【원 고】
아르셀러미탈 (ARCELORMITTAL) (소송대리인 특허법인 코리아나 담당변리사 박형욱 외 1인)
【피 고】
특허청장
【변론종결】
2019. 10. 30.
【주 문】
1. 원고의 청구를 기각한다.
2. 소송비용은 원고가 부담한다.
【청구취지】
특허심판원이 2019. 3. 15. 2017원3154호 사건에 관하여 한 심결을 취소한다.
【이 유】
1. 기초 사실
가. 이 사건 출원발명(갑 제6호증)
1) 발명의 명칭 : 진행하는 철 합금 시트의 처리 방법 및 이를 실시하기 위한 처리 라인
2) 국제출원일/ 국어번역문제출일/ 출원번호: 2013. 2. 6./ 2015. 8. 13./ (출원번호 생략)
3) 청구범위(2017. 5. 11.자 보정에 의한 것)
【청구항 1】
시트 표면 상에 존재하는 산화물을 화학적 결합에 의해 제거하기 위해 구비되는 적어도 하나의 용이하게 산화되는 원소를 포함하는 진행하는 철 합금 시트의 처리 방법으로서,
용융 산화물들 욕에서 상기 철 합금 시트를 침지하는 단계를 포함하고,
- 상기 용융 산화물 욕은 의 점도를 가지고, 상기 욕의 표면은 비산화 분위기와 접촉하게 되며, 상기 용융 산화물들은 철에 대하여 불활성이고,
- 상기 욕에서 진행하는 상기 철 합금 시트의 체류 시간은 적어도 1s이며,
- 상기 욕의 출구에서의 상기 철 합금 시트의 표면들에 잔류하는 산화물들의 잔류물들은 제거되고(이하 ‘구성요소 1’이라 한다),
- 상기 용융 산화물들 욕의 조성은:
● 45%w ≤ B₂O₃ ≤ 90%w 및 10%w ≤ Li₂O ≤ 45%w로 구성되는 조성과,
● 45%w ≤ B₂O₃ ≤ 89.9%w, 10%w ≤ Li₂O ≤ 45%w 및, 0.1%~20%인 Na₂O, CaO, K₂O 중 하나 또는 여러 개로 구성되는 조성
중에서 선택되고,
- 상기 용이하게 산화되는 원소는 Si, Mn, Al, Cr, B, P 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소인(이하 ‘구성요소 2’라 한다),
철 합금 시트의 처리 방법(이하 ‘이 사건 제1항 출원발명’이라 한다).
【청구항 2 내지 4, 8 내지 15】
(각 기재 생략)
【청구항 5 내지 7】
(각 삭제)
4) 발명의 주요 내용
[가] 기술 분야 본 발명은, 예를 들어 아연도금에 의한 코팅의 면에서, 강 스트립들과 같은 철 합금 스트립들의 표면 처리 방법에 관한 것으로서, 상기 철 합금은 상당한 함량의 용이하게 산화된 원소들을 가진다(문단번호 [0001]). [나] 배경기술 스트립이 금속 욕 에 진입하기 전에, 스트립의 소둔 단계 동안 이 스트립의 가열은 통상적으로 직접 점화식 소둔로 또는 복사관 소둔로에서 실시된다. 하지만, 시트를 가열하기 위해 상기 노들을 사용하는 것은, 시트의 표면들에 산화물들의 형성을 유도할 수 있고, 그 후 산화물들은 추가의 산세 및/또는 쇼트 블라스팅 단계들에 의해 제거되어야 한다. 그렇지 않으면, 강 시트 표면상에서 액체 금속의 습윤성은 불충분하여, 강 표면에서 특히 배어 스팟들(bare spots)을 유도한다. 이러한 단점은, 스트립 조성이 Si, Mn, Al, Cr, B, P 등과 같은 상당량의 용이하게 산화되는 원소들을 포함할 때 특히 성립된다(문단번호 [0006], [0007]). [다] 기술적 과제 본원의 목적은, 상당량의 용이하게 산화되는 원소들을 포함하는 강 스트립들에 대한 금속 또는 금속 합금 코팅의 접착성을 개선시키는 방법을 제강업자에게 제공하는 것이다(문단번호 [0011]).
상기 욕의 출구에서의 상기 철 합금 시트의 표면들에 잔류하는 용융 산화물들의 잔류물들을 제거하기 위한 수단은 상기 시트 표면에 가스를 분사하는 노즐들을 포함할 수 있다(문단번호 [0031]). 본원은 미리 정해진 범위의 점도를 가진 용융 산화물들 욕에서, 산화되는 원소들을 상당한 정도로 포함하는 진행하는 시트를 1~5초 정도의 적어도 매우 짧은 시간 동안 침지시키는 것에 따른다. 이러한 용융 산화물들은 시트 표면에 존재하는 산화물들과 조합되고 이들을 표면으로부터 제거한다. 시트가 욕을 나올 때, 기계적 처리 또는 가스 송풍 작업과 같은 어떠한 적절한 수단에 의해 용이하게 제거될 수 있는 욕으로부터 산화물들의 몇몇 액적들과 다른 어떠한 산화물들이 거의 없다. 이는, 적합한 조성 및 욕 온도들의 선택을 통하여, 용융 산화물들 점도가 매우 낮은 정도로 조절된다는 사실로 인한 것이고, 매우 소량의 용융 산화물들만이 스트립 표면에 의해 욕으로부터 제거된다(문단번호 [0034],[0035]). [마] 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 도 1 에 도시된 바와 같이, 전술한 바와 같이 상당량의 용이하게 산화되는 원소들을 포함하는 냉간 압연된 강 시트 (1) 는 상이한 라인 모듈들을 통하여 연속적으로 진행하고 그리고 운반 롤들 (2)의 그룹에 의해 이동된다. 그 후, 이 냉간 압연된 시트는 순수 아르곤, 순수 질소, 또는 수소와 이러한 가스들 중 하나와의 혼합물과 같이, 비산화 또는 환원 분위기하에 배치된 오븐(3)을 가로지른다(문단번호 [0042]). 아연도금 라인들에서 모든 연속 소둔 오븐들에서 성립되기 때문에 가장 통상적인 제 1 기능은, 전체 시트 두께에 열 처리가 실시되기에 충분한 기간 동안, 시트를 열 처리가능한 온도까지 가져옴으로써, 진행하는 시트(1)의 소둔을 실시하는 것이다(문단번호 [0043]).
그 후, 강 시트(1)는 표면 세정 모듈(4)을 가로지른다. 이러한 세정 모듈(4)은 철에 대하여 불활성인 용융 산화물들의 욕(6)을 포함하는 용기(5)를 포함한다. 즉, 이러한 산화물들은 시트(1)의 금속 표면들과 화학적으로 반응하지 않는다. 용융 산화물들 욕은 침지되기 전에 표면에 존재하는 산화물들을 오직 용해시킨다(문단번호 [0045]). 욕(6)의 조성은, 예를 들어 45중량%~90중량% B₂O₃ (다른 함량들 모두에 대하여 경계값들이 포함됨), 10중량%~45중량% Li₂O, 및 선택적으로 총함량이 0.1%~20% 인 Na₂O, CaO 및 K₂O 중 하나 또는 여러 개의 산화물들이다. 욕(6)의 조성은 본원과 호환가능한 욕 점도를 얻도록 원하는 욕 온도와 관련하여 선택된다(문단번호 [0048]). 세정 모듈(4) 이후에, 강 시트(1)는 와이핑 모듈(7)을 통하여 진행하고, 이 와이핑 모듈에서 강 시트(1)의 표면들에 잔류하는 잔류 용융 산화물들이 제거된다. 이러한 잔류 용융 산화물들은, 용융 산화물들과 스트립의 비반응성 덕분에 그리고 욕(6)의 특정 점도(η)의 값 덕분에 표면들로부터 용이하고 신속하게 제거될 수 있고, 이러한 단계는 제조를 느리게 하지 않는다. 상기 와이핑 모듈(7)은 강 시트(1)의 표면들의 잔류 용융 또는 고화된 산화물들 액적들의 제거를 가능하게 하는 하나 또는 여러 개의 가스 노즐들(8) 및/또는 브러시들 또는 어떠한 다른 수단과 같은 어떠한 적합한 수단을 포함할 수 있다(문단번호 [0054]). 그 후, 강 시트 (1) 는, 통상적으로 공지된 바와 같이, 용융 아연 또는 아연 합금의 욕 (10) 에 강 시트 (1) 가 침지되는 아연도금 모듈과 같은 코팅 모듈 (9) 을 통하여 진행한다(문단번호 [0055]).
나. 선행발명(을 제1호증)
1983. 9. 29. 공개된 일본 공개특허공보 특개소58-164733호에 게재된 ‘강대의 소둔법’에 관한 것으로, 그 주요내용 및 도면은 아래와 같다.
[가] 기술분야 본 발명은 강대의 소둔법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 점도가 낮은 용융 염욕을 사용하고, 그 욕 중에 강대를, 유리하게는 연속적으로, 매우 단시간 침지시키는 강대의 소둔법에 관한 것으로, 강대 표면의 산화를 실질적으로 회피할 수 있기 때문에, 산 세척이나 연마 등의 후공정을 필요로 하지 않거나 또는 적어도 그러한 후공정의 부하를 대폭 경감시킬 수 있어, 에너지 절약 자원 절약의 관점에서 산업상 매우 유리하다(원문 16-2면 컬럼 2의 23~30행). [나] 배경기술 종래, 강대의 급속 가열 소둔법으로는, 중유, 경유 및 프로판과 같은 유체 연료를 연소하여 가열원으로 하는 현수로를 사용한 연속 소둔법이 일반적으로 실시되고 있다. (생략...) 그러나, 연소 가스에 의한 소둔법의 경우에는, 강대 표면에 산화 스케일이 생성되기 때문에, 이를 제거하기 위해서, 산 세척, 쇼트 블라스트 및 연마 가공을 실시할 필요가 있는 문제가 있다. 강대의 무산화 소둔법으로는, 강대를 불활성 또는 환원성 가스 분위기 중에서 소둔하는 방법이 다양하게 제안되어 있다. 그러나 그들 방법은 가열 속도의 면에서 생산성 상 역시 한계가 있고, 더하여 분위기 가스 자체의 가격이 높은 것, 분위기 가스 저장 설비가 필요한 것 및 노의 분위기를 완전하게 밀봉하기 위한 설비비가 높게 드는 것 모두가 제품의 제조 원가를 높이게 되는 불리를 포함한다(원문 16-2면 컬럼 2의 36행~ 16-3면 컬럼 1의 10행). [다] 기술적 과제 본 발명의 주된 하나의 목적은 강대를 매우 단시간에 소둔하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 특별한 하나의 목적은 스테인리스 냉연 강대의 표면에 산화 스케일을 실질적으로 생성시키지 않고 이를 연속적으로 소둔하는 방법을 제공하는 것이다. 일면에서 보면 본 발명의 또 다른 목적은 스테인리스 냉연 강대의 연속 무산화 소둔에 적절한 개량된 용융 염욕을 제공하는 것이다(원문 16-3면 컬럼 1의 35행~42행). [라] 과제의 해결수단 본 발명에 의한 소둔용 용융 염욕은 중량으로, B₂O₃ 38.0-62.0%, SiO₂ 18.0-32.0%, Na₂O 8.0-32.0%, K₂O 0-20.0%(단 Na₂O＋K₂O 8.0-32.0%), CaO(단 MgO, BaO, ZnO 및/또는 SrO로 일부 대체 가능) 0-10.0%, Li₂O 0-6.0%, Al₂O₃ 0-10.0% 및 NaF 0.5-4.0%로 이루어지고, 또한 950℃에 있어서의 점도는 200포이즈 이하이다(원문 16-3면 컬럼 1의 43행~ 컬럼 2의 3행). 본 발명의 목적에 적절한 용융 염욕으로는, 다음과 같은 성질이 요구된다: (1) 단시간의 침지로 강대 표면에 부착될 것; (2) 강대 침지시에 공기의 혼입이 없을 것. 공기의 혼입이 있으면, 혼입된 공기에 접촉하는 강대 표면 부분이 산화된다; (3) 강대를 욕으로부터 취출했을 때 형성되는 응고 피막의 부착량이 적을 것. 일반적으로 응고 피막의 막 두께는 약 400 미크로 이하, 부착량은 약 0.1g/cm² 이하인 것이 바람직하다. 응고 피막의 부착량이 과대하면, 그 만큼 용융 염에 의한 열의 소거가 커지고 또한 건욕(建浴) 사이클이 짧아지기 때문에 불리하다; (4) 냉각시 응고 피막을 통해 강대 표면이 산화되는 일이 없을 것; (5) 적합한 냉각 조건을 구사하면, 강대 온도가 약 400℃가 될 때까지는 응고 피막을 파괴하지 않고 강대를 냉각시킬 수 있지만, 강대 온도가 그 이하의 온도가 되면, 강제 냉각에 의해 응고 피막을 용이하게 파괴하여 완전하게 강대 표면으로부터 박리할 수 있을 것; (6) 강대 표면을 세정하는 경우, 용융 염 성분이 물에 용출되지 않을 것; (7) 욕이 고온이기 때문에, 용융 염 자체가 내고온 산화성을 가지고 있을 것(원문 16-3면 컬럼 2의 4행~25행). 본 발명의 목적에 대해서는, 용융 염욕의 점도가 매우 중요하다는 것, 보다 구체적으로는, 용융 염욕의 950℃에 있어서의 점도는 200포이즈 이하, 바람직하게는 100포이즈 이하여야 한다는 것을 알 수 있었다. 이 저점도 요건이 충족되면, 상기 요구되는 성질 (1), (2) 및 (3)이 보증되는 것을 알 수 있었다(원문 16-4면 컬럼 1의 17행~23행). 본 발명 방법은 스테인리스 냉연 강대의 연속 무산화 소둔에 특히 적절하지만, 보통 강이나 특수 강의 냉연 강대에 대해서도, 또 산화 스케일이 피복되어 있는 열연 강대의 소둔에도 적용할 수 있고, 후자의 경우에는 소둔과 동시에 탈스케일을 달성할 수 있다(원문 16-4면 컬럼 2의 1행~5행). 소정의 시간 용융 염욕 중에 침지 후 강대를 욕 외로 취출함으로써 강대 상에 염의 응고 피막을 형성한다. 강대 표면에 형성되는 염의 응고 피막은 일방에 있어서는 강대 표면의 산화를 방지하는 기능을 갖고, 타방에 있어서는 부착량이 과대해서는 안되는데, 본 발명에 의한 용융 염욕은 이들 양 요건을 충족한다. 다음으로 냉각에 의해 응고 피막을 파괴하여 강대 표면으로부터 박리한다. 그때 강대 온도가 400℃ 이상일 때에는, 바람직하게는 강대 온도가 300℃ 이상일 때에는, 강대 표면이 공기에 노출되지 않도록 냉각 조건을 제어하는 것이 바람직하다. 이것은, 강대가 또한 산화 온도역에 있는 동안에 표면이 공기에 노출되면 산화가 일어나기 때문이다. 아르곤과 같은 불활성 가스로 냉각시키는 경우에는, 피막 박리 온도에 각별히 유의할 필요는 없다. 그러나, 공기로 냉각시키는 경우에는, 욕으로부터 취출한 강대를 방냉 또는 천천히 냉각시키고, 그리고 강대 온도가 400℃ 이하, 바람직하게는 300℃ 이하가 된 후 강제 냉각에 의해 응고 피막을 파괴하여 박리하는 것이 중요하다(원문 16-4면 컬럼 2의 23행~41행). 응고 피막 박리 후, 강대는 세정되고, 회수된 피막은 건욕에 재사용될 수 있다(원문 16-4면 컬럼 2의 42행~43행). [마] 실시예?[표 1]?CSiMnPSNiCrsus 3040.060.251.500.0260.0068.0318.21sus 403 0.070.270.310.0210.0070.1217.85?[표 4]No.B₂O₃SiO₂Na₂OK₂OCaOLi₂O3Al₂O₃NaF100포이즈를 갖는 온도4000000-0000000?실시예 4 표 1에 나타내는 화학 조성의 SUS 304 냉연 강대(1.0mm 두께×300mm 폭×길이)를 사용하여, 용융 염 욕조 치수 세로 1m×가로 1.5m×깊이 2m의 연속 무산화 어닐링 설비로 어닐링하였다. 욕은 표 4의 No.4의 조성으로 하고, 1200℃의 욕온에서 15초간 소둔하기 위해서 라인 스피드를 8m/min로 설정하였다. 욕 외로 취출한 후 아르곤 가스로 냉각시키고, 응고 피막을 박리하였다(원문 16-5면 컬럼 2의 32행~44행). [가] 기술분야 본 발명은 강대의 소둔법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 점도가 낮은 용융 염욕을 사용하고, 그 욕 중에 강대를, 유리하게는 연속적으로, 매우 단시간 침지시키는 강대의 소둔법에 관한 것으로, 강대 표면의 산화를 실질적으로 회피할 수 있기 때문에, 산 세척이나 연마 등의 후공정을 필요로 하지 않거나 또는 적어도 그러한 후공정의 부하를 대폭 경감시킬 수 있어, 에너지 절약 자원 절약의 관점에서 산업상 매우 유리하다(원문 16-2면 컬럼 2의 23~30행). [나] 배경기술 종래, 강대의 급속 가열 소둔법으로는, 중유, 경유 및 프로판과 같은 유체 연료를 연소하여 가열원으로 하는 현수로를 사용한 연속 소둔법이 일반적으로 실시되고 있다. (생략...) 그러나, 연소 가스에 의한 소둔법의 경우에는, 강대 표면에 산화 스케일이 생성되기 때문에, 이를 제거하기 위해서, 산 세척, 쇼트 블라스트 및 연마 가공을 실시할 필요가 있는 문제가 있다. 강대의 무산화 소둔법으로는, 강대를 불활성 또는 환원성 가스 분위기 중에서 소둔하는 방법이 다양하게 제안되어 있다. 그러나 그들 방법은 가열 속도의 면에서 생산성 상 역시 한계가 있고, 더하여 분위기 가스 자체의 가격이 높은 것, 분위기 가스 저장 설비가 필요한 것 및 노의 분위기를 완전하게 밀봉하기 위한 설비비가 높게 드는 것 모두가 제품의 제조 원가를 높이게 되는 불리를 포함한다(원문 16-2면 컬럼 2의 36행~ 16-3면 컬럼 1의 10행). [다] 기술적 과제 본 발명의 주된 하나의 목적은 강대를 매우 단시간에 소둔하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 특별한 하나의 목적은 스테인리스 냉연 강대의 표면에 산화 스케일을 실질적으로 생성시키지 않고 이를 연속적으로 소둔하는 방법을 제공하는 것이다. 일면에서 보면 본 발명의 또 다른 목적은 스테인리스 냉연 강대의 연속 무산화 소둔에 적절한 개량된 용융 염욕을 제공하는 것이다(원문 16-3면 컬럼 1의 35행~42행). [라] 과제의 해결수단 본 발명에 의한 소둔용 용융 염욕은 중량으로, B₂O₃ 38.0-62.0%, SiO₂ 18.0-32.0%, Na₂O 8.0-32.0%, K₂O 0-20.0%(단 Na₂O＋K₂O 8.0-32.0%), CaO(단 MgO, BaO, ZnO 및/또는 SrO로 일부 대체 가능) 0-10.0%, Li₂O 0-6.0%, Al₂O₃ 0-10.0% 및 NaF 0.5-4.0%로 이루어지고, 또한 950℃에 있어서의 점도는 200포이즈 이하이다(원문 16-3면 컬럼 1의 43행~ 컬럼 2의 3행). 본 발명의 목적에 적절한 용융 염욕으로는, 다음과 같은 성질이 요구된다: (1) 단시간의 침지로 강대 표면에 부착될 것; (2) 강대 침지시에 공기의 혼입이 없을 것. 공기의 혼입이 있으면, 혼입된 공기에 접촉하는 강대 표면 부분이 산화된다; (3) 강대를 욕으로부터 취출했을 때 형성되는 응고 피막의 부착량이 적을 것. 일반적으로 응고 피막의 막 두께는 약 400 미크로 이하, 부착량은 약 0.1g/cm² 이하인 것이 바람직하다. 응고 피막의 부착량이 과대하면, 그 만큼 용융 염에 의한 열의 소거가 커지고 또한 건욕(建浴) 사이클이 짧아지기 때문에 불리하다; (4) 냉각시 응고 피막을 통해 강대 표면이 산화되는 일이 없을 것; (5) 적합한 냉각 조건을 구사하면, 강대 온도가 약 400℃가 될 때까지는 응고 피막을 파괴하지 않고 강대를 냉각시킬 수 있지만, 강대 온도가 그 이하의 온도가 되면, 강제 냉각에 의해 응고 피막을 용이하게 파괴하여 완전하게 강대 표면으로부터 박리할 수 있을 것; (6) 강대 표면을 세정하는 경우, 용융 염 성분이 물에 용출되지 않을 것; (7) 욕이 고온이기 때문에, 용융 염 자체가 내고온 산화성을 가지고 있을 것(원문 16-3면 컬럼 2의 4행~25행). 본 발명의 목적에 대해서는, 용융 염욕의 점도가 매우 중요하다는 것, 보다 구체적으로는, 용융 염욕의 950℃에 있어서의 점도는 200포이즈 이하, 바람직하게는 100포이즈 이하여야 한다는 것을 알 수 있었다. 이 저점도 요건이 충족되면, 상기 요구되는 성질 (1), (2) 및 (3)이 보증되는 것을 알 수 있었다(원문 16-4면 컬럼 1의 17행~23행). 본 발명 방법은 스테인리스 냉연 강대의 연속 무산화 소둔에 특히 적절하지만, 보통 강이나 특수 강의 냉연 강대에 대해서도, 또 산화 스케일이 피복되어 있는 열연 강대의 소둔에도 적용할 수 있고, 후자의 경우에는 소둔과 동시에 탈스케일을 달성할 수 있다(원문 16-4면 컬럼 2의 1행~5행). 소정의 시간 용융 염욕 중에 침지 후 강대를 욕 외로 취출함으로써 강대 상에 염의 응고 피막을 형성한다. 강대 표면에 형성되는 염의 응고 피막은 일방에 있어서는 강대 표면의 산화를 방지하는 기능을 갖고, 타방에 있어서는 부착량이 과대해서는 안되는데, 본 발명에 의한 용융 염욕은 이들 양 요건을 충족한다. 다음으로 냉각에 의해 응고 피막을 파괴하여 강대 표면으로부터 박리한다. 그때 강대 온도가 400℃ 이상일 때에는, 바람직하게는 강대 온도가 300℃ 이상일 때에는, 강대 표면이 공기에 노출되지 않도록 냉각 조건을 제어하는 것이 바람직하다. 이것은, 강대가 또한 산화 온도역에 있는 동안에 표면이 공기에 노출되면 산화가 일어나기 때문이다. 아르곤과 같은 불활성 가스로 냉각시키는 경우에는, 피막 박리 온도에 각별히 유의할 필요는 없다. 그러나, 공기로 냉각시키는 경우에는, 욕으로부터 취출한 강대를 방냉 또는 천천히 냉각시키고, 그리고 강대 온도가 400℃ 이하, 바람직하게는 300℃ 이하가 된 후 강제 냉각에 의해 응고 피막을 파괴하여 박리하는 것이 중요하다(원문 16-4면 컬럼 2의 23행~41행). 응고 피막 박리 후, 강대는 세정되고, 회수된 피막은 건욕에 재사용될 수 있다(원문 16-4면 컬럼 2의 42행~43행). [마] 실시예?[표 1]?CSiMnPSNiCrsus 3040.060.251.500.0260.0068.0318.21sus 403 0.070.270.310.0210.0070.1217.85?[표 4]No.B₂O₃SiO₂Na₂OK₂OCaOLi₂O3Al₂O₃NaF100포이즈를 갖는 온도4******-*******?실시예 4 표 1에 나타내는 화학 조성의 SUS 304 냉연 강대(1.0mm 두께×300mm 폭×길이)를 사용하여, 용융 염 욕조 치수 세로 1m×가로 1.5m×깊이 2m의 연속 무산화 어닐링 설비로 어닐링하였다. 욕은 표 4의 No.4의 조성으로 하고, 1200℃의 욕온에서 15초간 소둔하기 위해서 라인 스피드를 8m/min로 설정하였다. 욕 외로 취출한 후 아르곤 가스로 냉각시키고, 응고 피막을 박리하였다(원문 16-5면 컬럼 2의 32행~44행).
다. 이 사건 심결의 경위 (갑 제1 내지 8호증)
1) 특허청 심사관은 2016. 9. 1. 원고에게 이 사건 출원발명의 청구항 전항은 명세서 기재요건을 충족하지 못하였고, 또한 선행발명에 의하여 진보성이 부정된다는 취지로 의견제출통지를 하였다.
2) 이에 대하여 원고는 2017. 1. 2. 의견서 및 보정서를 제출하였으나, 특허청 심사관은 2017. 2. 9. 원고의 보정에 의하더라도 이 사건 출원발명의 청구항 전항은 위 의견제출통지서상의 거절이유를 해소하지 못하였다는 이유로 이 사건 출원발명에 대하여 거절결정을 하였다.
3) 다시 원고는 2017. 5. 11. 의견서 및 보정서를 제출하며 재심사를 청구하였으나, 특허청 심사관은 2017. 5. 29. 여전히 이 사건 출원발명의 청구항 전항은 선행발명으로부터 진보성이 부정된다는 이유로 거절결정(이하 ‘이 사건 거절결정’이라 한다)을 하였다.
4) 이에 불복하여 원고는 2017. 6. 29. 특허심판원 2017원3154호로 이 사건 거절결정의 취소를 구하는 거절결정불복심판을 청구하였으나, 특허심판원은 2019. 3. 15. ‘이 사건 출원발명 중 청구항 1은 선행발명으로부터 진보성이 부정되므로 나머지 청구항을 더 살펴볼 필요 없이 이 사건 출원발명의 출원은 일체로서 거절되어야 한다.’라는 취지로 원고의 위 심판청구를 기각하는 내용의 심결(이하 ‘이 사건 심결’이라 한다)을 하였다.
【인정 근거】
다툼 없는 사실, 갑 제1 내지 8호증, 을 제1호증의 각 기재, 변론 전체의 취지
2. 당사자 주장의 요지
가. 원고 주장의 요지
이 사건 제1항 출원발명은 다음과 같은 이유로 선행발명으로부터 진보성이 부정된다고 볼 수 없음에도 이와 결론을 달리한 이 사건 심결은 위법하다.
1) 이 사건 제1항 출원발명에서 침지 단계는 철 합금 시트를 용융 산화물 욕에 침지함으로써 욕 내 존재하는 용융 산화물들이 시트 표면에 존재하는 산화물들을 제거하는 것이나, 선행발명에는 강대를 용융 염 욕에 침지함으로써 강대 표면에 용융 염의 응고 피막을 형성시키는 것이므로, 그 침지단계의 기능이 다르다.
2) 이 사건 제1항 출원발명은 용융 산화물 욕의 점도가 의 범위로 매우 낮으나, 선행발명은 용융 염 욕의 점도가 100포이즈 정도로 높으므로, 그 욕의 점도가 다르다.
3) 이 사건 제1항 출원발명은 욕으로부터 취출된 철 합금 시트의 산화를 방지하기 위하여 욕의 표면은 비산화 분위기와 접촉하게 되나, 선행발명은 욕으로부터 취출된 강대의 산화를 방지하기 위하여 강대 표면에 용융 염의 응고 피막을 형성시키므로, 그 욕의 표면 분위기가 다르다.
4) 이 사건 제1항 출원발명은 욕의 점도를 낮추기 위하여 욕의 조성에 있어서 10%w ≤ Li₂O ≤ 45%w를 포함하나, 선행발명은 욕의 조성에 있어서 Li₂O를 0~6.0중량%로 포함하므로, 그 욕의 조성이 다르다.
5) 이 사건 제1항 출원발명은 용융 산화물 욕의 낮은 점도로 인하여 욕의 성분이 철 합금 시트 표면에 부착되지 않아 욕의 성분의 손실이 없고, 응고피막을 제거하는 공정이 필요하지 않은 데 반해, 선행발명은 용융 염 욕의 성분이 강대 표면에 부착되어 소모되므로 욕의 성분의 손실이 발생하고, 부착된 응고피막을 제거해야 하는 공정이 필요하므로, 그 효과에 차이가 있다.
나. 피고 주장의 요지
이 사건 제1항 출원발명은 다음과 같은 이유로 선행발명으로부터 진보성이 부정되므로 이와 결론을 같이한 이 사건 심결은 적법하다.
1) 이 사건 출원발명과 선행발명은 강 시트를 용융 산화물 욕에 침지하여 강 시트 표면의 산화물을 제거하는 방법인 점에서 동일하다.
2) 이 사건 제1항 출원발명과 선행발명은 용융 산화물 욕의 조성으로 B₂O₃, Li₂O, Na₂O, CaO, K₂O와 같은 유리 산화물 용융액을 사용하는 점에서 동일하고, 용융 산화물 욕 조성들의 각 수치한정 범위는 임계적 의의를 인정할 만한 이유나 실시예의 기재가 없는 단순설계변경 사항에 해당한다.
3. 이 사건 심결의 적법 여부
가. 이 사건 제1항 출원발명의 진보성 인정 여부
1) 관련 법리
발명의 진보성 유무를 판단함에 있어서는, 적어도 선행기술의 범위와 내용, 진보성 판단의 대상이 된 발명과 선행기술의 차이 및 통상의 기술자의 기술수준에 대하여 증거 등 기록에 나타난 자료에 기하여 파악한 다음, 이를 기초로 하여 통상의 기술자가 특허출원 당시의 기술수준에 비추어 진보성 판단의 대상이 된 발명이 선행기술과 차이가 있음에도 그러한 차이를 극복하고 선행기술로부터 그 발명을 쉽게 발명할 수 있는지를 살펴보아야 한다. 이 경우 진보성 판단의 대상이 된 발명의 명세서에 개시되어 있는 기술을 알고 있음을 전제로 하여 사후적으로 통상의 기술자가 그 발명을 쉽게 발명할 수 있는지를 판단하여서는 아니 된다(대법원 2016. 11. 25. 선고 2014후2184 판결 등 참조).
특허등록된 발명이 출원 전에 공지된 발명이 가지는 구성요소의 범위를 수치로써 한정하여 표현한 경우에 있어, 그 특허발명의 과제 및 효과가 공지된 발명의 연장선상에 있고 수치한정의 유무에서만 차이가 있는 경우에는 그 한정된 수치범위 내외에서 현저한 효과의 차이가 생기지 않는다면 그 특허발명은 그 기술분야에서 통상의 기술자가 통상적이고 반복적인 실험을 통하여 적절히 선택할 수 있는 정도의 단순한 수치한정에 불과하여 진보성이 부정된다(대법원 1993. 2. 12. 선고 92다40563 판결, 대법원 2007. 11. 16. 선고 2007후1299 판결 등 참조). 다만 그 특허발명에 진보성을 인정할 수 있는 다른 구성요소가 부가되어 있어서 그 특허발명에서의 수치한정이 보충적인 사항에 불과하거나, 수치한정을 제외한 양 발명의 구성이 동일하더라도 그 수치한정이 공지된 발명과는 상이한 과제를 달성하기 위한 기술수단으로서의 의의를 가지고 그 효과도 이질적인 경우라면, 수치한정의 임계적 의의가 없다고 하여 특허발명의 진보성이 부정되지 아니한다(대법원 2010. 8. 19. 선고 2008후4998 판결 참조).
2) 선행발명과의 구성요소 대비
이 사건 제1항 출원발명의 각 구성요소와 선행발명의 대응 구성요소는 아래 표와 같다.
3) 공통점과 차이점
가) 구성요소 1
구성요소 1과 선행발명의 대응구성을 구체적으로 대비하기 전에 구성요소 1에 기재된 ‘욕의 출구에서의 철 합금 시트의 표면들에 잔류하는 산화물들의 잔류물들은 제거되고’의 구체적인 구성에 대하여 살펴본다.
(1) ‘욕의 출구에서의 철 합금 시트의 표면들에 잔류하는 산화물들의 잔류물들은 제거되고’에 관한 청구범위 해석
(가) 관련 법리
특허발명의 보호범위는 청구범위에 적혀 있는 사항에 의하여 정하여지고 발명의 설명이나 도면 등에 의하여 보호범위를 제한하거나 확장하는 것은 원칙적으로 허용되지 않지만, 청구범위에 적혀 있는 사항은 발명의 설명이나 도면 등을 참작하여야 기술적인 의미를 정확하게 이해할 수 있으므로, 청구범위에 적혀 있는 사항의 해석은 문언의 일반적인 의미 내용을 기초로 하면서도 발명의 설명이나 도면 등을 참작하여 문언에 의하여 표현하고자 하는 기술적 의의를 고찰한 다음 객관적·합리적으로 하여야 한다(대법원 2019. 2. 14. 선고 2018후10350 판결 등).
또한, 특허의 명세서에 기재된 용어는 명세서 전체를 통하여 통일되게 해석할 필요가 있으므로, 하나의 용어가 청구범위나 발명의 설명에 다수 사용된 경우 특별한 사정이 없는 한 동일한 의미로 해석해야 한다(대법원 2019. 7. 10. 선고 2017다209761 판결 등 참조).
(나) 구체적인 검토
먼저, 구성요소 1에 기재된 ‘욕의 출구에서의 철 합금 시트의 표면들에 잔류하는 산화물들의 잔류물들은 제거되고’에서 ‘욕의 출구’의 의미에 대하여 이 사건 출원발명의 명세서에는 명시적으로 기재된 내용은 없다. 다만 명세서의 용어는 일반적인 의미로 해석되는 것이 원칙인데, ‘출구’의 사전적인 의미는 ‘밖으로 나가는 곳’이라는 뜻이므로, ‘욕의 출구’란 욕으로부터 철 합금 시트가 밖으로 나가는 곳을 의미한다고 볼 수 있다.
한편 이 사건 출원발명의 명세서에 기재된 ‘본원은 미리 정해진 범위의 점도를 가진 용융 산화물들 욕에서, 산화되는 원소들을 상당한 정도로 포함하는 진행하는 시트를 1~5초 정도의 적어도 매우 짧은 시간 동안 침지시키는 것에 따른다. 이러한 용융 산화물들은 시트 표면에 존재하는 산화물들과 조합되고 이들을 표면으로부터 제거한다’라는 기재에 의하면(문단번호 [0034]), 철 합금 시트는 정해진 범위의 점도를 가진 용융 산화물 욕에 침지됨으로써 욕 내 존재하는 용융 산화물들이 시트 표면에 존재하는 산화물들과 조합되어 이들을 시트 표면으로부터 제거하는 것임을 알 수 있다.
또한, 이 사건 출원발명의 청구항 9는 “제1항 내지 제4항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 처리 방법을 실시하기 위한 철 합금 시트(1)의 처리 라인으로서, 의 점도를 가지는 상기 용융 산화물 욕(6)으로서, 상기 욕의 표면은 비산화 분위기와 접촉하게 되며, 상기 용융 산화물들은 철에 대하여 불활성인, 상기 용용 산화물 욕, 및 - 상기 용융 산화물들 욕(6)의 출구에서의 상기 철 합금 시트(1)의 표면들에 잔류하는 용융 산화물들의 잔류물들을 제거하기 위한 수단을 포함하는, 철 합금 시트(1)의 처리 라인”이라고 되어 있고, 이 사건 출원발명의 발명의 설명에는 다음과 같은 기재가 있다.
이러한 기재들에 의하면 진행하는 철 합금 시트의 처리 방법에서, 욕의 출구에서의 시트 표면에 잔류하는 산화물들의 잔류물들은 제거되고, 그 후 시트는 코팅될 금속의 용융 욕에 침지되는 것임을 알 수 있는데, 이와 같은 철 합금 시트의 처리 방법을 실시하기 하기 위한 처리 라인이 욕의 출구에서의 시트의 표면들에 잔류하는 용융 산화물들의 잔류물들을 제거하기 위한 수단으로서 시트 표면에 가스를 분사하는 노즐들 또는 기계식 디바이스들을 포함하고 있음을 알 수 있다.
결국, 이 사건 출원발명에서 철 합금 시트는 용융 산화물 욕에 침지되고, 이에 욕 내에서 용융 산화물들이 시트 표면에 존재하는 산화물들과 조합되고 화학적으로 결합됨으로써 이들이 시트 표면으로부터 제거되는 것이고, 구성요소 1에서 욕의 출구에서의, 즉 욕으로부터 철 합금 시트가 밖으로 나오는 곳에서의 시트 표면에 잔류하는 산화물들의 잔류물들이 제거되는 것은 가스 분사와 같은 송풍 작업 또는 기계적 처리와 같은 적절한 수단에 의하여 제거되는 것으로 봄이 타당하다. 또한, 이 경우 욕의 출구에서의 시트 표면에 잔류하는 산화물들은 용융 욕으로부터 유래된 산화물, 시트 표면에 존재하던 산화물 및 이들의 조합되고 화학적으로 결합된 형태의 산화물 등 시트 표면에 잔류하는 모든 용융 또는 이의 고화된 산화물들을 포함하는 것으로 보아야 한다.
(2) 구체적 대비
구성요소 1과 선행발명의 대응구성은, 용이하게 산화되는 원소를 포함하는 철 합금 시트(강대 SUS 304)의 처리 방법으로서, 용융 산화물 욕(용융 염 욕)에 철 합금 시트(강대)를 침지하는 단계를 포함하고, 용융 산화물들이 철에 대하여 불활성(용융 염 자체가 내고온 산화성)이며, 욕에서 진행하는 철 합금 시트의 체류 시간이 적어도 1s(욕 내에서 강대를 15초간 소둔)인 점에서 공통된다(이에 대하여 당사자 사이에 다툼이 없다).
다만 구성요소 1은 용융 산화물 욕의 점도가 이고, 욕의 출구에서의 철 합금 시트의 표면들에 잔류하는 산화물들의 잔류물들이 제거되는 반면, 선행발명의 대응구성은 용융 염 욕의 점도가 바람직하게는 100포이즈 이하이고, 욕 외로 취출 후 강대 표면의 응고 피막이 박리되는 점에서 차이가 있다(이하 ‘차이점 1’이라 한다). 또한, 구성요소 1은 욕의 표면이 비산화 분위기와 접촉되는 반면, 선행발명의 대응구성은 강대를 욕 외로 취출 후 아르곤 가스로 냉각시킨다는 점에서 차이가 있다(이하 ‘차이점 2’라 한다).
나) 구성요소 2
구성요소 2와 선행발명의 대응구성은 모두, 용융 산화물들 욕(용융 염 욕)의 조성이 45%w ≤ B₂O₃ ≤ 89.9%w, 0.1%~20%인 Na₂O, CaO, K₂O 중 하나 또는 여러 개(B₂O₃ 40.0-60.0%, Na₂O 10.0-30.0%, K₂O 0-20.0%, CaO 1.0-7.0%)를 포함하고, 철 합금 시트에 포함된 용이하게 산화되는 원소가 Si, Mn, Al, Cr, B, P 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소(강대 SUS 304에는 C, Si, Mn, P, S, Ni, Cr이 포함됨)인 점에서 공통된다(이에 대하여 당사자 사이에 다툼이 없다).
다만 구성요소 2는 용융 산화물들 욕이 10%w ≤ Li₂O ≤ 45%w를 포함하나, 선행발명의 대응구성은 용융 염 욕이 0~6.0중량%의 Li₂O를 포함하는 점에서 차이가 있다(이하 ‘차이점 3’이라 한다).
4) 차이점에 대한 검토
가) 차이점 1
앞서 든 사실관계와 갑 제6호증, 을 제1호증의 각 기재와 변론 전체의 취지에 의하여 알 수 있는 다음과 같은 사정에 의하면, 차이점 1은 통상의 기술자가 선행발명으로부터 쉽게 극복할 수 있다고 봄이 타당하다.
(1) 먼저, 이 사건 출원발명의 명세서(갑 제6호증)의 기재에 의하면, 이 사건 출원발명에서 철 합금 시트의 처리 방법은, 용이하게 산화되는 원소들을 함유한 강 스트립에 있어서 그 강 스트립 표면에 존재하는 산화물들을 제거함으로써 강 스트립에 대한 금속 또는 금속 합금 코팅의 접착성을 개선시키는 것을 목적으로 한다.
o 스트립이 금속 욕 에 진입하기 전에, 스트립의 소둔 단계 동안 이 스트립의 가열은 통상적으로 직접 점화식 소둔로 또는 복사관 소둔로에서 실시된다. 하지만, 시트를 가열하기 위해 상기 노들을 사용하는 것은, 시트의 표면들에 산화물들의 형성을 유도할 수 있고, 그 후 산화물들은 추가의 산세 및/또는 쇼트 블라스팅 단계들에 의해 제거되어야 한다. 그렇지 않으면, 강 시트 표면상에서 액체 금속의 습윤성은 불충분하여, 강 표면에서 특히 배어 스팟들을 유도한다. 이러한 단점은, 스트립 조성이 Si, Mn, Al, Cr, B, P 등과 같은 상당량의 용이하게 산화되는 원소들을 포함할 때 특히 성립된다(문단번호 [0006], [0007]).o 본원의 목적은, 상당량의 용이하게 산화되는 원소들을 포함하는 강 스트립들에 대한 금속 또는 금속 합금 코팅의 접착성을 개선시키는 방법을 제강업자에게 제공하는 것이다(문단번호 [0011]).
(2) 그런데 다음과 같은 선행발명의 명세서(을 제1호증) 기재에 의하면, 선행발명의 강대의 소둔법 역시, 용이하게 산화되는 원소들을 함유한 강대에 있어서 그 강대 표면에 산화 스케일을 생성시키지 않거나 산화 스케일이 피복되어 있는 강대의 경우는 그 산화스케일을 제거함으로써, 결국 강대에 대한 금속 또는 금속 합금 코팅의 접착성을 개선시킨다는 점에서 양 발명의 기술적 과제는 공통된다.
o 종래, 연소 가스에 의한 소둔법의 경우에는 강대 표면에 산화 스케일이 생성되기 때문에, 이를 제거하기 위해서, 산 세척, 쇼트 블라스트 및 연마 가공을 실시할 필요가 있는 문제가 있다(원문 16-2면 컬럼 2의 36행~ 16-3면 컬럼 1의 10행).o 본 발명의 특별한 하나의 목적은 스테인리스 냉연 강대의 표면에 산화 스케일을 실질적으로 생성시키지 않고 이를 연속적으로 소둔하는 방법을 제공하는 것이다(원문 16-3면 컬럼 1의 35행~42행).o 본 발명 방법은 스테인리스 냉연 강대의 연속 무산화 소둔에 특히 적절하지만, 보통 강이나 특수 강의 냉연 강대에 대해서도, 또 산화 스케일이 피복되어 있는 열연 강대의 소둔에도 적용할 수 있고, 후자의 경우에는 소둔과 동시에 탈스케일을 달성할 수 있다(원문 16-4면 컬럼 2의 1행~5행).
(3) 이 사건 출원발명의 명세서의 다음과 같은 기재에 의하면, 욕의 점도는 욕의 조성 및 욕의 온도의 선택을 통하여 조절되는 것으로서, 구성요소 1에서 욕의 점도를 (0.003~3포이즈)로 하는 이유는, 그 낮은 점도로 인하여 강 시트가 욕을 나올 때 시트 표면에 용융 산화물이 거의 부착되지 않게 하기 위한 것임을 알 수 있다.
o 시트가 욕을 나올 때, 기계적 처리 또는 가스 송풍 작업과 같은 어떠한 적절한 수단에 의해 용이하게 제거될 수 있는 욕으로부터 산화물들의 몇몇 액적들과 다른 어떠한 산화물들이 거의 없다. 이는, 적합한 조성 및 욕 온도들의 선택을 통하여, 용융 산화물들 점도가 매우 낮은 정도로 조절된다는 사실로 인한 것이고, 매우 소량의 용융 산화물들만이 스트립 표면에 의해 욕으로부터 제거된다(문단번호 [0034], [0035]).
그런데 선행발명의 명세서의 다음과 같은 기재에 의하면, 선행발명에서 욕의 조성을 적합하게 조절하고, 950℃의 온도에서 점도를 200포이즈 이하, 바람직하게는 100포이즈 이하로 제한할 경우, 강대를 욕으로부터 취출했을 때 강대 표면에 형성되는 응고 피막의 부착량을 적게 조절할 수 있음을 알 수 있다.
o 본 발명의 목적에 적절한 용융 염욕으로는, 다음과 같은 성질이 요구된다: (1) 단시간의 침지로 강대 표면에 부착될 것; (2) 강대 침지시에 공기의 혼입이 없을 것. 공기의 혼입이 있으면, 혼입된 공기에 접촉하는 강대 표면 부분이 산화된다; (3) 강대를 욕으로부터 취출했을 때 형성되는 응고 피막의 부착량이 적을 것. 일반적으로 응고 피막의 막 두께는 약 400 미크로 이하, 부착량은 약 0.1g/cm² 이하인 것이 바람직하다. (5) 적합한 냉각 조건을 구사하면, 강대 온도가 약 400℃가 될 때까지는 응고 피막을 파괴하지 않고 강대를 냉각시킬 수 있지만, 강대 온도가 그 이하의 온도가 되면, 강제 냉각에 의해 응고 피막을 용이하게 파괴하여 완전하게 강대 표면으로 부터 박리할 수 있을 것. 이들 바람직한 특성은 욕 조성을 적합하게 조절함으로써 달성할 수 있다(원문 16-3면 컬럼 2의 4행~25행).o 본 발명의 목적에 대해서는, 용융 염욕의 점도가 매우 중요하다는 것, 보다 구체적으로는, 용융 염욕의 950℃에 있어서의 점도는 200포이즈 이하, 바람직하게는 100포이즈 이하여야 한다는 것을 알 수 있었다. 이 저점도 요건이 충족되면, 상기 요구되는 성질 (1), (2) 및 (3)이 보증되는 것을 알 수 있었다(원문 16-4면 컬럼 1의 17행~23행).
(4) 한편, 앞서 살펴본 바와 같이, 구성요소 1에서 ‘욕의 출구에서의 철 합금 시트의 표면들에 잔류하는 산화물들의 잔류물들이 제거되는’의 기술적 의미는 철 합금 시트가 용융 산화물 욕에 침지됨으로써 욕 내에서 용융 산화물들과 시트 표면에 존재하는 산화물들이 서로 조합되어 제거되고, 그 후 욕의 출구에서의 시트 표면에 잔류하는 산화물들의 잔류물들, 즉, 욕으로부터 취출시 시트 표면에 잔류하는 모든 용융 또는 이의 고화된 산화물들의 잔류물들은 가스 분사와 같은 송풍 작업 또는 기계적 처리와 같은 수단에 의하여 제거되는 것인데, 이와 관련하여 이 사건 출원발명의 명세서에는 다음과 같이 기재되어 있다.
o 와이핑 모듈 (7) 은 강 시트 (1) 의 표면들의 잔류 용융 또는 고화된 산화물들 액적들의 제거를 가능하게 하는 하나 또는 여러 개의 가스 노즐들 (8) 및/또는 브러시들 또는 어떠한 다른 수단과 같은 어떠한 적합한 수단을 포함할 수 있다. 산화물들이 가스 송풍에 의해 제거되면, 가스 송풍에 의한 제거를 어렵게 만드는 산화물 액적들의 고화를 방지하도록 가스는 바람직하게는 고온 (적어도 550℃) 이다. 산화물 액적들이 이미 고화되면, 고온 (450℃~550℃) 에서 실시되는 브러싱이 최적이다(문단번호 [0054]).
그런데 선행발명의 명세서의 다음과 같은 기재에 의하면, 선행발명에서 응고 피막은 강대를 용융 염의 욕 외로 취출시 강대 표면에 부착된 산화물들의 피막으로서 욕으로부터 취출되는 강대의 산화를 방지하는 기능을 하나, 이러한 응고 피막은 냉풍을 분사할 경우 제거되는 것임을 알 수 있다.
o 소정의 시간 용융 염욕 중에 침지 후 강대를 욕 외로 취출함으로써 강대 상에 염의 응고 피막을 형성한다. 강대 표면에 형성되는 염의 응고 피막은 일방에 있어서는 강대 표면의 산화를 방지하는 기능을 갖고, 타방에 있어서는 부착량이 과대해서는 안되는데, 본 발명에 의한 용융 염욕은 이들 양 요건을 충족한다. 다음으로 냉각에 의해 응고 피막을 파괴하여 강대 표면으로부터 박리한다(원문 16-4면 컬럼 2의 23행~30행).o 실시예 5: 표 1에 나타내는 화학 조성의 SUS 430 냉연 강대(1.0mm 두께×300mm 폭×길이)를, 표 4 No.6의 욕으로, 예4와 동일한 설비를 이용하여, 1000℃의 욕온에서 12m/min의 라인 스피드로 어닐링하였다. 욕 외로 취출하고, 재료 온도가 300℃가 될 때까지는 방냉하고 그 후 냉풍을 분사하여 응고 피막을 박리하였다(원문 16-5면 컬럼 2의 45행~ 16-6면 컬럼 1의 1행).
(5) 욕의 점도는 유체의 점성(끈적거림)의 정도를 나타내는 것으로서, 일반적으로 통상의 기술자가 욕의 조성, 욕의 온도 등을 고려하여 그 필요에 따라 이를 적절히 조절할 수 있는데, 욕의 점도가 낮을수록 욕으로부터 취출되는 강 시트 표면에 용융 산화물의 부착량이 적을 것이라는 점은 충분히 예상되는 작용효과이다. 그런데 이 사건 출원발명과 선행발명은 모두, 욕의 조성 및 온도를 적절히 선택하여 욕의 점도를 저감시킴으로써 강 시트가 용융 산화물 욕으로부터 나올 때 시트 표면에 산화물이 거의 부착되지 않게 하거나 산화물의 부착량을 적게 하려는 점에서 차이가 없다. 나아가 구성요소 1과 같이 욕의 점도를 (0.003~3포이즈) 범위로 한정하는 경우에 강 시트 표면에 용융 산화물의 부착량이 어느 정도인지를 입증할 만한 객관적인 자료가 없고, 제출되지도 않았다.
또한, 이 사건 출원발명의 명세서에는 욕의 점도를 (0.003~3포이즈)로 한정한 수치범위 내외에서 현저한 효과의 차이가 있음을 확인할 수 있는 기재가 없고, 선행발명에서도 욕의 점도를 ‘바람직하게는 100포이즈 이하’라고 제시하고 있으므로 그 수치범위가 중복되기도 한다.
나아가, 선행발명은 응고 피막이 욕으로부터 취출된 강대의 산화를 방지한다는 점에서 이 사건 출원발명의 철 합금 시트 표면에 잔류하는 용융 또는 고화된 산화물에 비하여 부가적인 기능이 있긴 하나, 이 사건 출원발명에서의 시트 표면에 잔류하는 용융 또는 고화된 산화물이나 선행발명에서의 강대 표면에 형성된 응고 피막은, 욕의 점성으로 인하여 욕으로부터 취출된 강 시트 표면에 부착된 산화물이라는 점에서 공통될 뿐 아니라 가스 분사와 같은 간단한 송풍 작업만으로 쉽게 제거된다는 점에서 이들 사이에 부착량의 차이가 있을지언정 이를 특별한 차이로 보기도 어렵다.
(6) 위 (1) 내지 (5)를 종합하면, 구성요소 1에서 욕의 점도를 로 한정한 것은 임계적 의의가 없고, 통상의 기술자가 선행발명으로부터 통상적이고 반복적인 실험을 통해 적절히 선택하여 실시할 수 있는 단순한 수치한정에 불과하다고 봄이 타당하다.
(7) 이와 관련하여, 원고는 이 사건 제1항 출원발명은 선행발명과 달리 욕의 낮은 점도로 인하여 욕의 성분이 시트 표면에 부착되지 않으므로 욕의 성분의 손실이 없고, 응고 피막을 제거하는 공정이 필요하지 않은 이질적 효과가 있으므로, 욕의 점도 수치한정의 임계적 의의를 명세서에 필수적으로 기재할 필요가 없다고 주장하나, 아래와 같은 이유로 원고의 위 주장은 받아들이기 어렵다.
(가) 먼저, 선행발명의 명세서에는 ‘응고 피막 박리 후, 강대는 세정되고, 회수된 피막은 건욕에 재사용될 수 있다’라고 기재되어 있고(을 제1호증, 원문 16-4면 컬럼 2의 42행~43행), 이에 따르면 선행발명에서도 응고 피막이 강대 표면으로부터 박리된 후, 그 박리된 피막을 회수하여 욕의 성분으로 재사용함으로써 욕의 성분의 손실이 없음을 알 수 있다. 따라서 이 사건 제1항 출원발명과 선행발명은 모두 욕의 성분의 손실이 없는 점에서 별다른 차이가 없다.
(나) 앞서 살펴본 바와 같이, 구성요소 1에서 ‘욕의 출구에서의 철 합금 시트의 표면들에 잔류하는 산화물들의 잔류물들이 제거되는’의 기술적 의미는 철 합금 시트를 욕으로부터 취출시의 시트 표면에 잔류하는 산화물들의 잔류물들이 가스 분사와 같은 송풍 작업 또는 기계적 처리와 같은 수단에 의하여 제거되는 것인데, 이러한 공정은 선행발명에서 강대를 욕으로부터 취출시 부착된 응고 피막이 냉풍 분사에 의하여 제거되는 것과 별다른 차이가 없다.
(8) 또한, 원고는 이 사건 제1항 출원발명은 그 침지 단계에서 철 합금 시트를 용융 산화물 욕에 침지함으로써 욕 내 존재하는 용융 산화물들이 철 합금 시트 표면에 존재하는 산화물들을 제거하는 것이나, 선행발명은 강대를 용융 염 욕에 침지함으로써 강대 표면에 용융 염의 응고 피막을 형성시키는 것으로서, 그 침지단계의 기능이 다르고 기술적 의의가 상이하므로, 욕의 점도 수치한정의 임계적 의의를 명세서에 필수적으로 기재할 필요가 없다고 주장한다.
살피건대, 선행발명의 명세서에는 ‘본 발명 방법은 스테인리스 냉연 강대의 연속 무산화 소둔에 특히 적절하지만, 보통 강이나 특수 강의 냉연 강대에 대해서도, 또 산화 스케일이 피복되어 있는 열연 강대의 소둔에도 적용할 수 있고, 후자의 경우에는 소둔과 동시에 탈스케일을 달성할 수 있다.’라고 기재되어 있고(원문 16-4면 컬럼 2의 1행~5행), 이 사건 제1항 출원발명과 선행발명은 철 합금 시트 표면의 산화물을 제거하는 기능을 하는 용융 산화물 욕의 성분에 있어서도 공통된다. 결국, 선행발명도 강대를 용융 염 욕에 침지함으로써 욕 내 존재하는 용융 염들이 강대 표면에 존재하는 산화물들을 제거하는 발명임을 알 수 있다. 따라서 원고의 위 주장도 받아들이기 어렵다.
나) 차이점 2
앞서 든 사실관계와 갑 제6호증, 을 제1호증의 각 기재와 변론 전체의 취지에 의하여 알 수 있는 다음과 같은 사정에 의하면, 차이점 2는 통상의 기술자가 선행발명으로부터 쉽게 극복할 수 있다고 봄이 타당하다.
(1) 먼저, 이 사건 출원발명의 명세서의 다음과 같은 기재에 의하면, 구성요소 1에서 욕의 표면을 비산화 분위기와 접촉되게 하는 이유는, 욕으로부터 인출된 철 합금 시트의 재산화를 방지하기 위한 것임을 알 수 있다.
o 용융 산화물들 욕으로부터 나오는 것과 코팅 욕으로 침투하는 것 사이에서, 시트 표면의 재산화를 방지하도록, 진행하는 시트를 주변 분위기로부터 보호할 것을 권장한다. 이를 위해, 시트는, 예를 들어 2 개의 욕들 사이에서 철을 위한 비산화 또는 환원 분위기로 충전된 보호 슬리브에서 진행할 수 있다(문단번호 [0036])
(2) 한편, 선행발명의 명세서에는 다음과 같은 기재가 있고, 그 기재에 의하면 선행발명은 욕으로부터 취출된 응고 피막이 부착된 강대를 공기로 냉각시키는 경우와 아르곤과 같은 불활성 가스 분위기로 냉각시키는 경우의 두 가지 방법을 설명하고 있다.
o 냉각에 의해 응고 피막을 파괴하여 강대 표면으로부터 박리한다. 그때 강대 온도가 400℃ 이상일 때에는, 바람직하게는 강대 온도가 300℃ 이상일 때에는, 강대 표면이 공기에 노출되지 않도록 냉각 조건을 제어하는 것이 바람직하다. 이것은, 강대가 또한 산화 온도역에 있는 동안에 표면이 공기에 노출되면 산화가 일어나기 때문이다. 아르곤과 같은 불활성 가스로 냉각시키는 경우에는, 피막 박리 온도에 각별히 유의할 필요는 없다. 그러나, 공기로 냉각시키는 경우에는, 욕으로부터 취출한 강대를 방냉 또는 천천히 냉각시키고, 그리고 강대 온도가 400℃ 이하, 바람직하게는 300℃ 이하가 된 후 강제 냉각에 의해 응고 피막을 파괴하여 박리하는 것이 중요하다(원문 16-4면 컬럼 2의 23행~41행).o 실시예 4: 표 1에 나타내는 화학 조성의 SUS 304 냉연 강대(1.0mm 두께×300mm 폭×길이)를 사용하여, 용융 염 욕조 치수 세로 1m×가로 1.5m×깊이 2m의 연속 무산화 어닐링 설비로 어닐링하였다. 욕은 표 4의 No.4의 조성으로 하고, 1200℃의 욕온에서 15초간 소둔하기 위해서 라인 스피드를 8m/min로 설정하였다. 욕 외로 취출한 후 아르곤 가스로 냉각시키고, 응고 피막을 박리하였다(원문 16-5면 컬럼 2의 32행~44행).
그런데 선행발명은 욕으로부터 취출된 강대를 냉각함에 있어서, 냉각 가스의 분위기가 무엇인지와 상관없이 강대가 산화 온도역에 있는 동안 응고 피막이 강대의 산화 방지 역할을 하는 것에 특별히 주목하고 있을 뿐, 강대를 아르곤과 같은 불활성 가스로 냉각시키는 경우에는 피막의 박리 온도에 각별히 유의할 필요가 없다는 점을 개시하고 있다. 이에 따르면 선행발명이 불활성 가스 분위기에서는 응고 피막 없이도 강대의 산화가 발생하지 않는다는 점을 인식하고 있음을 알 수 있다. 나아가 선행발명은 그 실시예로서 욕 외로 취출한 강대를 아르곤 가스 분위기로 냉각시키고, 응고 피막을 박리하는 방법을 개시하고 있다.
결국, 통상의 기술자라면 선행발명에서 욕 외로 취출된 강대를 아르곤 가스 분위기로 냉각시키는 것으로부터 별다른 기술적 어려움 없이 구성요소 1에서 욕의 표면을 비산화 분위기와 접촉되게 하는 구성을 도출할 수 있다고 봄이 타당하다.
다) 차이점 3
앞서 든 사실관계와 갑 제6호증, 을 제1호증의 각 기재와 변론 전체의 취지에 의하여 알 수 있는 다음과 같은 사정에 의하면, 차이점 3은 통상의 기술자가 선행발명으로부터 쉽게 극복할 수 있다고 봄이 타당하다.
(1) 먼저, 이 사건 출원발명의 명세서의 다음과 같은 기재에 의하면, 구성요소 2에서 Li₂O의 함량을 10%w ≤ Li₂O ≤ 45%w의 수치범위로 한정한 이유는, Li₂O를 주로 이용하여 욕의 점도를 저감시키기 위한 것임을 알 수 있다. 나아가, 욕의 온도의 선택에 따라 필요한 점도를 가질 수 있도록 Na₂O, CaO 또는 K₂O의 성분들이 적절한 양으로 첨가될 수 있음이 기재되어 있다.
o 욕 (6) 의 조성은, 예를 들어 45중량%~90중량% B₂O₃(다른 함량들 모두에 대하여 경계값들이 포함됨), 10중량%~45중량% Li₂O, 및 선택적으로 총함량이 0.1%~20%인 Na₂O, CaO 및 K₂O 중 하나 또는 여러 개의 산화물들이다. 욕(6)의 조성은 본원과 호환가능한 욕 점도를 얻도록 원하는 욕 온도와 관련하여 선택된다(문단번호 [0048]).o 욕의 점도는 주로 Li₂O 및 가능하게는 또한 Na₂O 및/또는 다른 전술한 산화물들의 첨가에 의해 저감된다. Li₂O가 바람직한데, 이 산화물은 매우 안정적이고 그리고 강의 어떠한 다른 합금 원소들에 의해 저감되지 않는다. 더욱이, Na₂O는 또한 고화된 산화물들의 흡습 특성 (hygroscopic nature)을 상당히 증가시키고, 이는 재료를 취급하기 보다 어렵게 만든다(문단번호 [0049])o 본원의 방법을 유리하게 실시하기 위해서 더 낮은 온도가 필요하면(예를 들어 더 낮은 온도는 에너지 소모가 덜하기 때문에), Na₂O, CaO 또는 K₂O는 전술한 바의 양으로 첨가될 수 있다. 이는 600℃~680℃의 온도에서 욕(6)에 대하여 필요한 점도를 가질 수 있도록 한다. 욕 온도가 비교적 높은 값(예를 들어, 최대 900℃)에 설정되면, B₂O₃~Li₂O 함량 사이의 밸런스에 따라서 10% 이하의 Na₂O 함량을 가지면 종종 충분하다(문단번호 [0050]).
(2) 한편, 선행발명의 명세서의 다음과 같은 기재에 의하면, 선행발명에서도 욕의 온도를 고려하여 Na₂O, K₂O, CaO, Li₂O 등의 성분들을 이용하여 용융 염욕의 점도를 조절하고 있음을 알 수 있다.
o 본 발명에 의한 바람직한 소둔용 용융 염욕은 중량으로 B₂O₃ 40.0-60.0%, SiO₂ 20.0-30.0%, Na₂O 10.0-30.0%, K₂O 0-20.0%(단 Na₂O＋K₂O 10.0-30.0%), CaO(단 MgO, BaO, ZnO 및/또는 SrO로 일부 대체 가능) 1.0-7.0%, Li₂O 1.0-5.0%, Al₂O₃ 3.0-8.0% 및 NaF 1.0-3.0%로 이루어지고, 또한 950℃에 있어서의 점도는 100포이즈 이하이다(원문 16-4면 컬럼 1의 31행~40행).o Na₂O는 욕의 용융 온도 및 응고 피막의 열 팽창 계수를 수정하기 위한 성분으로 적어도 8.0%를 존재시키지만, 32.0%를 초과하면 응고 피막의 내수성이 저하함과 함께, 강대 온도가 또한 400℃ 이상의 산화 온도역에 있는 동안에 응고 피막이 파괴되는 경향이 있다. Na₂O의 일부(20.0% 이하)는 K₂O로 대체할 수 있다.o Li₂O는 응고 피막의 열 팽창 계수를 높이지 않고 욕의 용융 온도를 낮게 할 목적으로 6.0%까지 첨가할 수 있다. 6.0%를 초과하는 Li₂O의 첨가는 응고 피막과 강대 표면의 밀착성이 지나치게 양호하여, 응고 피막의 박리성이 나빠지기 때문에 피해야 하는 것이다(원문 16-4면 컬럼 1의 5행~9행).
(3) 앞서 살펴본 바와 같이, 욕의 점도는 일반적으로 통상의 기술자가 욕의 조성, 욕의 온도 등의 작업환경을 고려하여 그 필요에 따라 적절히 조절할 수 있는 것인데, 이 사건 출원발명과 선행발명은 모두 욕의 조성 및 온도를 조절하여 욕의 점도를 저감시킴으로써 강 시트가 용융 산화물 욕으로부터 취출될 때 시트 표면에 산화물이 거의 부착되지 않게 하거나 산화물의 부착량을 적게 하려는 점에서 별다른 차이가 없고, 또한 그 욕의 점도 범위도 중복된다.
또한, 발명의 과제 및 그 효과가 선행발명의 연장선상에 있고, 다만 Li₂O의 함량만 일정 범위로 한정하였다는 점에서만 차이가 있는 구성요소 2의 경우 그와 같이 한정된 수치범위 내외에서 현저한 효과의 차이가 있음을 확인할 수 있는 자료가 없다.
(4) 한편, 선행발명의 명세서에는 ‘6.0%를 초과하는 Li₂O의 첨가는 응고 피막과 강대 표면의 밀착성이 지나치게 양호하여, 응고 피막의 박리성이 나빠지기 때문에 피해야 하는 것이다.’(원문 16-4면 컬럼 1의 7행~9행)라는 내용의 기재가 있기는 하나, 이에 의하더라도 6.0%를 초과하는 Li₂O의 첨가가 선행발명에서 선택된 욕의 조성 및 온도의 작업환경하에 응고 피막의 ‘박리성’을 나쁘게 한다는 점만을 알 수 있을 뿐, 나아가 위 기재를 ‘박리성’과는 별개의 성질인 욕의 ‘점도’를 저감시키는 데 대한 부정적 시사라고 보기는 어렵다.
(5) 결국, 구성요소 2에서 Li₂O의 함량비는 통상의 기술자가 선행발명을 실시하면서 통상적이고 반복적인 실험을 통하여 적절히 선택할 수 있는 정도의 단순한 수치한정에 불과하다.
5) 검토 결과의 정리
이상에서 살펴본 바와 같이, 이 사건 제1항 출원발명은 통상의 기술자가 선행발명 으로부터 쉽게 발명할 수 있으므로 그 진보성이 부정된다.
나. 이 사건 거절결정의 적법 여부
특허출원에서 청구범위가 둘 이상의 청구항으로 이루어진 경우에 어느 하나의 청구항에라도 거절이유가 있으면 그 출원은 일체로서 거절되어야 하는데, 앞서 본 바와 같이 이 사건 제1항 출원발명이 진보성이 부정되어 특허를 받을 수 없으므로, 결국 이 사건 출원발명은 모두 특허를 받을 수 없다. 이와 결론을 같이한 이 사건 거절결정은 적법하다.
다. 소결론
그러므로 이와 결론을 같이하여 이 사건 거절결정을 그대로 유지한 이 사건 심결은 정당하다.
4. 결론
그렇다면, 이 사건 심결의 취소를 구하는 원고의 청구는 이유 없으므로 이를 기각하기로 한다.
판사 윤성식(재판장) 권순민 정택수