식의약 R&D 이슈 보고서 issue report - 슬립테크

03 슬립테크 기술개발 현황

3.1 슬립테크 특허 동향

가. 분석개요

슬립테크(SleepTech) ① 수면분석, ② 수면환경개선, ③ 수면질환치료 관련 특허를 기반으로 기술개발 동향을 분석함

(분석기술) ① 수면분석, ② 수면환경개선, ③ 수면질환치료

(분석특허) 주요국 특허청 5곳(한국, 미국, 일본, 중국, 유럽) 공개·등록 특허

(분석기간) 2000년 1월 ~ 2024년 3월*
* 2022년 10월 ~ 2024년 3월 미공개 특허 문헌 존재 연도

< 슬립테크(SleepTech) 분류 및 키워드 >
분야 분류 핵심 키워드
슬립테크
(Sleep Tech)

수면분석
수면 패턴 솔루션, 수면 패턴 앱, 수면 중 움직임, 수면 호흡 패턴 분석, 수면 생체신호, 수면사이클, 수면 추적, 수면 데이터, 수면 측정, 수면 단계 분류, 수면 상담

수면환경개선
수면유도 솔루션, 수면유도 앱, 수면유도 기술, 수면 유도 분사, 수면 오디오 시스템, 수면 보조

수면질환치료
수면무호흡증, 수면장애 치료, 수면장애 치료 AI 패치, 수면장애 전자약, 불면증, 기면증, 렘수면장애, 수면각성장애

총 10,419건의 특허를 대상으로 특허 분석을 수행함

(기술별 건수) ① 수면분석 6,700건, ② 수면환경개선 1,940건, ③ 수면질환치료 1,779건

< 분석특허 현황 >
분류 분석특허 분석기간 한국 미국 일본 EU 중국 총 합계

수면분석
공개·등록 특허 2000. 1 ~
2024. 3
556 1730 804 633 2977 6,700

수면환경개선
371 376 162 130 901 1,940

수면질환치료
266 569 254 222 468 1,779
합 계 1,193 2,675 1,220 985 4,346 10,419

나. 국내·외 특허출원 동향

(글로벌 동향) `11년 이후 특허출원이 급속하게 증가하는 추세

`22~`24년 미공개된 특허 문헌이 존재하는 기간으로 특허 건수가 일시적으로 낮게 보임

(기술별 점유율) ① 수면분석(64%), ② 수면환경개선(19%), ③ 수면질환치료(17%)

(국가별 점유율) 중국(42%), 미국(26%), 일본(12%), 한국(11%), 유럽연합(9%)

(최근 주요 출원인) 필립스(NL), ResMed 그룹(AU), Medtronic(US), 삼성전자(KR), Gree Electric Appliances(CN), Inspire Medical Systems(US), TANITA(JP) 등이 있음

< 글로벌 특허출원 동향과 기술별 특허점유율 > 글로벌 특허출원 동향과 기술별 특허점유
< 글로벌 주요 출원인 분포도 > 글로벌 주요 출원인 분포도

(국내 동향) `11년 이후 「① 수면분석」 분야 특허출원이 급격히 증가하여 특허출원 총 1,193건을 기록. 주로, 삼성전자, 에이슬립, 서울대학교, 한국전자통신연구원(ETRI), 연세대학교에서 해당 분야 관련 특허출원을 많이 하였음

(기술별 점유율) ① 수면분석(47%), ② 수면환경개선(31%), ③ 수면질환치료(22%)

< 국내 특허출원 동향과 기술별 특허점유율 > 국내 특허출원 동향과 기술별 특허점유율

(국내 내·외국인 특허점유율) 내국인이 85%, 외국인이 15%로 슬립테크(SleepTech)는 내국인의 특허점유율이 높은 기술 분야로 보임

(내국인 점유율) ① 수면분석(88%), ② 수면환경개선(93%), ③ 수면질환치료(69%)

(외국인 점유율) ① 수면분석(12%), ② 수면환경개선(7%), ③ 수면질환치료(31%)

< 국내 특허출원현황 >
분 류 특허 수 점유율 내국인
점유율
외국인
점유율
최근('16년 이후)
주요 외국 출원인

수면분석
556 47% 88% 12% 슬립넘버(US),
Tissot(CH),
Google(US)

수면환경개선
371 31% 93% 7% 슬립넘버(US),
HB Innovations(US)

수면질환치료
266 22% 69% 31% APNIMED(US),
Purdue Pharma(US),
Eisai R&D Management(JP)
합 계 1,193 100% 85% 15% -

다. 기술별 특허출원 동향

세부기술별 주요시장국 동향

슬립테크(SleepTech) 기술은 미국, 중국에서 특허출원이 많았으며, 한국, 일본, 유럽연합은 특허출원이 상대적으로 미약한 수준을 나타냄

① 수면분석 관련 기술

특허출원 활동이 활발해지는 성장기의 기술 분야로 판단되며, `10년 이후 필립스, ResMed, 삼성전자, Gree Electric Appliances, Medtronic, 슬립넘버, 애플 등 네덜란드, 한국, 호주, 중국, 미국 기업이 주요 출원인으로 나타남

(기술 성장단계) 특허출원 수와 연구기관 수가 모두 성장하는 성장기의 시장

(주요 연구기관) `10년 이후 필립스(406건), ResMed 그룹(146건), 삼성전자(69건)

(1구간) `00~`05년, (2구간) `06~`10년, (3구간) `11~`15년, (4구간) `16~`20년

< ① 수면분석 특허출원 동향 >

② 수면환경개선 관련 기술

성장기의 기술 분야로 `10년 이후 필립스가 특허출원을 주도하고 있음

(기술 성장단계) 특허출원 수와 연구기관 수가 모두 성장하는 성장기의 시장

(주요 연구기관) 2010년 이후 필립스(108건), HB Innovations(16건), Inspire Medical Systems (13건)

< ② 수면환경개선 특허출원 동향 >

③ 수면질환치료 관련 기술

`10~`17년까지 증가추세였으나 `18년 이후 특허출원이 감소되었다가 최근에 특허출원이 다시 회복하는 추세를 보임

(기술 성장단계) 특허출원 수와 연구기관 수가 모두 성장하는 성장기의 시장

(주요 연구기관) `10년 이후 ResMed 그룹(32건), ReVENT Medical(30건), Medtronic(26건), 바이엘(25건)에서 주로 연구

< ③ 수면질환치료 특허출원 동향 >
< 최근 주요 특허리스트 >
기술분류 발명의 명칭
(출원번호)
연구기관
(출원연도)

수면분석
실험 대상의 수면 평가
(US 18/132604)
필립스
(네덜란드)
수면 불능 호흡에서 호흡 매개 변수의 비 침습적모니터링을 위한 시스템, 방법, 및/또는 장치
(US 18/329065)
ResMed
(호주)
수면 웨이크업 방법, 장치, 컴퓨터 장치 및 수면 웨이크업 시스템
(CN 2023-11185907)
Gree Electric Appliances
(중국)
음향 정보를 통해 사용자의 수면 상태를 분석하기 위한방법, 컴퓨팅 장치 및 컴퓨터 프로그램
(KR 10-2023-0089780)
에이슬립
(한국)

수면환경개선
통증 완화 수면 보조 장치를 제어하는 장치 및 방법
(EP 2021-820283)
필립스
(네덜란드)
눈 자극에 기초한 수면 기억 감정 장력 조절 방법, 시스템 및 장치
(CN 2023-10566862)
Anhui Xingchen Zhiyue Technology
(중국)
뇌 전기 신호에 기초한 보조 수면 방법, 장치, 단말기 및 저장 매체
(CN 2022-10037293)
SHENZHEN MENTAL FLOW TECHNOLOGY
(중국)
AI 기반의 비접촉식 수면분석 방법 및 실시간 수면환경 조성 방법
(KR 10-2023-7016013)
에이슬립
(한국)

수면질환치료
수면 무호흡 치료를 위한 직물의 초음파 용접
(US 17/879868)
ResMed
(호주)
폐쇄성 및 중앙 수면무호흡증 병용 치료 제어
(US 18/180705)
Medtronic
(미국)
비침습적 자극 장치를 이용한 불면증 치료 장치 및 방법
(KR10-2022-0025723)
뉴로엔
(한국)

3.2 슬립테크 연구 동향

가. 분석개요

정부의 슬립테크 관련 연구개발사업 동향 및 투자 국가과학기술지식정보서비스(NTIS)를 통한 분석 실시

“슬립테크” 키워드*를 중심으로 연차별 사업 리스트 도출 및 이를 기반으로 한 분석을 실시하였으며, 관련성이 없거나 중복되는 사업은 배제하였음

관련 키워드: 수면케어, 숙면, 불면증 개선 등

(분석 기간) 2014년 ~ 2023년, 최근 10개년

(분석 대상) 547건

나. 분석내용

국내에서 최근 10년 동안(‘14~‘23) 수행된 슬립테크 관련 R&D 과제 수행 추이를 살펴본 결과, 연평균 약 18%로 꾸준히 증가하는 추세

슬립테크 관련 시장은 이미 10년 전부터 연구개발 투자가 늘어나기 시작하면서 전반적으로 상향곡선을 그리고 있으며, `22년에는 최고치(85건)를 기록

COVID-19 사태가 장기화되면서 수면의 질과 면역체계 간의 상관관계가 과학적으로 증명된 만큼, `20~`22년에는 숙면을 돕는 치료·기술에 대한 투자가 크게 증가하는 양상을 보임

슬립테크에 대한 관심도가 최근 몇 년간 급증함에 따라 기술수명주기는 도입기(29%)와 성장기(31%)가 절반 이상 차지하고, 성숙기는 매우 미미한 수준(1.3%)임

기술수명주기에서 공백값(84건)은 제외하였으며, 기타는 39%로 나타남

(단위: 건수)

* 출처: NTIS 재가공

< 국내 슬립테크 관련 과제 수 현황 >

슬립테크 관련한 정부의 R&D 총 투자비는 분석 기간(‘14~‘23) 내 약 1,050억 원, 과제 당 평균 연구비는 약 0.52억 원 수준으로 나타남

(연구비 합계) 정부투자 연구비는 ‘14~’17년 동안 지속적인 증가세를 나타내다가 ‘18~’20년에 소폭 감소했으나, `20년 이후부터는 다시 성장세를 보이며 `22년에 가장 높은 연구비(183억 원)를 기록하였음

(연구비 평균) 과제당 평균 연구비는 연구비 합계와 비슷한 양상을 보이고 있으며, `18년부터 2억원 미만으로 떨어졌던 수치가 `21년에는 다시 2억 원 이상으로 회복하며 2022년에 최고 평균비(215백만 원)를 기록함

(단위: 억 원)

* 출처: NTIS 재가공

< 국내 슬립테크 관련 연도별 연구비 추이 >

슬립테크 관련한 연구개발 지원현황을 부처별로 세분화하여 분석한 결과, 과학기술정보통신부(이하 과기정통부)와 중소벤처기업부(이하 중기부)가 과제의 약 56%를 수행하고 있음

부처별 < 부처별 과제 건수 비율 >

과기정통부(36%)와 중기부(20%)에 이어서 교육부 16%, 보건복지부 9%, 산업통상 자원부 8%, 농림축산식품부가 7%를 차지

나머지 하위 6개 부처에서 수행하고 있는 과제 수 비율의 총합은 4%를 차지

슬립테크 관련 국가연구개발은 대학과 중소기업 위주(90%)로 수행됨

부처별 < 연구수행주체별 과제건수 비율 >

슬립테크 관련 정부 R&D 연구수행 주체는 대학이 가장 높은 비율(56%)을 차지

다음으로 중소기업(34%), 출연연구소 및 중견기업 각 3%, 국공립연구소 2%, 병원과 기타가 각 1% 내외로 나타남

(단위: 백만 원)

* 출처: NTIS 재가공

< 국내 슬립테크 관련 연구수행주체별 연구비 현황 >

슬립테크 관련 정부투자 연구비는 중소기업(584억 원)에 가장 많이 투입되고 있으며, 두 번째로 과제 건수가 가장 높은 대학(247억 원)에 이어 출연연구소(143억 원), 중견기업(57억 원) 순으로 조사

과제당 평균 연구비가 가장 높은 연구수행주체는 출연연구소(755백만 원)로 나타났으며, 이어서 중견기업 407백만 원, 중소기업 311백만 원, 기타 180백만 원, 병원 112백만 원 순으로 대학(81백만 원)에서는 소규모의 과제들이 주로 수행되고 있음을 확인

숙면 보조 제품 등을 중심으로 성장한 슬립테크 시장은 정보통신기술 등의 접목을 통해 점차 맞춤형 헬스케어 디바이스·서비스로 확대되고 있는 도약기로서, 기초연구 단계 (41%)에서 가장 많은 과제가 수행 중

기초연구 다음으로 개발연구(40%), 응용연구(13%), 기타(5%) 순으로 조사

슬립테크 관련 연구개발 과제의 한글 키워드를 분석하여 빈도수 높은 핵심 키워드를 도출

수면장애, 수면 증진, 수면 보조제, 수면 건강, 수면 개선 및 수면 유도 등 ‘수면’이 어두에 붙은 키워드가 가장 높은 빈도수를 보이고 있음

수면 건강에 효과가 있는 천연원료에서 추출한 건강기능식품 및 치료제 개발이 최근 높은 분포를 보임

부처별

수면 건강 증진을 위한 인공지능 기반의 스마트 헬스케어 관련 제품개발이 `20년대 이후 핵심 키워드로 부상하고 있음

수면무호흡증, 만성질환, 폐경, 임신, 코골이, 교대 근무 등 수면장애의 원인 및 질환에 대한 키워드가 다수 검색됨

슬립테크 관련 국가연구개발은 4개의 사업에서 43% 가까이 수행되고 있음

(개인기초연구, 과기정통부) 생체리듬 및 뇌파를 모니터링하여 수면의 질에 영향을 미치는 다양한 내외부 인자를 판별하고 건강한 수면을 유도하는 기초 데이터를 구축하는 단계의 연구가 다수

(창업성장기술개발, 중기부) 인공지능으로 수면 중 생체신호·호르몬 등의 개인 맞춤 정보를 분석하고, 이를 기반으로 알고리즘 및 솔루션 모델을 개발하여 숙면 케어 시스템과 연계하기 위한 연구가 수행

주관부처 사업명 주요 과제
과학기술
정보통신부
개인기초연구

수면 뇌파의 계층구조 이해 및 활용

수면 중 단계별 선택적 자극에 의한 기억력 향상 및 정신건강 증진에 관한 연구

솔방울샘에서 멜라닌의 분비 및 멜라토닌 수용체 활성조절 기작 규명을 통한 수면장애 치료제 후보물질 발굴

중소벤처기업부 창업성장
기술개발

이종 IoMT 디바이스를 활용한 수면생체신호 기반 만성질환 관리 솔루션 및 사업화 모델 개발

수면 개선을 위한 인공지능기반 수면모니터링 및 솔루션 개발

코골이, 수면무호흡 개선을 위한 맞춤형 수면 데이터 측정 및 분석 시스템 구축

교육부 이공학학술
연구기반구축

교대근무자의 수면의 질과 수면효율을 호전시키기 위한 개인별 맞춤 비약물성 전략 개발

수면 중 뇌 글루타메이트 대사 규명과 수면장애 치료기전 제안

개인기초연구

만성 불면증에 대한 약물 및 비약물 치료의 뇌기전 연구

IR-UWB 레이더를 이용한 비접촉수면다원검사 시스템 연구 및 개발

* 출처: NTIS 재가공