[비즈한국] LK-99가 연일 뜨겁다. LK-99는 1999년 고려대학교 최동식 교수 연구실의 이석배 교수와 대학원생 김지훈이 초전도체라고 주장되는 물질 제조에 성공하면서 그 해 연도와 그들 이니셜을 결합해 만든 단어다. 당시 제조 공정이나 초전도체 성질을 띄는 원리는 정립되지 않았다. 이들은 2008년 퀀텀에너지연구소를 설립하면서 LK-99에 대한 연구를 재개했다. 그리고 마침내 2023년 7월 LK-99를 아카이브(arXiv)에 공개했다. 공개된 논문에는 상온·상압의 초전도체 물질 LK-99 특성과 이 물질의 제조 방법이 담겼다.
초전도체(superconductor)는 전기저항이 0이며 자석의 극과는 무관하게 자기장을 밀어내는 힘을 갖는 마이스너 효과가 있는 물질이다. 마이스너 효과가 없이 전기저항이 0인 물질은 초전도체가 아닌 완전도체로 불린다. 일반적인 금속은 전기저항을 갖는데, 온도를 낮추거나 압력을 높이면 전기저항도 작아지는 성질이 있다. 하지만 아무리 온도를 낮추거나 압력을 높이더라도 전기저항이 0이 되지는 않는다.
전기저항이 존재한다는 것은 전기에너지가 열에너지로 변환되어 손실되는 것을 의미한다. 초전도체처럼 전기저항이 0이면 에너지를 저장하고 전송하는데 손실이 없다. 많은 에너지를 사용하더라도 일부가 열로 변환돼 버려지지 않는 셈이다. 이런 이유로 초전도체는 전력손실을 제로에 가깝게 할 수 있는 각종 송전장치 및 발전기, 동작 중 열을 발생시킬 수 있는 반도체 소자나 전자부품, MRI 장치, 양자컴퓨터 등 다양한 분야에 활용될 수 있다.
또 초전도체가 마이스너 효과를 띈다는 것은 반자성의 성질을 갖는 것을 의미한다. 자기장이 존재하는 곳에 초전도체를 두면 초전도체는 공중에서 부상할 수 있다. 초전도체를 이용한 자기부상열차, 영화 속에 등장하는 ‘나는 양탄자’도 현실화될 수도 있는 것이다.
그동안 발견된 초전도체는 영하 183도 이하의 극저온 또는 170Gpa 극고압에서 초전도성을 띄었다. 초전도체 제작 환경이 매우 제한적이고 어려웠던 셈이다. 이런 까다로운 조건이 초전도체 상용화에 가장 큰 걸림돌이었다. 그런데 LK-99가 상온·상압에서 초전도성을 띈다고 발표되면서, 실제 개발 성공 여부에 큰 관심이 쏠리고 있다.
아카이브 논문 공개 이후 전세계 다양한 실험실과 대학교에서는 논문 제조 방법에 따라 LK-99 초전도체 샘플을 만들고 초전도체 성질을 측정하고 있다. LK-99 재현 가능 여부, 나아가 LK-99가 전기저항이 0이며, 자기장을 밀어내는 마이스너 효과가 있는지에 대한 검증이 진행되고 있다. 중국 일부 연구소에서는 LK-99 제조에 성공했다는 소식이 전해졌고, 미국 로렌스 버클리 국립연구소(LBNL)에서는 특정 조건에서 LK-99가 초전도체성을 띌 수 있다는 긍정적인 시뮬레이션 결과를 공개했다. 하지만, 여전히 실험을 진행 중인 연구소가 더 많고, 부정적인 결과 또한 많이 발표되고 있어 아직 결론을 내리기는 이른 상태다.
LK-99와 관련한 특허 이슈도 매우 중요하다. LK-99가 상용화에 성공한다면 곳곳에서 특허분쟁이 지속적으로 발생할 수밖에 없기 때문이다.
발명을 완성한 다음 논문으로 공개하는 경우가 있는데, 특허권 획득과 관련해서는 주의를 기울여야 한다. 논문 발표만으로 해당 발명에 대한 독점적 권리가 주어지지 않기 때문이다. 기술에 대한 독점적 지위를 누리고 싶다면 특허권을 획득해야 한다. 또, 논문에 먼저 게재하고 그 내용을 특허로 출원하게 되면 여러가지 제약이 따른다.
국내의 경우 우선 논문 게재 시점으로부터 1년 이내 특허출원을 해야 한다. 논문 게재 후 1년이 지나면 논문을 게재한 사람이 특허출원을 하더라도 본인의 공개 기술에 의해 본인의 특허가 거절될 수 있음을 기억해야 한다. 해외 특허 출원을 진행하는 경우 논문 게재를 공개된 기술로 인정하는지 여부가 나라마다 다르다. 이를 인정받더라도 논문을 게재한 날로부터 언제까지 출원해야 하는지 기간 차이가 난다. 논문 공개로 인해 해외에서 특허권을 못하는 경우가 발생할 수 있으니 매우 주의해야 한다.
따라서 가능한 논문 게재보다 특허 출원을 먼저 하는 것이 바람직하다. LK-99 같은 경우 아카이브에 논문을 게재하기 전에 특허출원한 것으로 보인다. 하지만 만약 특허출원 시 없던 내용이 논문에 추가됐다면, 이 또한 빠른 출원과 해외 권리화를 진행해야 한다.
현재 LK-99 관련해 공개된 특허는 국내 3건 및 해외(PCT, 특허협력조약) 1건이 있다. LK-99의 재현성 및 초전도성이 입증이 된다면 PCT를 바탕으로 전세계 모든 국가에 권리화를 진행하는 것이 좋다. 특허는 속지주의 원칙으로 하기 때문이다. 개별국마다 특허를 획득해야 개별국마다 권리를 행사할 수 있다. 상용화에 성공한 LK-99는 전세계 다양한 분야에서 활용될 수 있다.
LK-99와 관련된 직무발명 이슈가 발생할 가능성도 있다. 현재 해당 특허 출원인은 주식회사 퀀텀에너지연구소 단독으로 되어 있다. 발명자로 게재된 이석배, 김지훈 이외에 권영완은 고려대학교 연구교수이며, 해당 발명 또한 고려대가 정부과제 진행중에 발명한 것으로 보인다.
고려대가 특허 출원인에서 빠진 것에는 3가지 가능성이 있다. 고려대와 퀀텀에너지연구소의 과제 협약시 과제 성과물인 특허를 퀀텀에너지연구소가 소유하기로 서로 계약했을 수 있다. LK-99에 대한 대부분 기술이 과제 시작전에 완성됐을 가능성이 높고, 이 경우 고려대와 퀀텀에너지연구소가 공동으로 지원하되 퀀텀에너지연구소가 실질적으로 발명을 주도하고, 고려대는 실험 검증 같은 부수적인 역할을 했을 가능성이 있다. 이 경우 고려대는 LK-99에 대한 특허권을 주장할 수 없다.
둘째로, 고려대와 퀀텀에너지연구소 사이 특허에 대한 소유권에 대한 계약이 없는 상태에서 고려대에 알리지 않은 채 퀀텀에너지연구소가 단독으로 진행했을 가능성이 있다. 이 경우 권영완 연구교수의 직무발명이 문제될 수 있다. 이는 권영완 연구교수와 고려대의 계약에 의하여 좌우될 수 있는데, 권영완 연구교수와 고려대의 계약에서 직무발명에 대한 권리를 고려대가 승계하기로 한 규정을 포함하고 있다면, 고려대도 LK-99 특허에 대한 권리를 주장할 수 있게 된다. 이런 경우라면 고려대는 특허권의 최소 1/3 지분에 해당하는 권리획득이 가능해진다.
마지막으로 가능성이 매우 적지만 고려대와 퀀텀에너지 사이 특허에 대한 소유권에 대한 계약이 없는 상태에서 권영완 연구교수가 고려대에 직무발명을 신고했음에도 불구하고 고려대가 포기했을 수도 있다. 이와 관련하여 현 이종호 과기부장관의 비슷한 사례가 있다. 이종호 과기부 장관은 원광대 재직시설 카이스트와 공동연구를 통하여 핀펫특허를 완성하였는데, 이때 원광대는 특허에 대한 권리를 포기하였고, 카이스트 단독으로 특허권을 획득한 적이 있다. 이후 핀펫 특허는 상용화에 성공하여 애플과 삼성 등으로부터 엄청난 로열티를 받게 된 사건이 있었는데, 원광대는 특허로 인한 수익에 어떠한 권리도 주장할 수가 없었다. 만약 고려대도 이와 같은 경우라면 LK-99 성공 이후 땅을 치고 후회할 수도 있다.
특허 권리 측면에서 LK-99 제조방법보다는 LK-99 물질 자체의 특허가 더욱 중요하다. LK-99 제조방법 실시에 따른 결과물이 LK-99이기 때문이다. LK-99 특허를 확보하면 타인이 LK-99 제조방법을 실행했을 때 특허 침해가 성립될 수 있다. 나아가 LK-99를 만드는 다른 제조방법이 발명되더라도 이 또한 LK-99의 특허권을 침해하게 된다. 따라서 LK-99의 제조방법 이외에 물질 자체의 특허권은 반드시 확보해야 한다.
현재 국내에서 진행중인 LK-99 관련 특허는 우선심사를 신청해 1년 가까이 시간이 경과했는데도 심사결과가 나오지 않고 있다. 보통 우선심사 신청 시 우선심사 신청 사유에 따라 늦어도 4개월 이내 또는 8개월 이내 처리하도록 돼 있다. 이러한 사정을 보면 특허청 또한 초전도체라는 신물질을 다루기가 꽤 어려운 모양이다.
‘신이 만든 버그’라고 불리는 초전도체 탄생이 그리 쉽지 만은 않을 것이다. 한국 최초 노벨상을 수상하게 될 것이냐, 세계 최초 물질의 탄생을 다음으로 미룰것이냐 기로에 서 있다. 인류의 삶을 크게 변화시킬 LK-99의 성공을 진심으로 기대해 본다.
공우상 특허사무소 공앤유 변리사
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