스마트폰용 주변광 센서 시장: 규모, 기술 발전 및 향후 전망 2025–2032

 

실리콘 다이옥사이드(SiO2) 단결정 기판 시장

2024년 시장 규모는 860만 달러였으며, 2032년까지 1,000만 달러에 이를 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR)은 2.2%입니다.

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시장 통찰(MARKET INSIGHTS)

글로벌 실리콘 다이옥사이드(SiO2) 단결정 기판 시장은 2024년 860만 달러에서 2032년 1,000만 달러에 이를 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 2.2%입니다. 2024년 기준으로 미국 시장이 상당한 매출 점유율을 차지했으며, 중국은 반도체 제조 능력 확장으로 인해 꾸준한 성장이 예상됩니다.

SiO2 단결정 기판은 고순도 결정 석영 재료로 균일한 원자 구조를 갖추고 있으며, 반도체 제조, 광학, 고주파 전자 장치에 널리 사용됩니다. 비정질 실리카와 달리, 우수한 열 안정성(최대 1200°C까지), 정밀 압전 특성(d11 계수 2.3×10−12 C/N), UV~근적외선 범위에서의 광학 투과성(180nm~2500nm)을 제공합니다. 주요 제품 세그먼트는 2인치, 3인치, 4인치 웨이퍼이며, 2인치 세그먼트는 2032년까지 주목할 만한 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장은 5G RF 필터, 광통신 장치, 양자 컴퓨팅 응용 분야의 채택 증가로 성장하고 있습니다. 그러나 고순도 석영 공급망 제한과 사파이어 등 대체 기판과의 경쟁이 과제로 남아 있습니다. Shin-Etsu Quartz(약 18% 시장 점유율 보유)와 Saint-Gobain 등 주요 기업들은 반도체 파운드리 수요를 충족하기 위해 대형 웨이퍼 생산에 투자하고 있습니다. Stanford Advanced Materials는 2023년에 6인치 SiO2 웨이퍼 생산 라인을 확장하여 MEMS 센서 응용을 지원하고 있습니다.

Silicon Dioxide (SiO2) Single Crystal Substrates Market

시장 동향(MARKET DYNAMICS)

양자 컴퓨팅 개발, SiO2 기판 수요 확대 기회

양자 컴퓨터는 최소한의 열 잡음과 최대 진동 차단을 제공하는 초안정 플랫폼이 필요하며, 고품질 석영 기판이 이상적입니다. 전 세계 연구 기관과 기술 기업은 양자 컴퓨팅에 대규모 투자를 진행 중이며, 2025년까지 연간 100억 달러 이상 지출이 예상됩니다. SiO2 기판은 광자 제어가 중요한 광자 기반 양자 컴퓨팅에서 특히 유망하며, 연구실에서 상업적 응용으로 확장됨에 따라 높은 순도와 결정 완전성을 갖춘 특수 기판 수요가 크게 증가할 전망입니다.

6G 연구 확장, 새로운 응용 분야 창출

6G 통신 기술 개발은 첨단 SiO2 기판에 대한 중요한 기회를 제공합니다. 연구자들이 테라헤르츠 주파수 범위로 확대함에 따라 저손실 유전체 재료 수요가 중요해지고 있습니다. SiO2 단결정은 마이크로파 주파수에서 0.001 이하의 유전 손실을 가지며, 6G 필터, 공진기, 안테나 시스템의 핵심 재료로 부상할 수 있습니다. 주요 통신사와 연구 컨소시엄이 6G 개발 프로그램을 시작했으며, 상업적 배치는 2030년경 예상됩니다.

의료기기 혁신, 특수 기판 수요 증가

최소 침습 수술 및 체내 삽입 의료기기에 대한 수요가 증가하면서, 생체 적합성과 장기 안정성을 갖춘 SiO2 기판 수요가 확대되고 있습니다. 압전 센서, 마이크로플루이딕 칩, 내시경 광학 부품 등 신흥 의료 응용 분야에서 활용됩니다. 글로벌 의료 전자 시장은 2027년까지 85억 달러에 이를 것으로 예상되며, 의료 등급 요구 사항을 충족할 수 있는 기판 제조업체에게 성장 기회를 제공합니다.

대체 기판 기술과의 경쟁 심화

SiC, AlN 등 신소재가 고출력 응용에서 우수한 열전도성을 제공하며, LiNbO3 기판은 전기광학 특성을 개선합니다. 일부 주파수 제어 응용에서는 MEMS 기반 발진기가 전통적 석영 장치를 대체하고 있습니다. 제조업체는 성능과 비용 효율성을 지속적으로 개선하며 경쟁력을 유지해야 합니다.

환경 규제 강화, 생산에 영향

원석 채굴과 가공 과정에서 발생하는 폐기물 처리와 환경 규제가 강화되면서 생산 비용과 운영 제한이 증가하고 있습니다. 공정 관련 환경 규제는 특히 환경 보호가 강력한 지역에서 생산 시설 업그레이드 또는 이전을 요구할 수 있습니다.

전문 인력 부족, 산업 성장 제한

SiO2 단결정 기판 생산은 결정 성장 열역학, 정밀 가공, 재료 특성 분석 등 고도로 전문화된 기술이 필요하며, 숙련 인력 부족이 시장 확장을 제한하고 있습니다.

주요 제조업체(Key Manufacturers)

  • Stanford Advanced Materials (U.S.)

  • Saint-Gobain Quartz (France)

  • Anhui Haibei (China)

  • Sigma-Aldrich/Merck (Germany)

  • Suzhou Research Materials Microtech (China)

  • Heraeus Quarzglas (Germany)

  • Shin-Etsu Quartz (Japan)

  • CoorsTek (U.S.)

  • United Crystal (U.S.)

세그먼트 분석(Segment Analysis)

유형별(Type)

  • 2인치: 반도체 제조 광범위 적용으로 시장 주도

  • 3인치

  • 4인치

  • 기타

용도별(Application)

  • 전자 및 반도체: IC 제조 필수

  • 광학

최종 산업별(End-Use Industry)

  • 통신: RF 응용 핵심 소비자

  • 소비자 전자

  • 항공우주 및 국방

  • 의료기기

지역 분석(Regional Analysis)

  • 아시아-태평양: 2024년 글로벌 수요의 45% 이상 차지. 중국 반도체 제조 확장, 일본 전자 산업, 한국·대만 R&D 지원.

  • 북미: 방위, 항공우주, 첨단 광학 응용 중심. 미국 80% 수요. 제한된 국내 생산으로 일본·유럽 수입 의존. CHIPS Act 자금으로 국내 생산 촉진 가능.

  • 유럽: 고부가 가치 틈새 시장 중심, Heraeus, Saint-Gobain Quartz 등 맞춤형 기판 경쟁력 보유. 양자 컴퓨팅·광자 IC 수요.

  • 남미: 초기 단계 시장, 주로 통신·산업 센서 응용. 브라질이 60% 이상 수요.

  • 중동·아프리카: 통신 인프라 및 재생에너지 투자 중심 초기 시장. 기술 인력 제한으로 대부분 수입 의존.

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자주 묻는 질문(FAQ)

  • 현재 시장 규모는 얼마인가?

  • 시장에서 활동하는 주요 기업은?

  • 주요 성장 동인은 무엇인가?

  • 어떤 지역이 시장을 주도하는가?

  • 새로운 트렌드는 무엇인가?

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