엎치락 뒷치락 발명이야기

[박인수]

인류 최초의 발명품은 □ □ □ □ 이다

아이디어가 발명이 되기까지

2006년 05월 23일

| 글 | 편집부ㆍ |

인류 최초의 발명품은 뭘까? 학자들은 이쑤시개를 든다. 물론 인류학자들이 석기시대 사람들이 이쑤시개를 사용했다는 직접적인 증거를 찾아낸 것은 아니다. 그러나 학자들은 초기 인류의 치아에 남아 있는 홈을 분석한 결과 커다란 이쑤시개를 사용한 흔적이 분명하다고 단언한다. 이 홈들은 네안데르탈인을 비롯해 유럽과 아시아에 살았던 호모 사피엔스의 치아에서 공통적으로 발견된다.

동물과 다른 인간 치아가 이쑤시개 발명으로

인간에게는 ‘디아스테마타’가 없다. 디아스테마타는 치아 사이에 있는 독특한 틈새로 매우 유용하면서도 식별하기 쉬운 동물의 특징 중 하나다. 개의 경우 디아스테마타는 윗턱 맨 앞에서 볼 수 있다. 동물들은 아래 어금니가 길게 비스듬히 튀어나오기 때문에 위 어금니와 인접하는 앞니와의 사이에 일정한 틈이 생긴다. 이 틈새 때문에 먹이를 잡아먹는데 결정적으로 필요한 어금니가 충분히 자랄 수 있으며 어금니와 앞니 사이에 찌꺼기가 끼지 않는다. 일부 인류학자들은 뇌의 용량이 커짐에 따라 인류의 식생활이 변하게 돼 초식을 위주로 하게 되자 디아스테마타가 필요 없게 됐다고 하지만 소나 말의 경우 완전한 초식동물인데도 디아스테마타가 있다.

아직 불을 발견하지 못한 고대인들은 음식물을 날로 먹어야 했다. 그런데 개와 달리 어금니와 앞니 사이에 디아스테마타가 없는 인간은 음식 찌꺼기가 이빨 사이에 끼어 매우 불편했을 것이다. 바로 이 불편함을 제거하기 위한 노력의 한 방편으로 이쑤시개가 발명됐을 것이라데 의문을 제기하는 사람은 아마 없을 것이다.

발명이란 이와 같이 인간으로 하여금 끊임없이 자신에게 유익한 도구를 만드는 것, 즉 보다 편리하게 인간이 살 수 있도록 만드는 과정이다. 당연한 이야기지만 인간이 만든 어떠한 도구도 더 편리한 것이 나타나면 곧바로 과거의 것은 사라지고 새로운 것으로 대치됐다. 이것이 바로 발명가로 하여금 낙담하게 만들기도 하고 또 기대감을 갖게 만드는 요인이다.

모델이 질겁한 8시간 노출 사진기

초기 사진기는 인화 기술이 없어 8시간이나 촬영해야 했다. 사진은 1902년 자전거 제조회사 `폴머앤드슈잉`이 만든 `그라플렉스` 카메라.

남부럽지 않게 살고 있는 한 발명가가 전 재산을 주고 마술사로부터 과거로 거슬러 올라갈 수 있는 ‘신비의 약’을 구입한다. 그가 모든 재산을 포기하고 약을 산 이유는 간단했다. 전세계에서 원유가 생산되는 지역을 정확하게 알고 있으므로 자신이 직접 과거로 올라가 원유를 생산한다면 세계적인 부자가 될 수 있다는 생각에서였다. 마술사가 준 약을 먹고 과거에 도착한 그는 유전지대의 땅을 헐값에 사들여 원유 생산에 박차를 가한다. 그러나 유전을 개발해 거부가 되려던 그의 꿈은 엉뚱한 일로 실패한다. 그가 도착한 시대에는 펌프가 아직 개발되지 않았으므로 땅 속 깊이 묻혀 있는 원유를 퍼올릴 수 없었기 때문이다.

발명가의 좋은 아이디어가 실용화되지 못하는 이유 중 하나는 당대의 기술이 아이디어를 뒷받침하지 못하거나 발명품의 문제점을 당장에 해결할 수 없기 때문이다.

인간의 생활을 풍요롭게 만든 발명품 중 하나인 사진기도 발명 초기에는 조롱거리에 불과했다. 최초의 사진기는 19세기 초 프랑스의 니엡스가 발명한 헬리오그래피인데, 사진에 찍힌 피사체의 형체가 뚜렷치 않아 별 주목을 받지 못했다. 사진을 인화할 수 있는 기술이 아직 개발되지 않았기 때문이다. 게다가 빛의 노출시간을 조절하는 셔터도 발명되지 않아 노출시간이 무려 8시간이나 됐다.

이 사진기로 태양을 찍으면 사진찍는 8시간 동안에 태양이 동쪽에서 서쪽으로 이동하므로 2개의 태양이 나타났다. 풍경은 그런대로 찍을 수 있었지만 사람을 찍는 것은 매우 어려운 일이어서 모델들은 카메라만 보면 도망갔다. 현재와 같은 사진 인화기술은 니엡스가 죽은 8년 뒤, 프랑스의 화가 다게르에 의해 발명됐다. 다게르의 인화기술이 없었더라면 니엡스는 희안한 물건을 발명한 사람으로만 기억됐을 것이다.

르네상스 시대의 레오나르도 다빈치는 헬리콥터의 아이디어를 창안했지만 당시의 기술로는 하늘을 올라갈 만큼의 회전력을 얻을 수 없었으므로, 이 아이디어는 단지 재미있는 공상 차원에서 벗어나지 못했다.

번개 잡아 어디에 보관하나

현재 일부 발명가는 레이저를 이용해 벼락을 잡는 기술을 연구중이다. 일반적으로 벼락은 한번에 1-2천만kw의 에너지를 방출하므로 벼락을 효율적으로 잡아 저장한다면 우리나라의 에너지 문제는 단숨에 해결할 수 있다. 그러나 현 단계에서는 이 엄청난 에너지를 순식간에 저장할 수 있는 방법이 간단하지 않다. 자동차에서 사용하는 12볼트짜리 배터리의 크기를 보면 1-2천만kw를 저장하기 위해서 얼마나 큰 규모의 저장장치가 필요한지 알 수 있다. 벼락을 잡는 기술보다 저장 기술이 먼저 해결돼야 한다. 정부나 대학의 대규모 연구기관이 아닌 개인 발명가가 개발 우선 순위를 혼동한다면 파산하기 십상이다.



<이종호의 '인류 최초의 발명품은 이쑤시개', '모델이 질겁한 8시간 노출 사진기
'기사 발췌 및 편집>

봇물 터지는 발명소송

벨과 그레이의 전화기부터 천지인 자판까지

2006년 05월 23일

| 글 | 편집부ㆍ |

각 나라에서는 발명가들의 지적재산권을 보호하기 위해 특허제도가 위력을 발휘할 수 있도록 힘쓴다. 아무리 좋은 발명이라도 남들이 제멋대로 이용하거나 모방한다면 무용지물이 되기 때문이다.

발명특허 제도는 1474년부터 베네치아공화국에서 처음 시행됐다. 그 후 영국이 1624년, 미국이 1790년, 그리고 프랑스가 1791년에 특허제도를 도입했다. 우리나라는 일본보다 3년 앞선 1882년에 특허 제도가 시행됐다. 우리나라에 천연두 예방접종법을 처음으로 도입한 지석영이 고종에게 상소한 것이다.

벨과 그레이의 전화기 선취권 논쟁

전화기 발명을 놓고 역사적인 특허분쟁을 벌인 벨(왼쪽)과 그레이(오른쪽).

특허분쟁에서 가장 유명한 사건은 그라함 벨과 엘리사 그레이의 전화기 선취권 논쟁이다.

그라함 벨은 1876년 2월 15일에 자신이 개발한 기계의 특허를 워싱턴 특허국에 신청했다. 그가 특허를 신청한지 한시간 후 엘리사 그레이가 동일한 특허를 신청했는데 특허는 벨에게만 허가됐다. 그레이는 1874년에 전신 관계자들 앞에서 발명품을 시험해 보였지만 많은 사람들이 음성을 전달하는 전화를 단지 재미있는 장난감 정도로 여겼다. 그러므로 그레이는 전화에 대한 기본적인 발명을 해놓고도 특허 출원을 하지 않았다. 막상 전화기 특허 신청이 벨보다 한시간 늦어 특허를 받지 못하자 그레이는 특허 소송을 제기한다.

그레이의 전화기는 금속 진동판을 이용해 음성을 전달했기 때문에 벨이 사용한 가죽 진동판보다 기능면에서 월등했다. 또한 그레이가 전화에 대한 특허를 내기 이전에 이미 가변저항을 이용해 음성을 전달하는 방법을 고안했는데 벨이 특허를 제출할 때 이 가변저항을 이용한 방법을 무단으로 사용한 것도 논쟁거리였다.

그레이의 특허를 구입한 웨스턴유니언사에 의해 주도된 이 소송은 결국 벨 회사가 수익의 20%를 전화 대여료로 웨스턴유니언사에 지불한다는 조건에 합의함으로써 종결된다. 바로 이 벨 회사가 유명한 미국의 통신 회사인 AT&T로 발전한다.

여기에서 발명사상 유명한 역설이 제기된다. 그레이는 전신 분야의 전문가였기 때문에 결과적으로는 아마추어 발명가인 벨에게 전화 발명의 주도권을 허용한 셈이 됐기 때문이다. 독창적인 발명품을 개발하는 데에는 전문가들보다 오히려 비전문가가 유리할 수도 있다는 것을 보여주는 좋은 예다.

노예 나카무라

청색 LED는 대형 전광판을 비롯해 휴대전화, DVD 등에 필수적인 소자로 매년 수요가 급증하고 있다. 기존 전구보다 전력소비량이 80% 적은데다 색감이 뛰어나기 때문이다.

“노예 나카무라.”

이 호칭은 수백년 전 막부시대 일본의 어느 노예를 지칭하는 말이 아니다. 1993년 청색 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)를 발명해 세계를 깜짝 놀라게 한 미국 산타바바라 소재 캘리포니아대 재료물성공학부 나카무라 슈지 교수의 별명이다. 노벨 물리학상감이라는 엄청난 연구를 한 그가 왜 이런 엉뚱한 별명을 갖게 됐을까.

당시 이미 적색 LED와 녹색 LED는 개발됐으나 청색 LED는 세계 수천명의 연구자들이 매달리고 있었지만 이렇다할 진전이 없는 상태였다. 청색 LED 개발이 절실한 이유는 총천연색을 구현하려면 3원광, 즉 적색, 녹색, 청색의 빛이 갖춰져야 하기 때문이다.

나카무라 슈지는 주말도 없이 연구에 매진, 1993년 마침내 질화갈륨(GaN) 소재의 고휘도 청색 LED 개발에 성공했다.

그후 회사는 단숨에 중견기업으로 성장했다. 그러나 이 발명으로 나카무라 슈지에게 돌아간 보상은 2억엔도 아닌 고작 2만엔(약 20만원)의 수당과 과장 승진이 전부였다. 그러나 그는 해외학회에 참석할 때마다 영웅으로 대접받았다. 이때 그를 만나 이 사실을 알게 된 서구의 과학자들이 붙여준 별명이 바로 ‘노예 나카무라’였다.

“나는 우리나라를 사랑했지만 우리나라의 시스템에는 실망했다.”

2000년초 미국 대학의 스카웃 제의를 받아들여 홀연 일본을 떠나면서 나카무라 슈지가 남긴 말이다. 그해 말, 니치아화학공업은 그가 회사기밀을 유출했다며 소송을 걸었는데 이에 격분한 나카무라는 이듬해 회사가 특허를 독점 사용해 부당 이익을 얻었다며 2백억엔(약 2천억원)의 개발 대가를 요구하는 소송을 제기했다. 2백억엔은 소송 최대 한계 금액이다.

2004년 1월 더욱 충격적인 사건이 일본을 강타했다. 1심에서 일본법원은 소송액 전액, 즉 2백억엔을 나카무라에게 지급하라고 판결한 것이다. 비록 2005년 고등법원에서 약 6억 엔(약 57억 원)의 훨씬 적은 금액으로 판결이 되었으나 개인의 특허권을 인정하지 않는 기업의 행태를 고발하는 좋은 사례였다.

슬그머니 꼬리 내린 천지인 소송

한글창제의 원리를 응용한 문자메시지 시스템 ‘천지인’은 휴대전화 판매에 큰 도움을 줬지만, 보상에 대한 발명자들의 불만이 법정소송으로 비화됐다.

우리나라도 발명 기여도를 둘러싼 소송이 심심찮게 벌어지고 있다. 이중에는 청색 LED에 버금가는 대형 소송도 있었다. 바로 휴대전화 문자메시지 시스템인 ‘천지인’ 특허 소송이다. 한글의 모음 창제 원리인 천(·), 지(ㅡ), 인(ㅣ)을 적용한 이 시스템은 ‘ㅣ · ㅡ’ 3개의 버튼으로 모든 모음을 표시할 수 있게 자모판이 구성된 기발한 아이디어 특허다.

1994년 삼성전자에 다니던 두사람이 발명한 이 시스템은 삼성의 휴대전화가 업계 1위를 유지하는데 큰 역할을 했다. 1995년 업무상 ‘직무발명’으로 권리를 양도받은 회사가 이들에게 준 보상금은 고작 21만원에 불과했다. 한편 회사가 얻는 이익은 특허가 만료되는 2015년까지 2천억원에 이를 것으로 보고 있다.

2001년 발명자의 한 사람인 최모씨는 회사가 특허를 가로챘다며 부당이익 반환청구소송을 냈다. 자판발명은 당시 그들의 업무와 무관한 ‘자유발명’이라는 주장이었다. 최씨의 소송대리인이었던 저스티스법률사무소의 김준효 변호사는 “이들의 소속부서는 자판발명과는 관련이 없었다”며 “따라서 이들의 특허권을 직무발명의 명목으로 양도받은 행위는 원천적으로 무효”라고 주장했다.

그러나 서울지방법원은 1심에서 삼성전자의 손을 들어줬고 최씨측은 즉각 항소했다. 그러다가 최근 삼성전자측과 최씨가 합의를 통해 소송을 취하한 것으로 밝혀졌다. 김 변호사는 “현재 최씨와는 연락이 되지 않는다”며 “회사측이 상당한 금액으로 사건을 무마한 것으로 보인다”고 추측했다.

미국에서는 직무발명에 대해 계약을 중시한다. 좋은 기술자를 채용하기 위해서는 그 기술자의 직무발명을 회사가 어떻게 보상할지에 대해 미리 상세한 계약을 해야 한다.

독일은 ‘종업원 발명에 관한 법률’로 해결했다. 기술자는 직무발명을 회사에 신고하고 회사는 이를 종업원으로부터 넘겨받을지 결정한다. 회사가 권리를 넘겨받으려면 상세하게 적힌 관련 법률에 따라 보상액을 지급해야 한다.


<이종호의 '즉석카메라 특허 침해로 8천억원 배상한 코닥사', 강석기의 '봇물 터지는 발명소송', 김상훈, 홍석민의 '아이디어 낸 직원들이 운다' 기사 발췌 및 편집>

미래 생활을 바꿀 10가지 발명

우주 엘리베이터로 관광에 나선다

2006년 05월 23일

| 글 | 편집부ㆍ |

“알츠하이머병에 걸려도 기억이식을 받아 건강하게 산다. 시속 200km의 엘리베이터로 우주 관광에 나선다.” 꿈이 아니다. 미국의 시사주간지 뉴스위크 인터넷판은 미래 생활을 바꿀 10가지 발명을 소개했다.

1.고품질 인조 다이아몬드

고품질 인조 다이아몬드는 무궁무진하게 활용될 것이다. 사진은 실제 다이아몬드.

공업용 인조 다이아몬드의 품질을 높이면 보석으로서뿐만 아니라 화씨 1000도까지 견딜 수 있어 발광다이오드(LED), 평면 스크린, 고화질TV 등으로 무궁무진하게 활용할 수 있다.

2.초파리 로봇

1km 밖에서도 냄새를 맡고, 거꾸로 매달려 걷거나 공중에 떠있을 수 있는 파리의 능력을 적용시켜 숲속에서 실종된 사람을 쉽게 찾아내는 로봇을 개발한다.

3.세포 프로그래밍

세포의 프로그래밍을 통해서 유전공학적으로 생산할 수 없는 물질을 만들 수 있다.

유전자를 조합한 후 살아있는 세균에 주입해 세포 회로를 만든다. 이처럼 프로그램화된 세포는 유전공학적으로 만들 수 없는 약품 생산이나 세균전 방어에 이용된다. 이를 이용해 마약이나 생화학 테러범도 추적할 수 있고, 인간줄기세포로 장기 생산이나 유전자 치료도 할 수 있다.

4.우주 엘리베이터

미국 항공우주국(NASA)은 시속 200km로 탄소나노튜브끈을 타고 우주로 올라가는 태양동력 로봇을 구상 중이다. 중력을 견뎌낼 6만2000마일 길이의 튼튼한 케이블을 찾는 게 문제인데, 1991년 일본 과학자가 강철보다 몇 배 강한 탄소나노튜브를 발견한 이후 희망이 보이고 있다.

5.컴퓨터 운행 자동차

인간 대신 컴퓨터가 운전하는 자동차가 나올 예정이다.

컴퓨터가 인간 대신 운전한다. 음주운전, 졸음운전의 위험이 없어진다. BMW와 다임러크라이슬러, GM 등은 이미 초기 모델을 만들었다. 운전대와 페달의 작동을 지켜보고 있다가 운전자가 위험에 처했을 때 빠르게 대처하는 컴퓨터 자동차가 발명되면 사고율을 낮출 수 있을 것이다.

6.기억 이식 칩

뇌 기능을 대신하는 칩이 만들어져 뇌중풍이나 알츠하이머병 등 뇌손상 환자들에게 기억력을 돌려준다. 환자 치료는 물론, 양자역학 같이 어려운 내용도 이 칩을 이용해 쉽게 익힐 수 있다.

7.우주 식물

중국 과학자들은 무중력 우주 환경에 노출되어 DNA 구조가 변형됐던 씨앗들을 지구에 심어 야구 방망이만한 오이와 베타카로틴 함유량이 더 높은 토마토, 더 좋은 섬유가 추출되는 목화를 얻었다. 식량난 해결이 가능해진다.

8.플라스틱 칩

플라스틱으로 실리콘 칩과 발광다이오드(LED)의 재료가 되는 트랜지스터를 만드는 기술은 이미 나왔다. 더 가볍고 값싼 차세대 전자화면이 생산된다. 말하는 과자 상자, 사람이 지나가면 불이 켜지며 말을 하는 광고 포스터 등이 나올 때다.

9.초경량 자동차

강철로 된 자동차 연료는 1%만 운송에 쓰이며, 나머지는 전부 차체 무게를 지탱하는 데 쓰인다. 테니스채나 골프채를 만드는 재질로 차를 만들어 차량 무게가 절반으로 줄어든다. 해외 자동차 제작사들은 이미 테스트 모델을 만들었다.

10.수륙양용 주택

목재와 속이 빈 콘크리트로 만들어 파도 속에서도 기울지 않고 물에 떠다니는 주택이 나온다. 지구 온난화와 해수면 상승으로 20억명이 홍수 피해 위기에 처한다는(유엔예측)2050년쯤엔 더욱 활용도가 높아질 것이다.


<이호갑의 '뉴스위크 10가지 발명소개'기사 발췌 및 편집>

[레몬]

발명가도 운이 따라 줘야 제 몫을 챙겨 먹는 것 같네요.

[우명]

수륙양용 주택...저거 하나 장만하고 싶네요... 파도에도 기울지 않다고 하니...동해 바다 띄워 놓고 설라무네...