【원 고】
주식회사 이텍 (소송대리인 변리사 박태우)
【피 고】
파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글리람펜 엠베하 (소송대리인 변호사 오정민외 2인)
【변론종결】
2008. 10. 14.
【주 문】
1. 원고의 청구를 기각한다.
2. 소송비용은 원고의 부담으로 한다.
【청구취지】
특허심판원이 2007. 9. 11. 2006당3266호 사건에 관하여 한 심결을 취소한다.
【이 유】
1. 기초사실
[인정근거 : 다툼 없는 사실, 갑 제1, 2, 3호증]
가. 이 사건 특허발명
① 명칭 : 고휘도의 무전극 저압력 광원 및 이를 작동하는 방법
② 출원일(국제출원일)/ 우선권 주장일 : 1997. 3. 25.(1996. 7. 18.)/1995. 9. 15., 1996. 3. 27.
③ 등록일/특허번호 : 2002. 10. 4./제356960호
④ 특허권자 : 피고
⑤ 이 사건 특허발명의 요약 및 특허청구범위(2007. 5. 2.자 정정청구서에 의한 것)
이 사건 특허발명은 전극이 없이 전자기 유도 원리(변압기 원리)를 이용하여 동작하는 무전극 램프로 구성된 전기 램프 에셈블리에 관한 것으로서, 램프 엔벌로프 내 버퍼가스 압력을 0.5torr(0.67mbar) 이하로 설정하고, 방전전류를 2 암페어 이상으로 설정하여, 페라이트 코어의 손실을 현저하게 감소시키는 것에 관한 발명이다. 그 청구범위 및 도면은 별지 1항과 같다(이하, 각각의 청구항은 ‘이 사건 제1항 발명’과 같이 표시한다).
나. 비교대상발명(갑 제4호증, 1991. 5. 7.자 미국 특허공보 제5013975호, 주요 도면은 별지 2항과 같다)
‘무전극 방전 램프’로서, 밀폐된 램프 튜브에 채워진 가스의 효율적인 발광을 이용하며 낮은 온도에서 높은 온도에 이르는 큰 온도 범위에서 원하는 광량을 제공할 수 있는 긴 수명의 무전극 방전 램프를 제공하는 것을 목적으로 하며, 무전극 방전 램프(10)는 유리와 같은 광투과 물질로 이루어진 가스기밀(gas-tight) 램프 튜브(11)를 포함하고, 형광 물질(12)은 상기 튜브(11)의 내벽 표면, 바람직하게는 실질적으로 내부 전면에 걸쳐 도포되며, 수은 증기(Hg) 및 네온 가스(Ne)를 포함하는 방전 가스가 상기 튜브(11)에 충진되고, 유도 코일(13)은 상기 튜브(11)의 전체 외주부를 따라 결합하거나 근접하여 권선되며, 또한, 고주파 소스(14)는 상기 유도 코일(13)과 접속되어 유도 코일을 흐르는 고주파 전류를 발생하는 것을 기술적 구성으로 한다. 도 10과 관련하여, “네온 가스가 0.3-3.0Torr의 압력에서 상기 램프 튜브(11 또는 21)에 충진된다. 즉, 도 10을 참조하면, 상기 램프 튜브(11 또는 21) 내의 네온 가스 압력이 낮아질수록 발광 출력은 증가하지만, 이는 동시에 개시 전압을 상승시켜서, 상기 튜브(11 또는 21) 내의 네온 가스 압력 0.3Torr 이하가 되면 시동이 다소 악영향을 받는 반면에, 상기 튜브(11 또는 21)에서 네온 가스 압력이 3.0Torr 이상이 되면, 시동은 더 쉽게 되지만 발광 출력은 너무 낮아지게 된다.”라는 기재{갑 제4호증의 번역문 7면 9행 이하}가 있다.
다. 절차의 경위
(1) 원고는 피고를 상대로, 이 사건 특허발명은 선행기술들에 비하여 진보성이 없다는 등의 이유로 2006. 12. 14. 이 사건 특허발명에 대한 등록무효심판을 청구하였고, 이에 대하여 피고는 2007. 5. 2. 이 사건 특허발명의 명세서 및 도면에 대한 정정을 구하는 정정청구서를 제출하였다.
(2) 특허심판원은 이를 2006당3266호로 심리하여 2007. 9. 11. 위 정정청구서에 의한 정정을 인정하고, 이 사건 특허발명은 선행기술들에 비하여 진보성이 있다는 등의 이유로 위 등록무효심판 청구를 기각하는 이 사건 심결을 하였다.
(3) 당사자들은 이 사건 심결취소소송에서 정정의 적법 여부에 관하여 다투지 아니하므로 이하에서는 정정된 청구항을 기준으로 진보성 여부를 판단한다.
2. 이 사건 특허발명의 기재불비 및 산업상 실현불가능한 발명인지 여부에 대한 판단
가. 이 사건 특허발명의 기재불비 여부
(1) 원고의 주장
원고는 이 사건 특허발명의 특허청구범위에 기재된 버퍼가스압 및 방전전류 값의 범위는 이 사건 특허발명의 발명의 상세한 설명이나 도면에 의해 뒷받침되지 않고, 낮은 버퍼가스압과 높은 방전전류와의 상관관계에서 코어 손실과 높은 광출력이 발생된다는 것을 알 수 있을 정도로 기재되어 있지 않고, 도면 5에는 높은 방전전류 영역에서는 효율곡선을 의도적으로 도시하지 않는 등, 기재불비에 해당한다고 주장한다.
(2) 판단
이 사건 특허발명의 특허청구범위에 따르면, 이 사건 특허발명은 0.5torr 미만의 버퍼가스 압력 및 2암페어 이상의 방전전류 값을 갖는 것을 특징으로 하는데, 발명의 상세한 설명에는, 0.5torr 미만의 버퍼가스 압력 및 2암페어 이상의 방전전류는 높은 루멘 출력, 단위당 높은 루멘, 낮은 코어 손실 및 긴 동작수명을 발생시키기 위해 결합된 파라미터로서 적정 성능을 발생시키는 것으로 기재되어 있고(을 제5호증, 8면 20행 내지 9면 3행), 또한, 단순히 방전전류만을 증가시키는 것만으로는 램프 성능이 향상되지 않고 수은으로부터 고전류를 사용하여 자외선을 얻기 위해 버퍼가스 압력이 0.5torr 미만인 것이 중요하다고 기재되어 있다(을 제5호증, 10면 7행 내지 15행). 즉 고방전전류를 저버퍼가스 압력과 결합시키는 것이 중요하며, 특히 2암페어 이상의 방전전류와 0.5torr 미만의 버퍼가스 압력을 결합시키는 것이 바람직하다고 기재되어 있다. 결국 고방전전류와 저버퍼가스압력이라는 파라미터의 결합에 의하여 코어 손실을 줄일 수 있다는 것인바, 코어 손실이 줄어든다는 것은 방전전류의 증가에 따라 열로 빠져 나가는 손실이 줄어든다는 것을 의미하게 되어 광으로 변환되는 에너지가 커지게 되어 램프의 효율이 증가한다고 할 것이다. 또한 도면 4 및 도면 5와 이에 대한 발명의 상세한 설명의 기재 내용을 고려하면, 0.5torr 미만의 버퍼가스 압력 및 2암페어 이상의 방전전류 범위에서 코어 손실을 감소시키고 높은 루멘 출력을 달성하고자 하는 이 사건 특허발명의 효과를 확인할 수 있다. 따라서 이 사건 특허발명의 특허청구범위에 기재된 버퍼가스 압력 및 방전전류 값의 범위는 발명의 상세한 설명에 의하여 뒷받침되고 이 사건 특허발명과 같은 조명공학분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 ‘통상의 기술자’라고 한다)라면 발명의 상세한 설명으로부터 그 상관관계를 충분히 알 수 있다고 할 것이므로, 이에 반하는 원고의 주장은 이유 없다.
나. 산업상 실현 불가능한 발명인지 여부
(1) 원고의 주장
원고는, 최저전압에서 방전이 개시되는 버퍼가스압은 0.15torr 정도로서, 이 값 이하의 버퍼가스압이 주입된 램프의 경우에는 근본적으로 방전이 개시되지 않는다고 할 것인데, 이 사건 특허발명은 0.5torr 미만의 버퍼가스 압으로 기재하고 있으므로, 그 실현이 불가능하다고 주장한다.
(2) 판단
그러나, 이 사건 특허발명은 그 청구범위에 ‘수은증기 및 버퍼가스를 밀봉하는 폐쇄 루프 관형 램프 엔벌로프를 포함하는 무전극램프’라고 기재되어 있어 버퍼가스가 램프 엔벌로프에 밀봉되는 것을 전제로 하므로 버퍼가스 압이 존재하지 않는 것을 전제로 한 원고의 주장은 이유 없다(을 제13호증의 기재에 의하면 전극램프에서 버퍼가스 없는 순수한 수은 증기에 대하여도 방전이 개시됨을 알 수 있다). 따라서 이 사건 특허발명의 이 사건 특허발명은 실현이 불가능한 기술이라고 할 수 없고, 이에 반하는 원고의 주장은 모두 이유 없다.
3. 이 사건 특허발명의 진보성 유무에 대한 판단
가. 이 사건 제1항 발명의 진보성 유무
(1) 목적의 대비
이 사건 제1항 발명은 무전극 램프를 포함하는 전기 램프 어셈블리에 관한 것으로, 높은 방전 전류를 낮은 버퍼 가스 압력과 결합시킴으로써 코어 손실을 줄이면서도 높은 광 출력을 갖는 램프를 달성하는 것을 목적으로 하는데 반하여, 비교대상발명은 밀폐된 램프 튜브에 채워진 가스의 효율적인 발광을 이용하며 낮은 온도에서 높은 온도에 이르는 큰 온도 범위에서 원하는 광량을 제공할 수 있는 긴 수명의 무전극 방전 램프를 제공하려는 것으로, 비교대상발명은 코어 손실을 줄이면서도 높은 광 출력을 갖는 램프를 달성하고자 하는 이 사건 제1항 발명의 구체적인 목적에 대해 인식하지 못하고 있으므로, 이 사건 제1항 발명과 그 목적이 상이하다고 할 것이다.
(2) 구성 및 작용효과의 대비
(가) 이 사건 제1항 발명의 구성
이 사건 제1항 발명은 “수은증기 및 버퍼가스를 밀봉하는 폐쇄 루프 관형 램프 엔벌로프(12)를 포함하는 무전극 램프(10)(이하 ‘구성 1’이라고 한다); 상기 램프 엔벌로프(12) 둘레에 배치되고 페라이트 재료를 포함한 변압기 코어(22)(이하 ‘구성 2’라고 한다); 상기 변압기 코어(22)상에 배치된 입력 권선(30)(이하 ‘구성 3’이라고 한다); 및 방전전류를 가진 방전이 상기 램프 엔벌로프(12)에서 발생하도록 상기 수은증기 및 버퍼가스에 충분한 고주파수 에너지를 공급하기 위해 상기 입력 권선에 접속된 고주파수 전력원(이하 ‘구성 4’라고 한다)을 포함하는 전기 램프 어셈블리에 있어서, 0.67mbar(0.5torr) 미만의 버퍼가스 압력 및 2암페어 이상의 방전 전류를 가지는 것(이하 ‘구성 5’라고 한다)을 특징으로 하는 전기 램프 어셈블리”에 관한 것이다.
(나) 구성 1
구성 1의 램프 엔벌로프는 폐쇄 루프 관형 형태임에 반하여, 이에 대응하는 비교대상발명의 구성은 구형 램프로서, 양 구성은 상이하다. 이 사건 제1항 발명에서는 방전 경로가 상대적으로 작은 직경을 갖고 상대적으로 긴 폐루프형 램프 엔벌로프를 따라 생성되어서, 방전 경로들은 거의 동일한 형태 및 길이를 갖는다. 그러나 비교대상발명에서는 방전 경로마다 형태 및 길이가 상이하고, 램프의 윗부분과 아랫부분에는 방전 경로가 거의 생성되지 않는다. 따라서 이 사건 제1항 발명에서는 폐루프형 방전 경로를 따라 폐루프형 램프 엔벌로프 전체에서 균일한 광이 발생되지만, 비교대상발명에서는 램프의 윗부분과 아랫부분에서는 광이 거의 나오지 않으며 램프가 시동된 이후에는 램프 내부의 위치마다 온도가 달라져 상이한 파장을 가진, 즉 상이한 색상을 가진 불균일한 광을 방출한다는 문제가 있다.
이에 대하여 원고는 일본 특개평 7-94151호에 폐루프형 램프 엔벌로프가 개시되어 있으므로, 비교대상발명과 이 사건 특허발명의 구성 1의 차이점은 쉽게 극복할 수 있다고 주장한다. 갑 제14호증에 의하면 ‘종단이 없는 방전등(1)에 자속을 쇄교시키고, 상기 방전등(1)에 방전등 전류를 흐르게 하도록 한 무전극 방전등 점등 장치에 있어, 방전등(1)의 일부에, 가늘게 형성된 세관부(2)가 설치되고, 이 세관부(2)에 상기 자속의 자로를 형성하기 위한 철심(3)이 밖으로 감겨져 있는’ 구성이 개시되어 있으나, 뒤에서 보는 바와 같이 이 사건 제1항 발명은 버퍼가스압력 및 전류를 특정 수치의 범위로 구체화한 것인데, 위 특허공보에는 이에 관한 아무런 개시나 암시가 없다.
(다) 구성 2
구성 2는 페라이트 재료를 포함한 변압기 코어인데 반하여, 비교대상발명은 페라이트 코어를 포함하지 않으므로, 양 구성은 상이하다.
이 사건 제1항 발명은 페라이트 코어를 구비하기 때문에 페라이트 코어에 시변 자기장이 유도되고, 이러한 시변 자기장에 의해 램프 엔벌로프에 전기장이 유도됨에 반하여, 비교대상발명은 페라이트 코어를 구비하지 않으므로 램프 엔벌로프의 내부 및 외부에 직접 시변 자기장이 유도되고, 전체 자기장 중 일부에 해당하는 램프 엔벌로프의 내부 자기장에 의해 전기장이 유도된다.
(다) 구성 3, 4
구성 3의 입력 권선에 해당하는 구성이 비교대상발명의 유도 코일(13)이고, 구성 4의 고주파수 전력원에 해당하는 구성이 비교대상발명의 고주파 소스(14)이므로 각각 대응되는 구성이 개시되어 있다.
(라) 구성 5 대비
구성 5는 0.5torr 미만의 버퍼가스 압력 및 2암페어 이상의 방전 전류를 가지는 구성인데,
1) 먼저, 버퍼가스 압력에 관하여 살펴보면, 상이한 방전 경로로 인하여 폐루프형 무전극 램프와 구형 무전극 램프 내부에서 일어나는 현상은 다르게 되고, 가스의 방전 현상은 램프의 형태, 동작원리, 방전 경로 등에 좌우되어, 최적의 조명을 달성하기 위해 필요한 요건들이 다르게 된다. 그러나 비교대상발명에 네온 가스 압력이 0.3 내지 3.0torr라는 기재가 있고, 네온 가스 압력이 0.3torr 미만인 경우 방전개시가 비교적 어렵고, 3.0torr 이상인 경우 방전개시는 쉬우나 광출력이 낮아진다고 기재되어 있어, 가스압력의 고저는 방전개시 및 광출력에 영향이 있다는 점은 개시되어 있다고 봄이 상당하다.
2) 다음으로 방전전류에 관하여 보건대, 이 사건 특허발명의 방전 전류의 범위는 폐루프형 무전극 램프의 코어 손실을 줄이기 위하여 선택된 것인데, 비교대상발명에는 방전전류의 범위에 대하여 아무런 개시가 없다. 반면 갑 제7호증에는 버퍼가스압력이 1에서 5torr이고 방전전류가 0. 25에서 1.0암페어인 무전극 램프에 관한 구성이 개시되어 있으나, 당시에는 방전전류를 높게 설정하면, 방전전압이 낮게 되어, 방전 경로의 인치당 방전전계가 낮아져 광이 나오지 않거나 광출력 효율이 떨어진다고 생각하여 상대적으로 방전전압을 높게 설정하여 결과적으로 코아손실이 증가하게 되는 문제가 있었는데, 이 사건 특허발명은 방전전류를 갑 제7호증에서 개시된 0.25 내지 1.0보다 훨씬 높은 2암페어 이상으로 설정하고, 이와 같이 방전전류를 높게 한 것에서 발생할 수 있는 문제점을 특정 수치인 0.5torr 미만의 버퍼가스압력으로 함으로써 이와 같은 문제점을 극복하여 코어 손실을 줄이고, 결과적으로는 을 제11, 12호증에서 보는 바와 같이 상업적으로 성공하였다는 점에서 갑 제7호증에 개시된 무전극 램프 어셈블리와 구별된다.
3) 원고는 구성 5의 버퍼가스 압력 및 방전전류의 수치는 파센법칙에 따른 것으로서 통상의 기술자가 적절히 선택하여 실시할 수 있으므로 진보성이 없다고 주장한다. 살피건대, 파센법칙은 공기 중에 2개의 전극을 서로 마주보게 설치하고 전극에 전압을 가하면 기체는 일반적으로 절연체이므로 전류가 흐르지 않지만, 전극 사이의 전압을 높여주면 공기의 절연이 파괴되어 전극 사이에 불꽃이 발생하는 방전이 일어나고, 이 때 온도가 일정하다면 절연파괴를 위하여 요구되는 방전개시전압은 기압과 전극 사이의 거리의 곱으로 결정된다는 법칙을 말하는 것으로서 전극램프의 방전개시전압(시동전압)에 적용되는 법칙인바, 이 사건 특허발명은 무전극램프에 관한 것이고, 구성 5의 경우는 방전개시전압에 관한 수치를 한정한 것이 아니므로 위 파센법칙으로부터 통상의 기술자가 적절히 선택하여 도출할 수 있는 것이라고 할 수 없다.
4) 한편, 원고는 갑 제5호증(피고가 이 사건 특허발명의 심사단계에서 제출한 의견서)에 기초하여 코어 손실을 줄이기 위하여 방전 전류 값을 높이는 기술이 공지 기술이라고 주장하나, 이 사건 특허발명의 심사단계에서 제출한 피고의 의견서(갑 제5호증)에 기재된 “변압기의 코어 손실은 전류가 낮을수록 증가하는 것은 주지의 사실입니다”라는 문구만으로 코어 손실을 줄이기 위하여 방전 전류 값을 높이는 것이 이 사건 특허발명의 우선권 주장일 이전에 공지된 기술이라고 단정할 수 없다.
5) 또한 원고는, 이 사건 특허발명의 특허청구범위에 기재된 가스압 및 방전전류 값은 임계적 의미가 없다고도 주장하므로 이에 대하여 살펴보면, 이 사건 제1항 발명은 높은 방전전류를 낮은 버퍼가스 압력과 결합시킨 것에 기술적 특징이 있는 것으로, 비교대상발명이 높은 방전전류를 낮은 버퍼가스 압력과 결합시킨다는 기술적 인식 및 구성을 포함하고 있지 않은 이상, 이 사건 제1항 발명이 진보성을 갖기 위하여 버퍼가스 압력 및 방전전류 값의 임계적 의의를 필요로 하지는 않는 것이고, 가사 임계적 의의가 필요하다고 할 경우에도, 구성 5의 버퍼가스 압력 및 방전전류 값의 범위를 살펴보면, 이 사건 특허발명 명세서의 상세한 설명에는 0.5torr 미만의 버퍼가스 압력 및 2암페어 이상의 방전전류는 높은 루멘 출력, 단위당 높은 루멘, 낮은 코어 손실 및 긴 동작수명을 발생시키기 위해 결합된 파라미터로서 적정 성능을 발생시키는 것으로 기재되어 있고(을 제5호증, 8면 20행 내지 9면 3행), 을 제14호증의 표 1과 이를 기초로 그려진 방전전류와 전력변환효율 간의 실험 그래프인 을 제15호증에 의하면, 방전전류 값이 대략 2암페어 미만인 지점에서 전력변환효율이 급격히 떨어지고 방전전류 값이 대략 2암페어 이상인 범위에서 우수한 전력변환효율을 가짐을 알 수 있으며, 또한 버퍼가스 압력과 자외선 방사 효율 간의 그래프인 을 제16호증에 의하면 대략 0.5torr 미만의 버퍼가스 압력에서 우수한 자외선 방사 효율을 가짐을 알 수 있으므로, 이 사건 제1항 발명은 구성 5에 기재된 버퍼가스 압력 및 방전전류 값의 범위에서 이 사건 제1항 발명의 목적 및 효과를 달성하기 위한 기술적 의의를 갖는다고 할 것이다.
(마) 대비결과의 정리
구성 1 및 구성 2의 대비에서 본 바와 같이, 이 사건 제1항 발명은 비교대상발명과 구성 및 동작 원리가 상이한 램프에 관한 것으로, 비교대상발명에는 버퍼가스 압력 및 방전 전류 값의 범위가 개시되어 있지 않다. 또한 이 사건 특허발명의 우선권 주장일 이전에 공개된 선행기술에 해당하지 않는 피고의 의견서(갑 제5호증)에 기재된 특정 문구만으로 코어 손실을 줄이기 위하여 방전 전류 값을 높이는 것이 이 사건 특허발명의 우선권 주장일 이전에 공지된 기술이라고 단정할 수도 없다. 그리고 이러한 구성의 차이로 인하여 높은 방전 전류를 낮은 버퍼 가스 압력과 결합시킴으로써 코어 손실을 줄이면서도 높은 광 출력을 갖는 램프를 달성할 수 있는 이 사건 제1항 발명의 효과는 비교대상발명으로서는 달성할 수 없고, 갑 제14호증 또는 갑 제7호증에 개시된 내용을 결합하는 경우에도 마찬가지라고 할 것이다.
(3) 소결론
위에서 본 바와 같이, 이 사건 제1항 발명은 비교대상발명과 대비하여 그 목적 및 구성이 상이하고, 새로이 상승된 현저한 효과가 있는 것으로, 통상의 기술자가 비교대상발명으로부터 용이하게 발명할 수 없는 것이므로 진보성이 부정된다고 할 수 없다.
나. 이 사건 제2항 내지 제15항 발명의 진보성 유무
이 사건 제2항 내지 제15항 발명은 이 사건 제1항 발명의 종속항 발명으로서, 이 사건 제1항 발명의 구성을 모두 포함하고 있으므로, 이 사건 제1항 발명의 진보성이 인정되는 이상 이 사건 제2항 내지 제15항 발명의 진보성도 인정된다.
다. 이 사건 제16항 및 제17항 발명의 진보성 유무
이 사건 제16항 발명은 폐쇄루프 관형 램프 엔벌로프를 구비하는 무전극 램프를 포함하는 전기 램프를 동작시키기 위한 방법에 관한 것으로, 이 사건 제1항 발명의 구성 1, 구성 4 및 구성 5와 실질적으로 동일한 구성을 포함하고 있으므로, 위에서 본 바와 같이 구성 1 및 구성 5와 상이한 구성 및 작용효과를 갖는 비교대상발명과 대비하여, 이 사건 제16항 발명은 진보성이 있다고 할 것이다.
이 사건 제17항 발명은 이 사건 제16항 발명의 종속항 발명으로서, 이 사건 제16항 발명의 구성을 모두 포함하고 있으므로, 이 사건 제16항 발명의 진보성이 인정되는 이상 이 사건 제17항 발명의 진보성도 인정된다.
라. 소결론
위에서 본 바와 같이 이 사건 제1항 내지 제17항 발명은 모두 진보성이 인정된다.
4. 결론
그렇다면, 이와 결론이 같은 이 사건 심결은 적법하므로 그 취소를 구하는 원고의 청구는 이유 없어 이를 기각하기로 하여 주문과 같이 판결한다.
[별지 생략]
판사 원유석(재판장) 우라옥 이상균