해당하며, "공개와 맞바꾼 독점"이라는 거래의 공개 측을 담보합니다
• 특허 적격성(patentable subject matter): 자연법칙·추상적 아이디어·자연물 그 자체는 대상 외(35 U.S.C. §101; 유럽 특허 조약 52조). "발견은 발명이 아니다"를 제도화한 기준입니다

연구의 심사와의 대응으로 말하자면, 신규성·진보성은 심사의 "신규성·중요성"에, 실시 가능 요건은 "건전성·명확성"에, 특허 적격성은 "적합성"에 가까운 위치에 있습니다. 결정적인 차이는 심사가 "참인가"를 묻는 데 대해 심사는 "작동하는가(실시 가능한가)"를 묻는다는 점입니다.

그러나 이 평가 방법에는 한계가 있습니다.

• 진보성은 이진법이며, 가치를 측정하지 않음
  • 심사는 「임계값을 초과했는가」를 판정할 뿐이며, 발명의 가치나 도약의 크기를 단계별로 평가하지 않습니다. 그 결과 특허의 경제적 가치는 극단적으로 편향되어 소수의 특허가 전체 가치의 대부분을 차지하고 대다수는 거의 무가치합니다(Scherer & Harhoff, 2000). 가치는 사후적으로 피인용도로만 근사됩니다(Trajtenberg, 1990)——이는 연구의 피인용과 같은 구조입니다

• 심사관 판단의 편차
  • 특허 심사는 누가 심사하는지에 따라 결과가 달라집니다. 미국 특허청 데이터에 따르면 경험년수가 많은 심사관일수록 특허를 인정하기 쉬우며, 인용하는 선행기술이 적다는 것이 나타났습니다(Lemley & Sampat, 2012). 「같은 발명이라도 심사관에 따라 특허 여부가 달라진다」는 노이즈는 제도에 구조적으로 내재되어 있습니다

• 특허제도가 반드시 발명을 촉진하고 있는 것은 아닙니다
  • 특허제도는 「독점권 부여에 의해 발명을 촉진한다」고 설명되지만, 실제로 촉진하고 있는지는 실증적인 문제이며, 답은 「분야와 조건에 따라 다르다」는 것입니다
  • 특허가 없는 국가에서도 발명은 발생했지만, 분야가 편향되었습니다: 19세기 만국박람회(1851년 런던, 1876년 필라델피아)의 출품품을 국별로 분석하면, 특허법을 보유하지 않았던 스위스·네덜란드·덴마크도 높은 발명 활동을 보였지만, 그 발명은 비밀로 보호할 수 있는 분야(화학·식품·과학기기)에 집중되었고, 모방이 용이한 기계 분야는 적었습니다(Moser, 2005). 특허제도는 발명의 「양」보다 「방향」에 영향을 미칩니다
  • 지나친 권리는 후속 발명을 감소시킵니다: 인간 게놈 해독에서 공적 프로젝트가 공개한 유전자와 민간기업이 일시적으로 지적재산권으로 보호한 유전자를 비교하면, 보호된 유전자는 그 후의 과학적 연구와 진단 제품 개발이 20~30% 적었습니다(Williams, 2013). 보호는 일시적(약 2년)이었음에도 불구하고 효과는 장기적으로 남았습니다. 발명을 보호하는 권리는, 그 발명을 부품으로 하는 다음 발명(전술의 조합 진화)을 방해할 수 있습니다
  • 특허는 「발명을 촉진하는 만능 장치」가 아니며, 「비밀로 보호할 수 없는 발명을 공개하게 하고, 모방 비용이 낮은 분야의 투자를 유지하는」 장치로 이해하는 것이 정확합니다. 발명은 선행 발명 위에서만 성립한다는 점을 고려하면, 권리의 강도에는 최적점이 있으며, 너무 강하면 후속 발명을 방해합니다. 특허는 「발명을 촉진하려는 제도가 발명을 방해한다」는 모순을 내포하고 있습니다

• 발명자의 인정
  • 심사는 「발명자」의 특정도 요구합니다. 누구의 기여가 발명적(착상에 대한 기여)이고, 누가 단순한 작업(지시에 따른 실시)인지, 연구의 저자 순서·CRediT와 동일한 귀속 문제가 법적 권리 문제로 존재합니다. 발명자 기재를 잘못하면 특허 자체가 무효가 될 수 있습니다. 이 귀속 문제는 AI가 발명 프로세스에 참입함으로써 제도의 재검토를 강요받고 있습니다

발명의 공유 채널의 종류

발명에는 복수의 공유 채널이 있습니다. 먼저 공통의 관점에서 각 채널을 비교합니다.

• 심사: 정확성의 담보. 누가, 어느 정도의 강도로 내용을 검토하는가
• 속도: 발명 완성 후 공개·이용 가능이 될 때까지의 시간
• 비용: 발명자 측의 금전적·노력적 부담
• 접근성: 누구에게, 어떤 형태로 전달되는가
• 보호의 강도: 모방을 어느 정도나 방지할 수 있는가(연구의 「업적 평가」에 대응하는, 발명 측의 보상축)
• 보존성: 인용 가능성. 확정판으로서 항구적으로 남아, 후속 발명이 참조할 수 있는가

이 6가지 관점에서 주요 6개 채널을 비교합니다.

• 특허공보
  • 심사: 특허청의 심사 있음(신규성·진보성·실시 가능 요건). 가장 체계적인 공적 인증
  • 속도: 느림(출원부터 공개까지 18개월, 권리 확정까지 추가로 수년)
  • 비용: 출원·심사·유지 비용이 높으며, 국가마다 발생합니다. 복수 국가에서 권리를 취득하면 수천만 원대에 달합니다
  • 접근성: 전 세계에 무료로 공개됩니다. 전술하였듯이 인류 최대의 「발명의 설계도 데이터베이스」이기도 하며, 연구자의 64%가 열람합니다(Ouellette, 2012)
  • 보호의 강도: 법적 독점(20년). 다만 실효성은 산업마다 다릅니다(후술)
  • 보존성: 공보로서 항구 보존되며, 특허번호로 일의적으로 인용됩니다
  • 예: 벨의 전화 특허(미국특허 174,465호, 1876년), 라이트 형제의 비행 기계 특허(미국특허 821,393호, 1906년), CRISPR-Cas9 등.

• 학술논문
  • 심사: 피어 리뷰 있음
  • 속도: 수개월~수년
  • 비용: 투고는 무료~게재료. 다만 논문 공개는 특허의 신규성을 상실시키므로, 특허를 취득하려면 출원을 먼저 해야 합니다(많은 법역에서 유예 기간은 제한적)
  • 접근성: 학술 커뮤니티 중심. 오픈 액세스면 누구나
  • 보호의 강도: 없음(공개된 순간 누구나 실시할 수 있습니다). 다만 우선권(명예)은 확보됩니다
  • 보존성: DOI 부여로 항구 보존
  • 과학의 직계형 발명(새로운 방법·장치)은 논문으로도 발표됩니다. 특허와 논문 양쪽에서 공개하는 「쌍둥이 출판」은 대학 발명의 표준형입니다
  • 예: 트랜지스터는 벨 연구소가 1948년 6월에 특허를 출원하고 다음 달 Physical Review 지에 논문을 발표했습니다(Bardeen & Brattain, 1948)

• 오픈소스·공개 설계
  • 심사: 없음(커뮤니티의 사후 리뷰)
  • 속도: 즉일
  • 비용: 무료
  • 접근성: 누구나. 6개 채널 중 가장 열려 있습니다
  • 보호의 강도: 독점을 포기하는 대신, 라이선스(GPL, Apache 등)로 「공개와 개선의 자유」를 계약적으로 보호합니다. 보급과 개선의 속도를 최대화합니다
  • 보존성: 리포지토리에서 보존되지만, 유지 중단의 위험이 남습니다
  • 예: Linux(1991년, GPL)는 개인의 취미 투고에서 시작하여, 오늘날 세계의 서버·스마트폰(Android 경유)·슈퍼컴퓨터의 OS 대부분을 차지하고 있습니다. Apache HTTP 서버(1995년)는 웹 서버 시장을 오래 지배했으며, Android(2008년, Apache 2.0 라이선스)는 공개 설계를 무기로 세계의 스마트폰 OS 약 70%를 획득했습니다.

• 표준 규격
  • 심사: 표준화 단체(IEEE, 3GPP, ISO 등)에 의한 기술 심사와 합의 형성
  • 속도: 느림(합의 형성에 수년)
  • 비용: 표준화 활동 참여 비용이 큽니다
  • 접근성: 업계 전체. 규격에 채택되면 모든 제품에 실장됩니다
  • 보호의 강도: 규격 필수 특허는 FRAND 조건 하의 라이선스 의무를 부담하므로, 독점은 할 수 없지만 업계 전체로부터 라이선스료를 얻을 수 있습니다(Lerner & Tirole, 2015)
  • 보존성: 규격 문서로서 항구 보존
  • 예: MP3는 프라운호퍼 연구소의 발명이 ISO/IEC 규격(1993년)에 채택되었습니다. 퀄컴은 CDMA 기술을 3G 이후 이동통신 규격에 포함시켰습니다. Wi-Fi(IEEE 802.11)에서는 호주의 정부 연구기관 CSIRO의 기본 특허가 규격에 포함되었습니다.

• 제품으로 시장 투입
  • 심사: 없음(시장이 평가)
  • 속도: 제품화의 속도 그대로
  • 비용: 제품화 비용만. 권리화 비용은 불필요
  • 접근성: 고객만. 기술 정보는 원칙적으로 비공개
  • 보호의 강도: 리버스 엔지니어링되기까지의 선행 기간. 분해하면 제작 방법을 알 수 있는 발명은 사실상의 공개가 됩니다
  • 보존성: 없음(기술은 제품 내에만 남습니다)
  • 예: iPhone(2007년)은 출시 당일 분해되었고, 부품 구성과 설계 사상이 수일 내에 세계에 알려졌습니다. 특허도 취득했지만, 실질적인 방어는 선행 기간과 보완 자산(브랜드, App Store, 부품 조달 능력)이었으며, Android 진영은 1년 남짓 만에 추종했습니다.

• 영업 비밀(트레이드 시크릿)
  • 심사: 없음
  • 속도: 즉시(아무것도 하지 않음)
  • 비용: 비밀 관리 비용(접근 제한, 계약). TRIPS 협정은 「비밀로 관리되고 있다」는 것을 보호의 조건으로 합니다(TRIPS 협정 39조)
  • 접근성: 사내만
  • 보호의 강도: 유출·독립 발명·리버스 엔지니어링에는 무방비이지만, 기한이 없습니다. 코카콜라의 제조법, Google의 검색 알고리즘은 이 형태로 1세기 이상·사반세기 이상 보호되고 있습니다
  • 보존성: 조직의 기억에만 남으며, 인물의 이탈과 함께 상실될 수 있습니다(전술의 「지식은 사람에 깃든다」. Azoulay et al., 2010)
  • 예: 코카콜라의 원액 제조법(1886년)은 특허를 취득하지 않고, 성분 분석으로는 재현할 수 없는 배합으로서 금고에 보관되어 140년 가까이 보호되고 있습니다. KFC의 「11가지 허브와 스파이스」(1940년)는 배합의 절반씩을 별도의 업체에서 제조하게 하여 전체를 누구에게도 알리지 않는 관리로 보호되고 있습니다.

6가지 관점을 통해 보면, 채널 선택의 본질은 연구와 같이 트레이드오프입니다.

• 보호의 강도와 도달 범위는 반비례합니다: 법적 독점이 강한 채널(특허)일수록 공개를 수반하고, 완전히 폐쇄된 채널(영업 비밀)일수록 도달 범위는 제로가 됩니다. 오픈소스와 표준 규격은 독점을 포기하고 도달 범위와 보급 속도를 택하는 선택입니다
• 심사의 강도와 속도는 반비례합니다: 공적 인증이 강한 채널(특허·표준)일수록 느리고, 빠른 채널(오픈소스·제품)일수록 평가는 시장·커뮤니티 몫입니다
• 실무에서는 조합합니다: 특허로 핵심을 보호하고 → 논문으로 과학적 신용을 얻고 → 오픈소스로 보완 자산을 공개하여 에코시스템을 키우고 → 제조 방법은 영업 비밀로 닫는, 이런 조합이 표준형이 되어가고 있습니다. 무엇을 열고 무엇을 닫을지는, 전고의 오픈·클로즈 전략의 설계 문제입니다

또한 분야마다 중시되는 채널은 다릅니다. 이는 발명의 성질과 채널의 특성(보호의 실효성·속도·상호 의존성)의 적합으로 설명할 수 있습니다.

• 미국 제조업 1,478개 연구소에 대한 대규모 조사에 따르면, 많은 산업에서 기업이 프로덕트 발명의 전유 수단으로 가장 중시하는 것은 특허가 아니라 비밀 유지와 리드타임이며, 특허가 가장 유효하게 기능하는 것은 의약·화학 등의 일부 산업에 한정됩니다(Cohen, Nelson & Walsh, 2000). 특허 취득 목적도 「모방 방지」뿐만 아니라, 타사의 특허 취득을 방지하는(블로킹), 협상의 도구로 삼는, 소송을 억지하는, 평판을 얻는 등의 전략적 용도가 큽니다
• 권리 경계의 명확성: 의약은 「1개 분자 = 1개 특허 = 1개 제품」으로 권리 경계가 명확하기 때문에 특허가 결정적으로 효과적임 → 특허공보가 주요 채널. 전자기기는 1개 제품에 수천 개의 특허가 겹치고(앞서 언급한 숲. Shapiro, 2001), 단독 특허의 방어력이 하락함 → 크로스라이선스와 표준규격이 주요 채널.
• 모방의 용이성: 제품을 분해하면 제작 방법을 알 수 있는 발명(기계·전자)은 비밀보호로 지킬 수 없음 → 특허로 보호(공개해도 보호됨). 제조 방법처럼 외부에서 보이지 않는 발명(화학 프로세스, 알고리즘)은 공개하면 잃는 것이 큼 → 영업 비밀로 보호. 앞서 언급한 Moser (2005)가 보여준 「특허가 없는 국가에서는 비밀 보호로 지킬 수 있는 분야에 발명이 편중된」 현상은 이러한 선택의 역사적 증거이다.
• 분야의 변화 속도: 소프트웨어는 변화가 빠르고, 특허 심사 기간(수년) 동안 기술이 구식화됨 → 오픈소스와 선점(리드타임)이 주요 채널. 의약은 개발에 10년 이상이 걸리고, 제품 수명도 길다 → 20년의 특허 보호가 의미를 가짐.
• 상호 의존성: 통신·전자기기처럼 다수 기업의 기술이 1개 제품에 모이는 분야에서는, 단독 독점이 제품 자체를 성립시키지 못함 → 표준규격과 FRAND 라이선스(Lerner & Tirole, 2015)가 유일한 균형이 됨.

발명의 활용

사회는 발명으로부터 얼마나 이득을 얻는가

• 미국 경제 분석에 따르면, 이노베이션이 만든 사회적 잉여 중에서 발명자(기업)가 슘페터식 이윤(초과 이윤)으로 회수할 수 있었던 것은 약 2.2%에 불과하며, 나머지 약 98%는 소비자와 후속 생산자로 새어나간 것으로 추정된다(Nordhaus, 2004). 전구도 항생제도 검색 엔진도, 그 가치의 대부분을 발명자가 아닌 사회가 얻었다.
• 연구에서 「이노베이션 투자 1달러의 사회적 이득은 평균 5달러 이상」(Jones & Summers, 2020)과 함께 고려하면, 발명은 사적으로는 회수하기 어렵고, 사회적으로는 유난히 수익성 있는 활동이다. 이것이 특허(사적 회수의 강화)와 공적 자금(사회적 이득의 직접 구매)이라는 2가지 제도가 병행하는 이유이다. 어느 한쪽만으로는 과소 투자가 된다(Nelson, 1959; Arrow, 1962).

발명이 사회에 어떻게 확산되는가

발명은 태어나는 순간에 가치를 생기는 것이 아닙니다. 사회에 확산될(보급될) 때까지 긴 시간이 걸리며, 그 속도를 결정하는 요인은 실증적으로 연구되어 왔습니다.

• 보급의 S자 곡선
  • 미국 중서부에서의 교잡 옥수수(F1 잡종 옥수수)의 보급을 주(州)별로 분석한 고전 연구에 따르면, 보급률은 시간에 따라 S자 곡선을 그리며, 보급의 시작 시기와 속도는 그 지역에서 보급이 가져오는 이익의 크기로 설명할 수 있었다(Griliches, 1957). 발명의 확산은 기술의 우열뿐 아니라 채택자에게 있어서의 경제적 합리성으로 결정된다.
  • 채택자는 혁신자 → 초기 채택자 → 초기 다수 → 후기 다수 → 지체자로 단계적으로 확산되며, 보급 속도는 상대적 우위성·기존 관행과의 적합성·복잡성·시용 가능성·관찰 가능성에 의해 결정된다(Rogers, 2003).

• 보급의 지연은 평균 45년
  • 15개 주요 기술(증기선, 철도, 전화, 전력, PC, 인터넷 등)의 166개국으로의 보급을 분석한 연구에 따르면, 발명으로부터 한 국가의 보급까지의 채택 지연은 평균 45년이며, 게다가 지연은 국가에 따라 크게 다르다. 이 채택 지연의 차이가 각 국의 소득 격차의 약 1/4을 설명한다(Comin & Hobijn, 2010). 발명의 가치는 「발명했는가」보다 「얼마나 빠르고 널리 채택되었는가」에 의해 결정되는 부분이 크다.

• 보급을 빠르게 하는 요인과 늦추는 요인
  • 빠르게 하는 요인: 채택자에게 있어 이익이 명확하고 크다(Griliches, 1957), 기존의 관행·인프라와의 적합성, 시도하기 쉽고 결과를 관찰하기 쉬움(Rogers, 2003). 교잡 옥수수는 「같은 밭에서 수확량이 20% 증가한다」는 이익이 관찰 가능했기 때문에 빠르게 확산되었다.
  • 늦추는 요인: 보완적 인프라의 부재(전기 자동차에는 충전망이, 인터넷에는 통신망이 필요), 채택자 측의 학습 비용, 기존의 자산이나 기술을 무가치하게 하는 능력 파괴성(Tushman & Anderson, 1986), 그리고 제도·규제. 각국의 채택 지연의 차이는 이러한 요인의 차이를 반영한다(Comin & Hobijn, 2010).
  • 발명의 설계 단계에서 「기존의 것과 어떻게 연결되는가」「사용자가 무엇을 포기해야 하는가」를 통합한 발명일수록 빠르게 확산된다. 앞서 언급한 아키텍처 이노베이션(Henderson & Clark, 1990)이 기존 기업에 보이기 어려운 것과 같은 이유로, 기존의 사용 방식을 바꾸는 발명은 사용자에게도 받아들여지기 어렵다.

기업에 의한 발명의 활용

기업의 관점에서 보면 다음의 4가지 경로로 나뉩니다.

• 자사의 발명을 제품·공정에 구체화하다(내부 이용)
  • 가장 직접적인 활용. 제품 발명은 새로운 제품으로, 공정 발명은 생산성 향상으로 기업의 수익으로 변환된다. 앞서 언급했듯이 공정 발명의 경제 효과는 종종 제품 발명을 능가하며, 포드의 유동 작업은 자동차 가격을 10년 만에 1/3로 내렸다.
  • 기술 변화가 경제 성장에 차지하는 비율을 처음 추정한 고전 연구에 따르면, 20세기 전반 미국의 노동 생산성 상승 중에서 자본 축적으로 설명할 수 있는 것은 약 1/8에 불과하며, 나머지 약 7/8은 기술 변화(발명과 그 보급)에 의한 것이었다(Solow, 1957). 기업 수준의 발명 활용이 경제 전체 성장의 주원인이다.
  • 자사 발명의 구체화에는 보완 자산(제조·판매·보수)이 필요하며, 그것을 갖지 않은 발명 기업은 뒤이어 언급할 경로에 의존하게 된다(Teece, 1986).

• 외부의 발명을 도입하다(기술 시장·라이선스·인수)
  • 기업이 사용하는 발명의 대부분은 자사 발명이 아니다. 라이선스 계약으로 다른 회사의 특허를 실시하고, 발명을 가진 스타트업을 인수하고, 대학으로부터 기술 이전을 받는 「발명의 시장(markets for technology)」은 독립적인 산업으로 성립하고 있다(Arora, Fosfuri & Gambardella, 2001). 동 연구는 화학·제약·반도체 등에서 라이선스 시장이 발달하고, 「발명하는 기업」과 「제품화하는 기업」의 분업이 진행되었음을 보여주었다.
  • 스타트업의 관점에서 보면, 자체적으로 시장에 출시하는 것보다 기존 기업에 라이선스·매각하는 「협력」 전략이 합리적이 되는 조건은, 전유 가능성(특허로 보호할 수 있음)이 강하고, 기존 기업의 보완 자산이 중요한 산업이다(Gans & Stern, 2003). 제약 대형사의 파이프라인의 상당 부분이 바이오 벤처로부터의 도입품인 구조는 이 이론 그대로이다.
  • 아키하이어(인재 획득 목적의 인수)나 연구 팀 단위의 이직은, 「발명 능력은 인간에 깃든다」(Azoulay et al., 2010; Zucker, Darby & Brewer, 1998)는 이유로, 발명 자체가 아닌 발명자를 도입하는 경로이다.

• 발명을 협상과 방어에 사용하다(특허 포트폴리오)
  • 많은 산업에서 특허는 「모방 방지」보다는 다른 회사의 특허 취득을 방지하고, 협상 재료로 사용하고, 소송을 억제하는 전략적 용도로 사용되고 있다(Cohen, Nelson & Walsh, 2000).
  • 1980년대 이후 미국 반도체 산업에서는 기업의 R&D 지출이 횡보인 반면 특허 취득이 급증했다. 이는 발명이 증가했기 때문이 아니라, 상호 의존하는 다수의 특허를 보유한 업계에서 「특허의 탄약」이 협상력을 결정하게 되고, 각사가 크로스라이선스 협상을 위한 방어적 특허 포트폴리오를 쌓아올렸기 때문이다(Hall & Ziedonis, 2001). 특허의 숲(Shapiro, 2001) 속에서는 발명이 「사용하는 것」이자 동시에 「방패와 통화」가 된다.

• 외부의 발명을 찾아내고, 흡수하는 능력을 유지하다(흡수 능력과 오픈 이노베이션)
  • 흡수 능력(Cohen & Levinthal, 1990)은 발명의 활용에 있어 핵심이다. 자신도 발명을 시도하는 기업만이, 외부 발명의 가치를 올바르게 판단하고, 자사의 문맥에 번역할 수 있다.
  • 「자사의 연구소에서 발명하고, 자사에서 제품화한다」는 수직 통합형에서, 외부의 발명을 흡수하고 자사의 발명도 외부에 라이선스하는 「오픈 이노베이션」형으로의 이행이 많은 산업에서 진행되고 있다(Chesbrough, 2003). 앞서 언급한 기업 연구소의 쇠퇴와 분업화(Arora et al., 2020)는 이러한 이행의 공급 측 설명이다.
  • 사용자의 발명의 흡수도 여기에 포함된다. 리드 유저 방법(von Hippel, 1986; Lilien et al., 2002)은 기업이 「고객이 이미 만들어버린 발명」을 체계적으로 찾아내서 제품화하는 수법이다.

정부에 의한 발명의 활용

경제 전체를 조정하는 정부에게 발명은 「사는 것」「연결하는 것」「유도하는 것」「자신이 사용하는 것」의 4가지 얼굴을 가진다.

• 구매자로서의 정부(공공 조달이 초기 시장을 만든다)
  • 새로운 발명은 대량 생산에 따른 저원가화가 진행되기 전에는 비싸고, 민간 시장이 성립하지 않는다. 정부가 처음의 대형 고객이 됨으로써 이 단계를 넘겨왔다. 집적회로는 1960년대 미국 국방부와 NASA가 초기 생산의 거의 전량을 구입하고(아폴로 유도 컴퓨터, 미니트맨 미사일), 가격이 민간 제품으로서 성립하는 수준까지 내려갔다. 제트 엔진, 컴퓨터, GPS 수신기, 태양 전지도 같은 경로를 통과했다.
  • 증거: 제2차 세계 대전의 전시 R&D 조달을 많이 받은 지역·기술 분야일수록 전후 수십 년에 걸쳐 발명 활동이 계속 증가했다(Gross & Sampat, 2023). 또한 정부의 방위 R&D는 민간 R&D 투자를 밀어내지 않고 유발(크라우드인)하며, 산업의 생산성을 높인다(Moretti, Steinwender & Van Reenen, 2025).

• ② 다리 역할을 하는 정부(죽음의 계곡을 건넌다)
  • 앞서 언급했듯이, 시제품에서 시장 진출까지의 단계는 민간만으로는 과소 투자가 된다. 정부의 소액 R&D 보조(미국 SBIR 등)는 이 단계의 발명에 「시제품을 만들고 기술 위험을 제거한다」는 자금을 제공한다.
  • 증거: SBIR 보조금의 획득은 스타트업의 그 후 VC 조달 확률을 약 2배 증가시키고, 특허 취득과 매출도 증가시켰다(Howell, 2017. 뒤이어 언급할 프로세스의 장에서 상세히 설명).

• 유도자로서의 정부(규제와 가격이 발명의 방향을 결정한다)
  • 정부는 특허 제도(Moser, 2005; Williams, 2013)와 표준규격(Lerner & Tirole, 2015)의 설계자로서 발명의 방향과 보급 속도를 좌우한다(앞서 언급한 제도의 장).
  • 여기에 더해, 규제 자체가 발명의 수요를 만든다. 배기가스 규제가 촉매 컨버터를, 연비 규제가 하이브리드 자동차를, 건축 기준이 내진 기술을 낳았다. 적절히 설계된 환경 규제는 기업에 「규제를 만족하는 가장 저렴한 방법」의 발명을 촉구하고, 결과적으로 경쟁력을 높일 수 있다는 주장(Porter & van der Linde, 1995)은 정책 논쟁의 중심에 있다.
  • 미국의 1970~94년 에너지 관련 특허를 분석하면, 에너지 가격이 올라가면, 그 분야의 발명(특허)이 수년의 지연 후 증가함이 보여진다(Popp, 2002). 가격과 규제는 발명의 방향을 유도하는 강력한 신호이다.

• 사용자로서의 정부(국가 기능으로의 실장과 민간 개방)
  • 정부 자신이 발명의 대형 사용자이다. 방위, 우주, 기상 관측, 공중 보건, 인프라 관리는 발명의 실장 없이는 성립하지 않는다.
  • 정부가 자신의 용도로 발명·실행한 기술을 민간에 개방하는 것이 가장 큰 규모의 보급 경로가 될 수 있습니다. GPS는 군사용으로 개발된 후 1983년에 민간 이용이 인정되었고, 2000년에 정확도 제한이 해제되어 지도·물류·금융 거래의 시각 동기화까지 지원하는 기반이 되었습니다. 인터넷(ARPANET), 기상 위성 데이터도 같은 경로입니다. 앞서 언급한 전용(Gould & Vrba, 1982)이 국가 규모에서 일어난 사례라고 할 수 있습니다.

• 보급을 빠르게 하는 정부(채택 시차 단축)
  • 발명에서 보급까지의 평균 45년의 시차(Comin & Hobijn, 2010)는 국가의 제도와 정책에 따라 크게 변합니다. 농업 보급원이 하이브리드 옥수수의 채택을 빠르게 한 것처럼(Griliches, 1957), 교육·보조금·기반시설 정비·규격 통일은 가계와 기업의 채택 비용을 낮추는 정책 수단입니다.

가계에 의한 발명의 활용

최종적인 소비 주체인 가계는 발명이 만든 편익의 최대 수취자인 동시에, 발명의 보급 속도를 결정하는 속도 제한 요인이며, 나아가 스스로도 발명의 담당자입니다.

• 편익의 최종 수취자
  • 앞서 언급한 바와 같이 발명이 만든 사회적 잉여의 약 98%는 발명자가 아닌 소비자와 후속 생산자에게 흐릅니다(Nordhaus, 2004). 그 최종 목적지는 가계입니다.
  • 조명의 발명 역사(짐승 지방 양초→가스등→백열전구→형광등)를 「1루멘 시간당 노동 시간」으로 측정하면, 19세기 초부터 20세기 말까지 빛의 실질 가격은 수천 분의 1로 떨어졌습니다. 일반적인 물가 통계는 이러한 개선의 대부분을 포착하지 못하고 있으며, 발명이 가계의 생활 수준에 미친 편익은 공식 통계보다 자릿수가 클 가능성이 있습니다(Nordhaus, 1997).
  • 세탁기·냉장고·청소기 등의 가전의 보급이 가사 노동 시간을 대폭 줄이고, 20세기 여성의 노동 참가율 상승의 주요 요인이 된 것이 실증되었습니다(Greenwood, Seshadri & Yorukoglu, 2005). 발명의 활용은 가계의 소비뿐만 아니라 시간 배분과 사회 구조를 바꿉니다.

• 보급의 속도 제한 요인으로서의 채택 행동
  • 발명이 사회에 가치를 만드는지는 가계가 이를 채택하는지에 달려 있습니다. 보급은 혁신자→초기 채택자→다수파→지체자 순서로 진행되며, 그 속도는 상대적 우위성·적합성·복잡성·시용 가능성·관찰 가능성에 의해 결정됩니다(Rogers, 2003). 하이브리드 옥수수의 보급이 「이익을 관찰한 농가부터」 시작된 것처럼(Griliches, 1957), 가계의 채택은 경제 합리성과 학습 비용에 의해 지배됩니다.
  • 새로운 발명을 빨리 사용할 수 있는 가계와 사용할 수 없는 가계의 차이(디지털 격차)는 발명의 편익 분배를 편향시킵니다. 앞서 언급한 「발명에의 노출」 연구(Bell et al., 2019)가 보여주는 바와 같이, 가계의 환경은 다음 세대가 발명자가 될 확률까지도 좌우합니다. 가계는 발명의 소비자인 동시에 발명자의 공급원이기도 합니다.

• 만드는 주체로서의 가계(사용자 혁신)
  • 가계는 발명의 수용자일 뿐만 아닙니다. 영국의 대표적 표본 조사에 따르면, 소비자의 6.1%(약 290만 명)이 지난 3년간 자신이 사용하는 제품을 직접 만들거나 개선했으며, 그 지출 총액은 영국의 소비재 제조업체 전체의 제품 개발 R&D 지출을 초과했습니다(von Hippel, de Jong & Flowers, 2012). 마운틴바이크나 카이트서핑은 예외가 아니며, 가계는 통계적으로 보면 최대급의 발명 주체 중 하나입니다.
  • 다만 가계의 발명은 시장에 도달하기 어렵습니다. 만든 본인은 자신의 필요가 충족되면 만족하고, 권리화도 판매도 하지 않기 때문에, 다른 가계로 확산되지 않는 「보급의 시장 실패」가 발생합니다(von Hippel, 2005). 오픈소스나 공유 커뮤니티는 이 실패를 보완하는 제도입니다.

• 과제(안전과 검증)
  • 가계는 발명의 품질을 스스로 검증할 수 없습니다. 의약품, 자동차, 식품, 금융 상품의 발명이 가계에 도달하기 전에는 규제 당국의 승인·안전 기준·인증이라는 검증의 층이 있으며, 이것이 제대로 작동하지 않을 때 가계는 발명의 편익이 아닌 리스크를 받게 됩니다.

요약하면, 발명의 활용은 기업(생산)·정부(조정)·가계(소비)라는 3가지 경제 주체의 단위에서 다음과 같이 정리할 수 있습니다.

• 기업(생산): 내부 활용·외부 도입·협상과 방어·흡수 능력의 4가지 경로로 발명을 제품과 생산성으로 변환하고, 전유 가능성과 보완 자산의 설계로 몫을 확보합니다.
• 정부(조정): 구매자·교각자·유도자·사용자·보급 촉진자로서, 민간만으로는 나타나지 않는 발명의 초기 시장과 방향을 만들고, 제도 설계로 보급 속도를 좌우합니다.
• 가계(소비): 발명의 편익의 최종 수취자이며, 채택 행동으로 보급 속도를 결정하고, 스스로도 통계적으로 무시할 수 없는 규모의 발명을 만듭니다.

AI 시대의 발명

여기까지의 4가지 관점(대상·주체·제도·활용)에 1대1로 대응시켜 AI 시대의 변화를 정리합니다.

AI 시대의 발명의 대상

발명의 4가지 행위(문제를 정의하기·원리를 선택하기·구체화하기·동작을 보이기) 중에서, AI가 가장 깊이 침투하는 것은 「원리를 선택하기」와 「구체화하기」입니다. 5가지 경로를 따라 봅니다.

• 과학의 직계(지식→발명의 거리가 좁혀짐)
  • AlphaFold(Jumper et al., 2021)는 2억 개를 넘는 단백질 구조를 공개하여 기초 지식에서 신약(발명)로의 변환을 직접 가속화하고 있습니다. DeepMind는 이 연장선상에 신약 회사(Isomorphic Labs)를 설립했습니다. 「과학의 직계」 경로의 수직 통합이며, 앞서 언급한 「대학이 과학을, 스타트업이 발명을」이라는 분업(Arora et al., 2020)을 1개 조직으로 되돌리는 시도입니다.
  • 기계학습에 의한 탐색에서, 기존의 항생제와 구조가 전혀 다른 새로운 항생제 할리신(halicin)이 발견되었습니다(Stokes, J. M., et al., 2020). 훈련 데이터의 「상식」 밖에 있는 후보를 건져낼 수 있음을 보인 초기의 실증이며, 경로①(과학적 지식)과 경로⑤(체계적 탐색)가 AI 내에서 융합한 사례입니다.

• 새로운 결합(결합 탐색의 기계화)
  • 결합 폭발(Weitzman, 1998)은 인간에게는 저주였지만, AI에게는 자원이 됩니다. DeepMind의 GNoME는 심층학습으로 220만 종의 새로운 결정 구조를 예측했고, 이 중 38만 종을 열역학적으로 안정하다고 추정했습니다. 인류가 그때까지 발견한 안정 결정(약 4.8만 종)의 수십 배를 한 번에 「후보화」했습니다(Merchant et al., 2023).
  • 생성 설계(generative design)는 부품 형상·재료·위상의 결합 공간을 AI가 탐색하여, 인간으로는 생각할 수 없는(하지만 역학적으로 최적인) 형상을 출력합니다. 항공기 부품의 경량화 등에서 실용화되었습니다.
  • 다만 AI는 「새롭지만 근거가 약한」 후보도 대량 생산합니다(Si, Yang & Hashimoto, 2024). 어떤 결합이 근거 있는지, Uzzi et al. (2013)의 「정석+한 점의 이질성」을 간파하는 안목에 가치가 남습니다. GNoME의 38만 후보 중에서 실제로 합성되어 용도를 가진 것은 ごく일부이며, 선별이 속도 제한 단계가 됩니다.

• 수요로부터의 역산(문제의 언어화가 발명의 출발점이 됨)
  • AI가 해법측(솔루션 정보)을 저렴하게 할수록, 「무엇이 어려운지를 정확하게 정의하는 능력」(니즈 정보. von Hippel (2005)이 보인 바와 같이 사용자에게 점착함)이 상대적으로 희귀 자원이 됩니다. 앞서 언급한 4가지 행위로 말하면, ②③이 저렴해질수록 ①(문제의 정의)의 비중이 늘어납니다.
  • 리드 유저의 지식(von Hippel, 1986)이나 현장의 암묵적 지식(Azoulay et al., 2010이 보인 「사람에게 깃드는 지식」)은, AI의 훈련 데이터에 가장 실리기 어려운 지식이기도 합니다. 발명의 출발점은 「답을 낼 수 있는 사람」에서 「문제를 제기할 수 있는 사람」으로 변합니다.

• 우연(행운의 엔지니어링)
  • 자율 실험실 A-Lab은 17일 동안 41종의 새로운 재료를 손으로 하지 않고 합성했습니다(Szymanski et al., 2023). 「놀라운 결과」의 공급이 무한해질 때, 병목은 어떤 놀라움을 추구할지의 선별로 옮겨갑니다. 준비된 마음(앞서 언급)의 역할은 우연에 「기회를 포착하는 것」에서 무수한 우연 중에서 「추구할 것을 선택하는 것」으로 옮겨갑니다.

• 체계적 탐색(폐루프화)
  • 가설 생성→실험 계획→로봇 실행→해석의 루프를 AI가 회전시킵니다(Boiko et al., 2023; Gottweis et al., 2025). 에디슨의 수천 번·다이슨의 5,127대·하버의 2,500촉매는 자릿수가 다른 속도와 병렬도로 기계화됩니다.
  • 시행 비용이 자릿수로 떨어지면, 「탐색 공간을 어떻게 설계할 것인가」 「무엇으로 성공이라 판정할 것인가」라는 탐색의 메타 설계(TRIZ의 용어로는 모순의 정식화)가 인간 업무의 중심이 됩니다.

AI 시대의 발명의 주체

• 양극화: 연구에서의 담당자의 양극화(계산 자원을 가진 거대 조직과 AI로 능력이 확장된 개인)는 발명의 세계에서도 같게 진행됩니다. GNoME나 A-Lab급의 탐색은 계산 자원과 로봇 설비를 가진 조직에 집중됩니다. 한편, 생성 AI는 개인의 설계·시제품·실행 능력을 확장하며, 기술 수준이 낮은 제작자일수록 혜택이 큽니다(Noy & Zhang, 2023). 사용자 발명자(von Hippel, 2005)에게 AI는 니즈 정보를 가지면서도 구체화 능력이 부족했던 층에 최대의 추진력이 됩니다.
• 분업의 재편성: 앞서 언급한 「대학=과학, 스타트업=발명, 대기업=규모화」의 분업(Arora et al., 2020)은 AI가 과학→발명의 변환 비용을 낮춤으로써 흔들립니다. Isomorphic Labs처럼 과학과 발명을 1개 조직으로 재통합하는 움직임과, AI 도구로 발명 단계를 담당하는 작은 주체가 늘어나는 움직임이 동시에 진행됩니다.
• 발명 팀 내의 분업: 후보 생성은 AI로, 인간은 문제 정의와 검증·판정으로. 팀화의 역사(Wuchty et al., 2007)는 「인간+AI」의 팀이라는 새로운 단계에 진입합니다. CRediT형의 「누가(AI가) 무엇을 담당했는가」의 기록이, 발명 팀의 평가와 특허의 발명자 인정 양쪽 모두에서 필요해집니다.
• 노출의 재정의: 발명자가 될 확률이 유년기의 노출로 결정된다면(Bell et al., 2019), AI 도구에 대한 조기 노출이 다음 세대의 「발명자의 공급」을 좌우합니다. 노출의 격차가 줄어들면 「잃어버린 아인슈타인들」이 줄고, 격차가 벌어지면 새로운 형태로 재생산됩니다.

AI 시대의 발명의 제도

• 발명자가 AI여도 되는가: AI 시스템 DABUS를 발명자로 하는 특허 출원을 둘러싸고, 미국 연방 순회 항소법원은 「특허법상의 발명자는 자연인에 한정된다」고 판단했습니다(Thaler v. Vidal, 2022). 영국·EU 당국도 같은 취지의 판단을 보였습니다.
• 인간의 기여의 기록: 한편 USPTO는 2024년 「AI 지원 발명은, 인간이 중요한 기여를 했다면 특허 가능」하며, 인간의 기여의 기록을 요구하는 가이던스를 내놓았습니다(USPTO, 2024). 발명의 유래(누가·AI가 무엇을 담당했는가)가 제도의 초점이 됩니다.
• 진보성의 기준이 변함: AI로 누구나 대량의 후보를 생성할 수 있다면, 「당업자에게 자명」한 수준 자체가 올라갑니다. 연구의 피어 리뷰에서 「표면적인 새로움」의 가치가 폭락하는 것과 같은 력학이 특허 심사에도 작동합니다. 역으로 말하면, AI가 생성할 수 없는 종류의 발명(문제의 정의 자체가 새로운 발명)의 상대 가치가 올라갑니다.
• 전유 수단의 전환: AI가 특허 문헌을 읽어내고 우회 설계를 제안할 수 있다면, 특허에 의한 전유의 효력은 떨어지고, 비보유와 선점(Cohen, Nelson & Walsh, 2000), 그리고 보완 자산(Teece, 1986)의 비중이 더욱 증가합니다. AI 시대의 발명 방어는 「권리」보다 「속도와 자산」으로 기울어집니다.

AI 시대의 발명의 활용

• 후보의 공급 과잉: 후보(신소재·신분자·신설계)의 공급이 자릿수로 증가할 때, 가치의 제약은 「만들 수 있는가」에서 「어느 것을 검증하고 어느 것을 시장에 내놓을 것인가」로 이동한다. GNoME의 38만 건의 안정 후보 중에서 실제로 합성·검증·용도 개발되는 수가 가치를 결정한다.
• 보급의 시간 차이는 줄어들 것인가: 앞서 언급한 대로, 발명의 사회적 영향까지의 시간 차이는 「과학→발명의 전환」과 「발명→보급의 채택」의 이중 구조이다. AI가 줄이는 것은 전자이며, 후자(평균 45년. Comin & Hobijn, 2010)는 제도·인프라·인력의 학습·경제적 합리성(Griliches, 1957)에 의해 제한된다. 발명이 빨라져도 보급이 빨라지지 않으면, 「만들어졌지만 사용되지 않는 발명」의 산이 쌓인다.
• 오발명의 위험: 그럴듯하지만 기능하지 않는 「발명 후보」가 시장·규제·투자의 판단을 오염시킬 수 있다. 무엇이 검증되었는지를 구분하는 제도(규격·인증·임상시험·TRL)의 가치는 연구 세계와 마찬가지로 오히려 높아진다.
• 이익 분배의 구조는 변하지 않는다: 발명의 편익 대부분이 사회에 유출되는 구조(Nordhaus, 2004)는 AI로 발명이 저렴해지면 더욱 강해진다. 발명자 쪽의 이익을 결정하는 것은 계속해서 배타성과 보완 자산(Teece, 1986)이며, AI 시대의 경쟁 우위는 「발명할 수 있다는 것」이 아니라 「검증해서 전달할 수 있다는 것」으로 이동한다.

요약하면, 후보의 생성(원리의 선택·구체화·시행·놀라움의 공급)은 저렴해지고, 가치는 「어떤 문제를 풀 것인가」「어떤 후보가 타당한가」「정말 작동하는가」「누구에게 전달할 것인가」의 판단에 집중된다.

연구·발명·사업화 프로세스

마지막으로 연구·발명·사업화를 하나의 프로세스로 간단히 정리합니다.

• 연구는 「세계에 새로운 지식이 검증 가능한 형태로 더해지는 것」이며, 검증하는 것은 참인지 거짓인지이다. 담당자의 중심은 대학·연구기관이고, 제도는 동료 검토와 우선권이며, 성과는 논문이 된다.
• 발명은 「지식을 새롭고 유용한 인공물·방법으로 바꾸는 것」이며, 검증하는 것은 작동하는지 여부이다. 담당자의 중심은 기업·스타트업·사용자이고, 제도는 특허와 비밀 보유이며, 성과는 시제품과 특허가 된다.
• 사업화는 「작동하는 것을 고객이 계속 사는 것으로 바꾸는 것」이며, 검증하는 것은 팔리는지 여부이다. 담당자는 기업가이고, 제도는 시장과 자본이며, 성과는 사업이 된다.
• 3가지 검증은 독립적이다. 「참인데 작동하지 않는다」(원리적으로 정확하지만 공학적으로 미성숙: 핵융합은 물리학적으로는 참이지만 발명으로서는 미완성)、「작동하는데 팔리지 않는다」(기술은 완성되었으나 시장이 부재: 콩코드, 세그웨이)、「팔리는데 참이 아니다」(시장은 열광하지만 과학적 근거가 허구: Theranos(혈액 한 방울로 건강 상태를 가시화할 수 있는 서비스)가 보여준 최악의 조합). 파이프라인의 사고는 3가지 검증 중 하나를 건너뛸 때 발생한다.

맺음말

AI의 급격한 진보에 따라 발명을 담당하는 스타트업의 서비스 및 조직의 방식이 큰 변혁을 요구받고 있습니다. 많은 발명을 할 수 있게 된 시대일수록 인간의 지혜를 최대한 활용하여 사회에서 진정으로 필요로 하는 발명을 올바르게 판단해 나가는 것이 중요하다는 것을 다시 한 번 느끼게 됩니다.

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  • 개요: 모든 기술은 기존 기술의 조합이며, 조합이 다음 조합의 부품이 되는 「기술의 진화」의 일반 이론.
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• Jones, B. F. (2009). The Burden of Knowledge and the "Death of the Renaissance Man": Is Innovation Getting Harder? Review of Economic Studies, 76(1), 283–317.
  • 개요: 지식의 총량 증대로 발명자의 초기 발명 나이가 상승하고, 전문 분야가 좁아지며, 팀 규모가 확대됨을 보인 "지식의 무게" 실증 연구. https://www.kellogg.northwestern.edu/academics-research/research/detail/2009/the-burden-of-knowledge-and-the-death-of-the/
• Jones, B. F., & Summers, L. H. (2020). A Calculation of the Social Returns to Innovation. NBER Working Paper 27863.
  • 개요: 이노베이션 투자 1달러의 사회적 편익을 평균 5달러 이상으로 추정하여 연구·발명 투자의 사회적 수익의 크기를 보인 연구. https://www.nber.org/system/files/working_papers/w27863/w27863.pdf
• Jumper, J., et al. (2021). Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold. Nature, 596, 583–589.
  • 개요: 단백질 입체 구조 예측을 실용 수준으로 끌어올려 기초 지식에서 발명(신약 개발)으로의 변환을 가속하는 공개 인프라가 되었음. 노벨 화학상 대상.
• Kaltenberg, M., Jaffe, A. B., & Lachman, M. E. (2023). Invention and the life course: Age differences in patenting. Research Policy, 52(1), 104629.
  • 개요: 미국의 발명자 나이와 특허를 연결하여 발명 건수는 30대 중반~40대 초반에 정점에 이르고, 젊은 발명자의 특허일수록 피인용도와 파괴도가 높으며, 선행 기술의 깊이와 독창성은 나이가 증가함에 따라 높아짐을 보인 연구. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048733322001500
• Kauffman, S. (2000). Investigations. Oxford University Press.
  • 개요: "인접 가능성(adjacent possible)"——시스템은 현 상태의 바로 옆의 가능성만 열 수 있다——을 정식화한 이론서. 동시다발 발명을 설명하는 틀.
• Kelly, B., Papanikolaou, D., Seru, A., & Taddy, M. (2021). Measuring Technological Innovation over the Long Run. American Economic Review: Insights, 3(3), 303–320.
  • 개요: 1840년 이후 미국 특허 전문을 분석하여 "과거와 유사하지 않으면서 미래와 유사한" 문서를 획기적 발명으로 검출하는 기법을 확립. 1880년대·1920~30년대·1960~70년대·1990~2000년대의 발명 물결을 보인 연구. https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/aeri.20190499
• Koning, R., Samila, S., & Ferguson, J.-P. (2021). Who do we invent for? Patents by women focus more on women's health, but few women get to invent. Science, 372(6548), 1345–1348.
  • 개요: 미국의 생물의학 특허 44만 건을 분석하여 여성만의 팀이 출원한 특허가 여성 건강에 관한 발명일 확률이 35% 높으며, 여성의 특허 기회가 동등했다면 약 6,500건의 추가 발명이 나왔을 것으로 추정한 연구. 발명자 구성이 발명의 방향을 결정한다는 증거. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aba6990
• Krieger, J. L., et al. (2024). Standing on the shoulders of science. Strategic Management Journal, 45(6).
  • 개요: 과학 논문에 기반한 발명일수록 시장 가치가 높음을 입증. https://sms.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smj.3598
• Lemley, M. A., & Sampat, B. (2012). Examiner Characteristics and Patent Office Outcomes. Review of Economics and Statistics, 94(3), 817–827.
  • 개요: 미국 특허청 심사관 데이터에서 경험 연수가 많은 심사관일수록 특허를 인정하기 쉽고 인용하는 선행 기술이 적음을 보여 심사 결과가 심사관에 따라 달라지는 노이즈를 입증한 연구. https://direct.mit.edu/rest/article/94/3/817/58098
• Lerner, J., & Tirole, J. (2015). Standard-Essential Patents. Journal of Political Economy, 123(3), 547–586.
  • 개요: 표준 규격에 포함된 특허(규격 필수 특허)와 FRAND 라이선스의 경제 설계를 이론적으로 분석하여 독점과 보급을 양립시키는 제도의 조건을 보인 연구. https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/680995
• Li, D., Azoulay, P., & Sampat, B. N. (2017). The applied value of public investments in biomedical research. Science, 356(6333), 78–81.
  • 개요: NIH 보조금의 약 30%가 나중에 민간 특허에 인용되는 논문을 생산함을 27년 데이터로 보인 실증 연구. 과학에서 발명으로의 경로와 시간차 증거. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aal0010
• Lilien, G. L., Morrison, P. D., Searls, K., Sonnack, M., & von Hippel, E. (2002). Performance Assessment of the Lead User Idea-Generation Process for New Product Development. Management Science, 48(8), 1042–1059.
  • 개요: 3M에서 리드 사용자 방법을 사용한 프로젝트가 기존 방식보다 약 8배의 판매 예측을 가진 제품 개념을 만들었음을 보인 실증 연구. https://pubsonline.informs.org/doi/abs/10.1287/mnsc.48.8.1042.171
• Lin, Y., Frey, C. B., & Wu, L. (2023). Remote collaboration fuses fewer breakthrough ideas. Nature, 623, 987–991.
  • 개요: 2,000만 편의 논문과 400만 건의 특허 출원을 분석하여 지리적으로 떨어진 팀은 획기적 성과를 낼 확률이 일관되게 낮으며, 착상과 설계의 개념적 작업이 같은 자리 팀에 편중됨을 보인 연구. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06767-1
• Macher, J. T., Rutzer, C., & Weder, R. (2023). The Illusive Slump of Disruptive Patents. arXiv:2306.10774.
  • 개요: 인용 건수 증가가 CD 지수를 기계적으로 낮추는 측정 편향을 보정하면, 파괴적 특허의 비율에 장기적 감소가 보이지 않는다고 보고한 재분석. Park et al. (2023)에 대한 주요 반박. https://arxiv.org/abs/2306.10774
• Merchant, A., et al. (2023). Scaling deep learning for materials discovery. Nature, 624, 80–85.
  • 개요: 심층 학습(GNoME)으로 220만 종의 새로운 결정 구조를 예측하고 이 중 38만 종을 안정적이라고 추정한 연구. 조합 탐색의 기계화 입증. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06735-9
• Merton, R. K. (1942). The Normative Structure of Science.
  • 개요: 공공성 등 "과학의 에토스"를 정식화한 고전. 우선권 규칙과 특허의 쌍둥이 성질 논의의 토대.
• Messeri, L., & Crockett, M. J. (2024). Artificial intelligence and illusions of understanding in scientific research. Nature, 627, 49–58.
  • 개요: AI를 신탁·대리자·정량화·중재자로 사용하면 연구자가 이해의 착각에 빠지고, 과학 커뮤니티가 "지식의 단일 재배"로 향할 위험을 인지 과학의 관점에서 논한 논문. https://www.nature.com/articles/s41586-024-07146-0
• Moretti, E., Steinwender, C., & Van Reenen, J. (2025). The Intellectual Spoils of War? Defense R&D, Productivity, and International Spillovers. Review of Economics and Statistics, 107(1), 14–27.
  • 개요: OECD 국가의 산업별 데이터에서 정부의 방위 R&D 지출이 민간 R&D 투자를 유발(크라우드 인)하고, 산업의 생산성을 높이며, 다른 국가에도 파급됨을 보인 연구. https://direct.mit.edu/rest/article/107/1/14/114751/
• Moser, P. (2005). How Do Patent Laws Influence Innovation? Evidence from Nineteenth-Century World's Fairs. American Economic Review, 95(4), 1214–1236.
  • 개요: 19세기 만박의 출품 데이터에서 특허법이 없는 국가에서도 발명은 활발했지만 비밀로 지킬 수 있는 분야에 편중되었음을 보여 특허 제도가 발명의 양보다 방향을 바꾼다는 것을 입증한 연구. https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/0002828054825501
• Nelson, R. R. (1959). The Simple Economics of Basic Scientific Research. Journal of Political Economy, 67(3), 297–306.
  • 개요: 기초 연구에 대한 공적 지원의 경제학적 근거를 초기에 정식화한 논문. 죽음의 계곡의 심층 구조 설명에도 적용할 수 있다.
• Nordhaus, W. D. (1997). Do Real-Output and Real-Wage Measures Capture Reality? The History of Lighting Suggests Not. In T. F. Bresnahan & R. J. Gordon (Eds.), The Economics of New Goods (pp. 29–66). University of Chicago Press.
  • 개요: 조명의 발명사를 "1루멘시간당 노동시간"으로 측정하여 빛의 실질 가격이 2세기에 걸쳐 수천 배 이상 하락했음을 보이고, 발명의 가구에 대한 편익이 공식 통계보다 큰 폭으로 클 가능성을 논한 연구. https://www.nber.org/chapters/c6064
• Nordhaus, W. D. (2004). Schumpeterian Profits in the American Economy: Theory and Measurement. NBER Working Paper 10433.
  • 개요: 이노베이션이 만든 사회적 잉여 중 발명자가 회수한 것이 약 2.2%에 불과함을 추정한 연구. 발명의 편익 대부분이 사회로 흘러나간다는 증거. https://www.nber.org/papers/w10433
• Noy, S., & Zhang, W. (2023). Experimental evidence on the productivity effects of generative artificial intelligence. Science, 381(6654), 187–192.
  • 개요: 생성 AI가 지적 작업의 생산성을 높이고, 특히 스킬이 낮은 작업자일수록 혜택이 크다는 것을 보인 무작위 실험. 개인의 발명 능력 확장의 증거. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh2586
• OECD (2015). Frascati Manual 2015: Guidelines for Collecting and Reporting Data on Research and Experimental Development. OECD Publishing.
  • 개요: 연구개발의 국제표준 정의와 연구 해당성의 5가지 기준을 정하는 매뉴얼. 발명(특허 3요건)과의 대응 기준점.
• Ogburn, W. F., & Thomas, D. (1922). Are Inventions Inevitable? A Note on Social Evolution. Political Science Quarterly, 37(1), 83–98.
  • 개요: 전화·미적분 등 148건의 발명·발견이 독립적으로 여러 사람에 의해 동시기에 이루어진 것을 보여준 고전. 발명이 시대의 조건의 산물임을 보여주는 근거. https://academic.oup.com/psq/article-abstract/37/1/83/7258140
• Otis, N. G., Clarke, R. P., Delecourt, S., Holtz, D., & Koning, R. (2024). The Uneven Impact of Generative AI on Entrepreneurial Performance. Harvard Business School Working Paper 24-042.
  • 개요: 케냐의 소규모 사업자에게 생성 AI의 경영 조언을 제공한 실험에서, 성과 상위층은 이익 약 15% 증가, 하위층은 약 8% 감소를 나타내어, 조언을 취사선택하는 능력의 유무에 따라 효과가 역전됨을 보여준 연구. https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4671369
• Ouellette, L. L. (2012). Do Patents Disclose Useful Information? Harvard Journal of Law & Technology, 25(2), 545–607.
  • 개요: 나노기술 연구자 대상 조사에서 64%가 특허문헌을 읽고 유용한 기술정보를 얻고 있음을 보여주어, 특허의 공개기능이 실제로 작동함을 입증한 연구. https://jolt.law.harvard.edu/articles/pdf/v25/25HarvJLTech545.pdf
• Park, M., Leahey, E., & Funk, R. J. (2023). Papers and patents are becoming less disruptive over time. Nature, 613, 138–144.
  • 개요: 4,500만 건의 논문과 390만 건의 특허의 CD 인덱스를 분석하여, 1945년부터 2010년 사이에 성과의 "파괴성"이 논문에서 90% 이상, 특허에서 약 78% 저하했음을 보여준 연구. https://www.nature.com/articles/s41586-022-05543-x
• Peirce, C. S. (1878). Deduction, Induction, and Hypothesis. Popular Science Monthly, 13, 470–482.
  • 개요: 연역·귀납·복합추론을 정식화한 고전. 세렌디피티=복합추론이라는 본 논문의 정리의 기초.
• Poege, F., Harhoff, D., Gaessler, F., & Baruffaldi, S. (2019). Science quality and the value of inventions. Science Advances, 5(12), eaay7323.
  • 개요: 특허와 논문의 인용 관계를 연결하여, 더 높은 품질의 과학논문에 기초한 발명일수록 특허의 가치가 높음을 보여준 연구. "과학의 직계" 경로의 정량적 근거. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aay7323
• Popp, D. (2002). Induced Innovation and Energy Prices. American Economic Review, 92(1), 160–180.
  • 개요: 미국의 에너지 관련 특허 분석으로부터 에너지 가격 상승이 수년의 시차를 두고 해당 분야의 발명을 증가시킴을 보여준 실증연구. 가격·규제가 발명의 방향을 유도하는 근거. https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/000282802760015658
• Porter, M. E., & van der Linde, C. (1995). Toward a New Conception of the Environment-Competitiveness Relationship. Journal of Economic Perspectives, 9(4), 97–118.
  • 개요: 적절히 설계된 환경규제는 기업에 발명을 촉진하고 경쟁력을 높일 수 있다는 "포터 가설"을 제시한 논문. 규제가 발명의 수요를 창출하는 이론적 정식화. https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/jep.9.4.97
• Rogers, E. M. (2003). Diffusion of Innovations (5th ed.). Free Press.(초판 1962년)
  • 개요: 이노베이션의 확산을 채택자 카테고리(혁신가~지연자)와 확산 속도의 5가지 요인으로 설명한 확산학의 고전.
• Romera-Paredes, B., et al. (2024). Mathematical discoveries from program search with large language models. Nature, 625, 468–475.
  • 개요: 대규모 언어 모델에 프로그램을 생성하게 하고 평가기로 진화시키는 기법(FunSearch)에 의해, 모자 집합 문제에서 기존의 최고 구성을 능가하는 구성과 빈 패킹의 새로운 휴리스틱을 발견한 연구. AI에 의한 수학적 발명의 초기 사례. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06924-6
• Scherer, F. M., & Harhoff, D. (2000). Technology policy for a world of skew-distributed outcomes. Research Policy, 29(4-5), 559–566.
  • 개요: 특허·발명의 경제적 가치가 극단적으로 편중된 분포(소수가 가치의 대부분을 차지)를 가짐을 보여주어, 발명 투자는 포트폴리오로만 회수 가능함을 논한 연구. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004873339900089X
• Schumpeter, J. A. (1934). The Theory of Economic Development. Harvard University Press.(원저 1911년)
  • 개요: 이노베이션을 "새로운 결합"으로 정의하여 발명과 이노베이션을 구별한 고전.
• Shapiro, C. (2001). Navigating the Patent Thicket: Cross Licenses, Patent Pools, and Standard Setting. Innovation Policy and the Economy, 1, 119–150.
  • 개요: 1개 제품에 많은 특허가 중복되는 "특허의 늪"이 발명·제품화의 장벽이 되는 구조와, 크로스 라이선스·특허 풀·표준화라는 회피 제도를 정리한 논문. https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/ipe.1.25056143
• Si, C., Yang, D., & Hashimoto, T. (2024). Can LLMs Generate Novel Research Ideas? A Large-Scale Human Study with 100+ NLP Researchers. arXiv:2409.04109.
  • 개요: LLM의 아이디어는 인간보다 새롭다고 평가되는 한편, 실현 가능성이 낮음을 보여준 눈가림 실험. 후보 생성과 실현 가능성 판단의 비대칭성의 근거. https://arxiv.org/abs/2409.04109
• Solow, R. M. (1957). Technical Change and the Aggregate Production Function. Review of Economics and Statistics, 39(3), 312–320.
  • 개요: 미국의 노동생산성 상승 중 자본 축적으로 설명 가능한 것은 약 1/8이며, 나머지 약 7/8은 기술 변화에 의한 것임을 처음 추계한 고전. 발명의 활용이 경제성장의 주요 원인임을 보여주는 근거. https://www.jstor.org/stable/1926047
• Stokes, D. E. (1997). Pasteur's Quadrant: Basic Science and Technological Innovation. Brookings Institution Press.
  • 개요: "이해의 추구"와 "실용의 의식" 2축으로 연구를 4개 사분면으로 분류한 고전. 과학의 직계 유형 발명의 이론적 배경.
• Stokes, J. M., et al. (2020). A Deep Learning Approach to Antibiotic Discovery. Cell, 180(4), 688–702.
  • 개요: 기계학습 탐색에 의해 기존 항생제와 구조가 완전히 다른 새로운 항생제 할리신을 발견한 연구. AI에 의한 발명 후보 생성의 초기 입증. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30102-1
• Swanson, K., Wu, W., Bulaong, N. L., Pak, J. E., & Zou, J. (2025). The Virtual Lab of AI agents designs new SARS-CoV-2 nanobodies. Nature, 646, 716–723.
  • 개요: 역할을 분담한 복수의 AI 에이전트가 연구 회의를 개최하고 인간은 방침만 제시하는 "버추얼 랩"이 새로운 변이주에 결합하는 나노바디 92종을 설계하고 실험으로 결합을 확인한 연구. 발명의 폐쇄 루프화의 입증. https://www.nature.com/articles/s41586-025-09442-9
• Szymanski, N. J., et al. (2023). An autonomous laboratory for the accelerated synthesis of novel materials. Nature, 624, 86–91.
  • 개요: 자율 실험실 "A-Lab"이 17일간에 41종의 새로운 소재를 자율적으로 합성했음을 보고. 체계적 탐색의 폐쇄 루프화의 입증. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06734-w
• Teece, D. J. (1986). Profiting from technological innovation: Implications for integration, collaboration, licensing and public policy. Research Policy, 15(6), 285–305.
  • 개요: 발명으로부터 이익을 얻을 수 있는지는 전유 가능성과 보완 자산으로 결정됨을 보여준 고전. "발명한 사람이 수확할 수 있는 것은 아니다"의 이론적 정식화. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0048733386900272
• Trajtenberg, M. (1990). A Penny for Your Quotes: Patent Citations and the Value of Innovations. RAND Journal of Economics, 21(1), 172–187.
  • 개요: CT 스캐너 특허 분석으로부터 특허의 피인용 횟수가 발명의 경제적 가치와 상관관계가 있음을 보여주어, 인용을 가치의 대리 지표로 확립한 연구. https://www.jstor.org/stable/2555502
• Tushman, M. L., & Anderson, P. (1986). Technological Discontinuities and Organizational Environments. Administrative Science Quarterly, 31(3), 439–465.
  • 개요: 기술의 불연속 변화를 "능력 증강형"과 "능력 파괴형"으로 분류하고, 후자에서 신규 진입자가 이기기 쉬움을 시멘트·항공·미니컴퓨터 산업의 데이터로 보여준 고전.
• USPTO (2024). Inventorship Guidance for AI-Assisted Inventions. Federal Register.
  • 개요: AI 지원 발명에 대해 "인간이 중요한 기여를 했다면 특허 가능"이라 하고, 기여의 기록을 요구한 미국 특허청의 지침. https://www.federalregister.gov/documents/2024/02/13/2024-02623/inventorship-guidance-for-ai-assisted-inventions
• Utterback, J. M., & Abernathy, W. J. (1975). A dynamic model of process and product innovation. Omega, 3(6), 639–656.
  • 개요: 제품 이노베이션의 난립기에서 지배적 설계로의 수렴, 그 후 프로세스 이노베이션으로의 중심 이동을 정식화한 고전.
• Uzzi, B., Mukherjee, S., Stringer, M., & Jones, B. (2013). Atypical Combinations and Scientific Impact. Science, 342(6157), 468–472.
  • 개요: 1,790만 편의 논문 분석을 통해 최고 임팩트의 성과가 「정형화된 조합 + 한 가지 이질적 조합」으로 구성됨을 보여준 실증 연구. 신결합의 최적 해답 근거. https://www.science.org/doi/10.1126/science.1240474
• von Hippel, E. (1976). The dominant role of users in the scientific instrument innovation process. Research Policy, 5(3), 212–239.
  • 개요: 과학기기의 중요 혁신 111건을 추적하여 77%가 제조업체가 아닌 사용자(과학자)에 의해 최초로 개발·시제작되었음을 보여준 사용자 혁신 연구의 출발점. https://doi.org/10.1016/0048-7333(76)90028-7
• von Hippel, E. (1986). Lead Users: A Source of Novel Product Concepts. Management Science, 32(7), 791–805.
  • 개요: 시장보다 수년 앞선 수요를 가진 「리드 사용자」를 발명의 원천으로 활용하는 방법을 정식화한 논문.
• von Hippel, E. (2005). Democratizing Innovation. MIT Press.
  • 개요: 과학기기의 중요 혁신 77%가 사용자 발명이라는 등 발명의 상당 부분이 사용자로부터 생겨남을 보여준 「사용자 혁신」 연구의 결집. 전문 무료 공개. https://web.mit.edu/evhippel/www/books/DI/DemocInn.pdf
• von Hippel, E., de Jong, J. P. J., & Flowers, S. (2012). Comparing Business and Household Sector Innovation in Consumer Products: Findings from a Representative Study in the United Kingdom. Management Science, 58(9), 1669–1681.
  • 개요: 영국 소비자의 6.1%(약 290만 명)가 직접 제품을 개발·개선하고 있으며, 그 지출 총액이 소비재 제조업체의 제품 개발 R&D를 초과함을 보여준 실증 연구. 가정이 최대 규모의 발명 주체임을 보여주는 근거. https://pubsonline.informs.org/doi/10.1287/mnsc.1110.1508
• Weitzman, M. L. (1998). Recombinant Growth. Quarterly Journal of Economics, 113(2), 331–360.
  • 개요: 지식의 조합은 요소 수보다 빠르게 증가하므로, 발명의 기회가 지식의 축적과 함께 가속적으로 확대됨을 정식화한 경제 성장 이론. https://academic.oup.com/qje/article-abstract/113/2/331/1915696
• Williams, H. L. (2013). Intellectual Property Rights and Innovation: Evidence from the Human Genome. Journal of Political Economy, 121(1), 1–27.
  • 개요: 인간 게놈 중 일시적으로 지식재산으로 보호된 유전자에서는 후속 연구 및 제품 개발이 20~30% 적었음을 보여주어 강한 권리가 후속 발명을 저해할 수 있음을 실증한 연구. https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/669706
• WIPO (2024). Patent Landscape Report: Generative Artificial Intelligence (GenAI). World Intellectual Property Organization.
  • 개요: 2014~2023년 생성형 AI 관련 특허 패밀리가 54,000건 이상에 도달했으며, 그 중 약 4분의 1이 2023년에 집중되어 있음을 보여준 특허 동향 보고서. https://www.wipo.int/web-publications/patent-landscape-report-generative-artificial-intelligence-genai/en/key-findings-and-insights.html
• Wong, F., Zheng, E. J., Valeri, J. A., et al. (2024). Discovery of a structural class of antibiotics with explainable deep learning. Nature, 626, 177–185.
  • 개요: 1,200만 화합물을 심층학습으로 스캔하여 판단 근거를 인간이 읽을 수 있는 형태로 추출하는 기법으로 MRSA에 효과적인 구조적으로 새로운 항생제 클래스를 발견한 연구. 설명 가능한 AI에 의한 발명의 예. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06887-8
• Wu, L., Wang, D., & Evans, J. A. (2019). Large teams develop and small teams disrupt science and technology. Nature, 566, 378–382.
  • 개요: 6,500만 건의 논문·특허·소프트웨어를 분석하여 대규모 팀은 기존 분야를 확장하는 「발전」형, 소규모 팀은 기존을 불필요하게 하는 「파괴」형 성과를 내는 경향이 분야와 시대를 통해 일관되게 나타남을 보여준 연구. https://www.nature.com/articles/s41586-019-0941-9
• Wuchty, S., Jones, B. F., & Uzzi, B. (2007). The Increasing Dominance of Teams in Production of Knowledge. Science, 316(5827), 1036–1039.
  • 개요: 50년분의 논문·특허 분석으로부터 지식 생산이 팀 주도로 전환되었으며, 높은 임팩트 성과일수록 팀에 의한 것임을 보여준 실증 연구. 「고독한 발명가」 신화를 부정한 근거. https://www.science.org/doi/10.1126/science.1136099
• Zucker, L. G., Darby, M. R., & Brewer, M. B. (1998). Intellectual Human Capital and the Birth of U.S. Biotechnology Enterprises. American Economic Review, 88(1), 290–306.
  • 개요: 미국 바이오 산업의 탄생지가 스타 과학자의 소재지로 거의 결정되었음을 보여준 실증 연구. 인재의 이동이 발명을 옮긴다는 것의 근거. https://ideas.repec.org/a/aea/aecrev/v88y1998i1p290-306.html

법령·조약·판례

• Paris Convention for the Protection of Industrial Property (1883, as amended). WIPO.
  • 개요: 한 국가에서의 출원일을 다른 가맹국에서도 우선일로 인정하는 우선권 제도와 국민대우를 창설하여 발명의 국제적 공유 기반을 마련한 조약. https://www.wipo.int/treaties/en/ip/paris/
• Patent Cooperation Treaty (PCT) (1970, as amended). WIPO.
  • 개요: 1회의 국제 출원으로 모든 가맹국에 대한 출원일을 확보하고, 출원 후 18개월 후에 국제 공개하는 절차를 통일한 조약. https://www.wipo.int/treaties/en/registration/pct/
• WTO (1994). Agreement on Trade-Related Aspects of Intellectual Property Rights (TRIPS), Articles 27, 28, 31, 33, 39.
  • 개요: 세계 특허 제도의 공통 기반이 되는 협정. 27조는 「물이든 방법이든」발명을 특허의 대상으로 하는 의무, 28조는 물의 특허와 방법의 특허에서 권리가 미치는 행위가 다름, 31조(l)은 종속 특허의 조정, 33조는 20년의 보호 기간, 39조는 영업 비밀(공개되지 않은 정보)의 보호를 규정. https://www.wto.org/english/docs_e/legal_e/27-trips_04c_e.htm
• 35 U.S.C. §101 (Inventions patentable), §102 (Novelty), §103 (Non-obvious subject matter), §112 (Specification). United States Code, Title 35.
  • 개요: 미국 특허법. 101조는 특허 대상을 process·machine·manufacture·composition of matter의 4가지 카테고리로 정의하고, 102조는 신규성, 103조는 비자명성(진보성), 112조는 실시 가능 요건(당업자가 재현할 수 있는 개시)을 규정. https://www.law.cornell.edu/uscode/text/35/101
• European Patent Convention (EPC), Article 52 (Patentable inventions), Article 56 (Inventive step), Article 83 (Disclosure of the invention).
  • 개요: 유럽 특허 조약. 52조는 특허 대상, 56조는 진보성, 83조는 실시 가능 요건(충분한 개시)을 규정. https://www.epo.org/en/legal/epc/2020/a52.html
• WIPO. International Patent Classification (IPC).
  • 개요: 모든 기술을 A~H의 8개 섹션에서 약 7만 개의 세분류까지 계층화한 국제 특허 분류. 기술 분야로 분류하며, 발명의 가치나 도약의 크기는 분류하지 않음. https://www.wipo.int/classifications/ipc/en/
• WIPO. Utility Models.
  • 개요: 독일·중국·일본 등 많은 국가가 갖춘 실용신안(소특허) 제도의 개요. 특허보다 낮은 진보성 요건, 짧은 보호 기간, 간소화된 심사라는 공통 특징을 정리. https://www.wipo.int/web/patents/topics/utility-models
• Thaler v. Vidal, 43 F.4th 1207 (Fed. Cir. 2022).
  • 개요: AI 시스템 DABUS를 발명자로 하는 특허 출원을 둘러싸고 미국 연방 순회 항소 법원이 「특허법상의 발명자는 자연인에 한한다」고 판단한 판결.
• Boyden Power-Brake Co. v. Westinghouse, 170 U.S. 537 (1898).
  • 개요: 미국 연방 대법원이 「선구적 발명」(그 이전에 알려지지 않은 기능을 처음 달성했거나 기존 기술로부터의 현저한 전진을 보여준 발명)을 정의하고 광범위한 권리 범위를 인정하는 법리의 기초가 된 판결.
• Thaler v Comptroller-General of Patents, Designs and Trade Marks [2023] UKSC 49.
  • 개요: AI 시스템 DABUS를 발명자로 하는 특허 출원에 대해 영국 대법원이 「특허법상의 발명자는 자연인이어야 한다」고 판단한 판결. 미국의 Thaler v. Vidal (2022)와 동일 취지. https://www.supremecourt.uk/cases/uksc-2021-0201