양자에 적합한 소재를 개발하고 활용하기 위한 글로벌 경쟁이 급속도로 가속화됨에 따라 양자 소재 시장이 2024년 104억 2천만 달러에서 2032년 969억 달러로 급증할 것으로 전망된다.
시장조사기관인 DataM Intelligence 보고서에 따르면, 양자 컴퓨팅 하드웨어, 차세대 반도체, 위상 전자공학 분야의 획기적인 발전에 힘입어 이 분야는 현재 전 세계에서 가장 빠르게 성장하는 딥테크 시장 중 하나이다.
양자 물질은 중첩, 얽힘, 위상 보호와 같은 양자역학적 효과에 의해 그 특성이 결정되는, 공학적으로 개발되거나 자연적으로 발생하는 물질의 한 종류이다. 이러한 특성은 저항 없는 전도성, 초고효율 스위칭, 미세 조정 가능한 광학적 반응을 가능하게 하는데 이는 양자 프로세서, 첨단 센서, 에너지 효율적인 전자 장치에 필수적인 역량이다.
양자 기술이 개념에서 실제 응용 분야로 확장됨에 따라, 이러한 물질을 이해하고 모니터링하는 것은 유럽의 반도체 생태계, 연구 기관, 그리고 차세대 소자 개발자들에게 매우 중요해지고 있다.
DataM Intelligence는 이 시장의 연평균 성장률(CAGR)은 2032년까지 32.15%에 달할 것으로 보고 있다. 양자 컴퓨팅 상용화는 여전히 주요 성장 동력으로 2024년에만 50억 달러 이상의 공공 투자와 23억 달러의 민간 자금 지원을 받고 있다. 이러한 시스템은 확장 가능한 큐비트를 제작하기 위해 초고순도 초전도 소재, 광자 부품, 그리고 결함 공학 다이아몬드를 필요로 한다.
양자 센서의 붐은 의료 영상, 국방 항법, 그리고 우주 응용 분야를 재편하고 있다. 초전도막, 질소 공극 다이아몬드, 그리고 위상학적 소재를 기반으로 제작된 장치들은 정밀도와 감도의 비약을 가능케 한다.
반도체 산업은 에너지 소비를 줄이면서 소자 성능을 향상시키기 위해 2D 소재, 그래핀 층, 위상 절연체에 점점 더 관심을 기울이고 있다. 이러한 추세는 특히 연구 컨소시엄과 반도체 제조업체들이 양자급 소재 연구를 강화하고 있는 유럽에서 두드러진다.
세그먼트 및 지역별 하이라이트
위상 절연체는 2024년 모든 소재 부문에서 26%의 시장 점유율(27억 달러 규모)을 기록하며 선두를 달렸고, 그래핀과 양자점이 각각 23%와 18%로 그 뒤를 이었다. 응용 분야별로는 양자 컴퓨팅이 38%로 가장 큰 점유율을 차지했는데, 이는 큐비트 제조 소재와 광자 칩 수요 증가에 따른 것이다. 양자 센싱이 27%로 그 뒤를 이었다.
지역별로는 미국이 전 세계 매출의 41%로 1위를 차지했다. 이는 32억 달러의 연방 양자 연구개발 기금 지원과 양자 센서 및 양자 보안 통신 시범 사업 확대의 결과이다. 한편 유럽도 양자 컴퓨팅 로드맵과 반도체 용량을 확대함에 따라, 양자 소재 환경의 급속한 발전은 유럽 대륙 전역의 연구소, 파운드리, 그리고 시스템 개발자들에게 중요한 전략적 함의를 제시할 것으로 예측된다.
