대규모 언어 모델(LLM)을 활용한 인공지능 기술의 트렌드 및 R&D 전략방향 탐색: 의료기기 산업을 중심으로 = Exploring the Trends and R&D Strategy in AI Technology using LLMs: Focused on the Medical-Device Industry

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 의료기기 산업에서 인공지능 기술 동향을 분석하여, 연구개발 전략 방향을 탐색하고자 하였다. 자료 수집은 미국특허청에 출원되어 등록된 특허 데이터를 추출하였다. 데이터 분석을 위한 방법은 연도별 출원 동향, 주요 출원인 및 출원국 탐색 등 탐색적 데이터 분석과 딥러닝 기반의 대규모 언어 모델인 BERTopic을 활용하여 각 기술군의 시계열 분석을 진행했다. 연구 결과, 특허의 양적 출원이 꾸준히 증가하고 것으로 나타났다. 특허 점유율이 가장 높은 국가는 미국이며, 특허 활동성 관점에서는 아일랜드로 나타났다. 한국은 각 5위, 9위를 차지하였다. 출원인 관점에서는 네덜란드의 필립스가 가장 많은 특허 수를 보유하였으며, 삼성전자는 6위를 차지하였다. 또한, 전 세계 주요 출원기업의 기술 점유율은 꾸준한 하락세를 나타냈으며, 시장 전체의 독과점 또한, 낮아지고 있는 경향을 보였다. BERTopic 적용 결과, 5개의 기술군으로 나누어졌으며, '웨어러블 생체신호 기반 사용자 인증 및 모니터링 시스템'과 '수술 내비게이션 시스템' 기술군의 점유율이 증가하는 추세로 나타났다. 이러한 연구 결과는 의료기기 등 관련 기술을 개발하는 공급 기업뿐만 아니라, 이를 활용하는 수요기업의 R&D 전략 수립 및 보완에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study analyzes trends in artificial intelligence technology within the medical device industry to explore R&D strategic directions. Data was collected from patents registered with the USPTO. The analytical methods used included exploratory data analysis, such as trends in annual patent filings, key applicants, and filing countries, and time-series analysis of each technology category using BERTopic, a large-scale deep learning-based language model. Findings indicated a continuous increase in the number of patent filings. In particular, the United States held the highest share of patents, while Ireland exhibited greatest patent activity. South Korea ranks 5th and 9th in these respective categories. From an applicant perspective, Philips of the Netherlands owns the largest number of patents, while Samsung Electronics ranks 6th. In addition, the technology share of major patent applicants showed a consistent decline, as did overall market monopolization. Finally, BERTopic models identified five technology clusters and showed "wearable biosignal-based user authentication and monitoring systems" and "surgical navigation systems" exhibited increasing shares. These findings are expected to be valuable for suppliers developing technologies in the medical device industry and for demand-side companies formulating and refining their R&D strategies.