[신병철의 메커니즘]자전거 동생① '스케이트보드'

석기시대, 초식동물을 마라톤으로 추적해 사냥했을 만큼 뛰어났던 인류의 운동능력은 오랜 세월 농사를 짓고 짐승을 가두어 기르면서 박물관용 이야기가 되어버렸다. 그러나 퇴화한 운동능력 대신 발달한 지적능력이 바퀴를 발명할 수준에 이르자 인류는 다양한 이동수단을 사용함으로써 잃어버렸던 조상의 능력을 되찾을 수 있었다.

그 귀한 이동수단으로는 많은 동호인들에게 '짐승'의 영예를 안겨주는 자전거가 대표적이요, 앙증맞은 바퀴를 단 스케이트보드는 '동생' 격이라 하겠다. 이 동생을 우습게만 보면 안 되는 것이 단일 품목 단일 디자인을 놓고 볼 때 형보다 동생이 열배는 더 팔리고 백배는 더 유명하다.

◇ 백과사전에 오른 운송수단 혁신기술 '에스보드'

고품질의 자동차와 선박을 많이 만들어 전 세계에 공급하는 우리나라에서 부끄럽게도 새로운 기술을 '창조'했다거나 기존 기술에 비해 '도약'을 이뤄냈다고 평가받는 사례는 찾아보기 어렵다. 그러나 운송수단 영역을 포괄적으로 관찰하면 온라인 백과사전 위키피디아에 등재된 '진정한 혁신' 사례가 발견되니, 자력추진 기능을 갖춘 스케이트보드인 '에스보드'(ESSBOARD)가 그 영광의 주인공이다.

↑에스보드 디자인(2004)-탄성체(토션바)로 연결된 두 개의 발판 아래 ‘방향성 캐스터’가 하나씩 결합되어 있다. 발판을 딛고 서서 양발을 앞뒤로 교차시켜 움직이면 자체 추진력이 발생하여 정해진 방향(위 그림에서는 왼쪽)으로 주행한다. 2004년 한국 정부가 우수디자인에 부여하는 굿디자인(GD) 산업자원부장관상(현 산업통상자원부장관상)을 수상했다. 특허권자인 (주)데코리(현 (주)슬로비)의 의뢰로 (주)퓨전디자인이 디자인했다. 2003년 9월 출시./이미지=한국디자인진흥원 홈페이지

2003년 하반기에 첫 모델을 출시한 에스보드는 기존의 스케이트보드와는 달리 발로 땅을 구르지 않고도 자체적으로 추진력을 발생시키는 메커니즘을 탑재하고 있었다. 자력추진 메커니즘의 핵심 구성요소는 '방향성 캐스터'로서, 통상적인 캐스터 바퀴가 지면과 수직한 조향축을 갖는 반면 에스보드의 바퀴는 조향축이 앞쪽으로 기울어진 상태로 발판 아래에 결합되어 있다. 이러한 결합구조에 따라 바퀴의 조향각도가 커질수록 발판이 상승하는 현상을 보이며, 이는 거꾸로 발판을 누르는 힘이 바퀴를 제자리(후방 정중앙)로 돌려놓으려는 경향성을 가짐을 뜻한다.

↑의자 캐스터(좌)와 에스보드 캐스터(우)의 차이-두 캐스터의 공통점은 바퀴의 지면접촉점이 조향축으로부터 일정 거리만큼 이격됨으로써 지지하는 물체가 한 방향으로 이동하면 바퀴는 조향축을 돌아 반대방향에 위치하게 되는 방향성 캐스터(direction caster)라는 점이다. 차이점은, 의자 다리에 달린 캐스터가 어떤 방향에서도 안정적으로 위치를 유지하는 반면에 조향축이 기울어진 에스보드의 캐스터는 위쪽에서 하중이 작용하면 제자리(위 사진 속 위치)로 돌아가려는 힘이 발생한다.

에스보드는 두 개로 나뉜 발판에 각각 하나의 캐스터가 장착되었고 두 발판이 서로 반대방향으로 비틀릴 수 있는 구조로 연결되었으며, 비트는 힘이 제거되면 원상태로 돌아오도록 탄성체가 추가되었다. 주행 시 양쪽 발을 교차시켜 앞뒤로 움직이면 발판 아래 하나씩 위치한 바퀴는 지면에 대각선을 그리며 구르되, 체중이 발판을 누르고 있으므로 바퀴가 제자리로 돌아오려는 힘이 지면을 대각선의 바깥으로 밀어내게 된다. 여기서 지면을 미는 힘의 주행방향 분력이 에스보드의 추진력이다.

↑에스보드 주행 원리를 나타낸 특허도면(2003년)-그림에서 왼발은 뒤로 당기고 오른발은 앞으로 미는 순간, 각 발판 아래의 바퀴들도 발판의 움직임을 따라 진행방향이 변화하되 발이 움직이는 방향과 일치되지는 않는다. 각 캐스터의 조향축이 전방으로 기울어져 있기 때문에 바퀴의 진행방향이 틀어질수록 제자리로 복귀하려는 힘이 커지며, 이 힘이 발판을 미는 힘과 평형을 이루는 곳에서 바퀴의 진행방향은 고정된다. 그래서 각 바퀴는 보드의 주행방향과 발을 움직이는 방향 사이에서 대각선으로 구르며, 이로부터 추진력이 발생하는 원리는 인라인스케이트 주행 원리와 같다. 위에 도시된 추진력 발생의 물리적 해석은 잘못되었으니 방향만 참고하기 바람./강신기, KR10-0394848(2003.04.23 출원), '방향성 캐스터를 구비한 스케이트보드'.

◇ 에스보드의 영광과 좌절

에스보드를 출시한 (주)데코리(현 (주)슬로비)의 강신기 대표가 출시 1년 뒤, 자서전 '지구를 흔든 남자'(이가서 刊)를 출판하자 '서울역 노숙자였다가 발명 하나로 미국시장에 진출한 CEO'라는 솔깃한 인생역전 스토리는 제품보다 더 유명세를 탔다.

출시 후 1년간의 수상내역은 화려했다. 벤처디자인상 금상(한국디자인진흥원 2003.12.18) 특허기술대전 국무총리상(한국발명진흥회 2003.12.19) 수출기업화사업 선정(중소기업청 2004.02.02) 우수벤처기업 대상(매일경제 2004.04.29) 미국국제발명전(INPEX 2004.05.15.) 그랑프리 수상이 그 예다.

특히 유명세 절정은 강신기 대표가 TV 공익광고에 출연했을 때다.

↑노숙자 출신의 CEO 강신기-강신기 대표는 2005년 국정홍보처가 제작한 '긍정의 힘을 믿습니다' 공익광고에 출연했다./유튜브 캡처, '긍정의 힘을 믿습니다'.

이후 에스보드 사업은 겉으로는 잘나가는 듯하나 국내와 해외 모두에서 큰 어려움을 겪게 된다. 국내문제는 '짝퉁과의 전쟁'이었고 해외문제는 추측건대 로열티 협상이 매끄럽게 진행되지 않았을 것으로 보인다.

◇ '짝퉁' 천국에서 태어난 진짜 발명품

조그마한 아이디어로 특허권을 획득한 업체가 중국산 불법복제품(짝퉁) 때문에 사업진행에 차질이 발생한다면, 이 업체 사장은 정부의 '부실한 특허권 보호 정책'을 성토할 것이다. 한편, 성공적인 수입 유통업을 영위하는 업체 사장은 '특허 무용론'을 외치기 쉽다. 중국 공장과 거래하는 수입업자들 중에는 어떤 특허제품이든 자신이 한번 보면 '반짝이는 아이디어'로 특허권을 회피하여 비슷한 제품을 만들어 낼 수 있다는 자신감을 가진 이들이 많다.

그들은 또한 이러한 제품을 한국에서 팔아왔기 때문이다. 자본력을 갖춘 해외기업도 기술특허를 타국에 출원해서 관리하는 데는 많은 비용이 들기 때문에 그만큼 수익이 발생할 것으로 기대되지 않는 나라엔 웬만해선 출원하지 않는 것이 정석이다. 국내에 특허권이 없는 발명품은 아무나 복제해서 유통시켜도 법적으로 문제될 게 없고, 이렇게 너도나도 경쟁적으로 수입해서 수 십 년간 장사를 해오다 보니 특허는 그저 '경쟁 수입품과의 차별화를 위한 장식품' 또는 '한국형으로 재개발하기 위해 정부지원금을 타내는 용도'쯤으로 여긴다.

이처럼 아이디어의 가치와 발명자의 공로가 무시되는 분위기 속에서, 중국으로부터 에스보드 짝퉁들이 줄지어 들어왔다. 제품 전체를 꼼꼼하게 베낀 것부터 일부 구성품을 창의적으로 변형한 것까지 '세상의 모든 짝퉁'이 시장에서 에스보드 정품과 경쟁하는 상황이 벌어졌고, 수입업자들은 전부터 해오던 일을 특별히 열심히 한 것도 아닌데도 여러 명이 갑자기 범법자가 되었다. 에스보드는 한국의 발명품이요 특허권도 강력했기 때문이다.

당시 불법복제품 단속에 연관된 수입업자들이 얼마나 놀랐을지는 에스보드의 특허심판 기록 열람을 통해 엿볼 수 있다. 짝퉁을 수입해서 팔다 제재를 당한 수입업자들 중에 누군가는 "내 수입품은 정품의 특허범위에 속하지 않는다"든지 또는 "정품 자체가 원래 특허를 받을 수 없는 아이디어다"라고 주장하고 싶었던 것이다.

↑에스보드 특허심판 기록-2005년부터 5년간 권리범위 확인이나 특허권 무효화를 목적으로 심판청구가 줄을 이었다. 한국의 중소규모 수입 유통업자들 중에는 '상표만 베끼지 않으면' 또는 .부분적으로 조금만 다르면' 뭐든지 가져다 팔 수 있다고 확신하는 이들이 많다. 실제로 에스보드는 한국에서 그렇게 할 수 없는 극히 드문 케이스의 제품이다./에스보드 특허의 심판사항, KIPRIS.

◇ 핵심을 빗겨나 작성된 청구항

국내에서 수입업자들의 몰상식과 그들의 무모한 투쟁을 부추기는 변리사들과 전쟁을 치르는 동안 미국에서는 특허권 획득 과정이 순탄치 않았다. 통상적인 특허심사 기간이 2년인 반면 2003년에 출원된 에스보드의 미국 특허가 최종 등록되기까지는 두 배인 4년이 걸렸다.

↑에스보드의 미국 등록특허 청구항-발명의 구성을 '①앞발판과 ②뒷발판, ③두 발판을 연결하는 연결요소, ④각 발판 아래에 하나 이상 결합된 (바퀴의 조향축을 중심으로 자유롭게 돌아가는) 방향성 캐스터로 이루어지되, ⑤(각 캐스터의 조향축이 동일한 방향으로 확연히 눈에 띄는 각도로 기울어져 있고), ⑥연결요소에는 두 발판이 비틀림이나 굽힘에 의해 움직인 후 원상태로 돌아올 수 있도록 탄성체가 부가된다'고 서술하고 있다. 빨간색 밑줄은 특허심사관의 거절사유를 극복하기 위해 추가한 문구로서 아래 설명에서는 괄호로 표시했다./강신기, US7195259B2, 'Skateboard with direction-caster'.

에스보드가 탄생하기 전까지 세상 누구도 시도하지 않았던 '새로운 아이디어'는 무엇일까? 2002년에도 사람들의 호기심을 자극하는 국산 발명품이 있었다. 전통적인 '외날 스케이트'에서 힌트를 얻어 2000년에 발명되고 2002년 제이디모터스가 출시한 '롤키'(Rollky)는 '조향축이 기울어진 캐스터 앞바퀴'로 추진력을 발생시킬 수 있었다. 이 자체추진 기능은 발명자가 의도한 것이 아닌 여러 사용자의 우연한 발견이었으나 에스보드보다 앞선 것은 분명한 사실이다.

↑롤키 특허도면(2000년)-앞바퀴가 방향성 캐스터이고 그것의 조향축은 앞으로 기울어져 있다. 발명자는 명세서에서 이렇게 기울이는 목적을 '방향전환을 용이하게 하기 위해'라고 서술하였다. 조향축이 기울어진 캐스터로 추진력을 발생시키는 아이디어는 1999년 출원된 미국특허 US6428022B1에서도 발견된다./차기영, KR20-0222388, '도로용 롤러보드'.

롤키의 우연한 발견에서 한 발짝 더 나아가 '양발을 모두 이용하여 추진력을 발생시키면 어떨까'라는 호기심의 결과물이라 할 수 있는 것이 에스보드다. 이에 따라 오른발과 왼발이 서로 상대운동을 할 수 있도록 스케이트보드의 발판은 두 부분으로 나뉘어야 할 것이고, 캐스터도 발판마다 장착되는 것이 합리적이다. 그러니까 에스보드 발명의 핵심 구성은 '①두 개의 발판, ②두 발판 아래에는 방향성 캐스터가 적어도 하나씩 위치하되 ③각 캐스터의 조향축은 동일한 방향으로 기울어졌으며, ④두 발판이 서로 연결된 상태를 유지하되 상대적인 움직임을 허락하는 연결구조'로 정리된다.

청구항을 이렇게만 작성해도 '두 발로 움직이는 최초의 캐스터 스케이트보드'가 되니 특허등록은 따 논 당상이었으나 어찌된 영문인지 최초 출원된 청구항에는 캐스터의 조향축에 대한 언급이 없었다. 논리적인 미국 특허청 심사관이 첫 번째 거절의사를 보내왔을 때 출원인은 청구항 내의 '방향성 캐스터'를 '기울어진 방향성 캐스터'라고 수정했고 그걸 받아본 심사관이 최종 거절의사를 통보하자 다시 출원인은 '조향축이 기울어진 방향성 캐스터'라고 수정했다.

에스보드 특허 출원인은 '조향축이 한쪽 방향으로 기울어진 캐스터'를 뜻하는 용도로 '방향성 캐스터(direction-caster)'라는 명칭을 사용하였으나 안타깝게도 미국에서는 사무실 의자에 달린 바퀴 이름도 방향성 캐스터였던 것이다.

획기적인 아이디어를 담았다는 특허가 단번에 등록되지 않고 선행기술에 발목이 잡혀 심사기간이 계속 늘어난다면 계약이 순조롭게 진행될 리 없다. 한참 시간이 지난 뒤 등록받은 특허를 가지고 협상 테이블에 앉으면 상대방은 지연기간 동안 얼마나 많은 경쟁기술이 등장했는지 하나하나 구체적으로 설명하며 단가를 후려칠 것이다.

◇ 아이디어는 여전히 대박 진행 중

2007년 3월 27일에 등록된 미국 에스보드 특허권은 2008년 12월 23일 킥보드의 대명사 레이저(Razor)에게 양도되었다. 레이저는 에스보드의 미국형 제품을 '립스틱'(RipStik)이라는 이름으로 2007년에 출시했다. 그리고 국내에서 에스보드가 반짝 인기를 끈 뒤 최근에는 주변에서 목격하기 어려워진 것과 달리 립스틱은 여전히 세계적으로 인기가 높다. 에스보드 사업은 실패적이었으나 그 아이디어는 여전히 세상에 공헌하고 인정받는 셈이다.

↑혁신기술 레포츠용품 인기 비교(2004-현재)-구글 검색량을 비교 표시한 그래프다. 2007년에 출시된 립스틱은 2010년부터 트라이크(Trikke)보다 많은 검색이 이뤄진다. 그리고 2003년 국내에서 폭발적인 인기몰이를 했던 '바퀴 달린 신발', 힐리스(Heelys)는 유럽시장에 진출한 2007년이 진짜 폭발한 해였고 지금도 트라이크와 립스틱을 합한 것보다 검색량이 많다. 인기가 좋을수록 많이 팔리듯 인기가 좋을수록 인터넷 검색량도 증가할 것이다. 따라서 자주 검색되는 제품이 많이 팔릴 것이란 가정은 타당성이 높다./구글 트렌즈.

◇ 스토리마케팅에 가려진 진실··· 누구의 아이디어인가?

특허문서들을 열람하면서 가장 놀라운 발견은 에스보드의 진짜 발명자를 알게 된 것이다. 그의 이름은 고진경. 2002년 5월1일에 '흔들어서 나아가는 구름판'이란 제목의 특허를 출원했고, 이듬해인 2003년 4월8일 (주)데코리에 특허권을 양도했다. 앞서 소개한 '등록된 에스보드 특허'(KR10-0394848)는 고진경씨의 최초 출원일자를 소급적용 받은 '후출원' 건으로서 두 특허 명세서는 사실상 하나이므로 중간에 발명자 이름이 바뀌어 기재되었더라도 내용상 추가된 '발명'은 있을 수 없다.

↑고진경씨가 추진력 발생 원리를 설명하는데 사용한 도면-그는 도시된 상태의 캐스터를 '방향성 바퀴'(방향성 캐스터)라 불렀고 이 용어 결정이 앞서 설명한 '고난의 미국 특허심사'를 초래했다. 도면에서 회전축의 각도(α)가 '0'이라도 이격거리(r)가 있으면 캐스터는 방향성을 갖는다. 그가 직접 작성한 명세서가 미국 심사관의 책상에 놓이기까지 몇 명의 변리사를 거쳤을지 생각해볼 것./고진경, KR10-2002-0023890(2002.05.01 출원), '흔들어서 나아가는 구름판'.

따라서 에스보드는 통째로 고진경씨의 발명이요, '기술로 널리 세상을 이롭게 한 공로'의 가장 큰 비중역시 고씨의 것이다.

영문 위키피디아(Wikipedia)에는 에스보드가 '캐스터 보드'(Caster board)라는 명칭으로 기록되었다. 그런데 해당 페이지에 혁신기술의 탄생지인 'Korea'라는 단어가 보이지 않는다. 누군가 캐스터보드가 '대한민국의 운송수단 혁신기술'임을 위키피디아에 기록하고픈 욕구를 갖는다면 진짜 발명자의 '이름(Jinkyung Go)'을 꼭 넣어주기 바란다. 한편 강신기 대표가 에스보드를 발명한 것은 아니지만 발명품의 뛰어난 가치를 간파하고 상업화에 힘쓴 노력만큼은 인정받을 만하다.