글로벌 인공 근육 시장 크기 및 점유율 분석 - 성장 추세 및 예측 (2025-2032) 분석

글로벌 인공 근육 시장은 2025년 미화 2,111.6백만 달러로 평가되었으며 2032년에는 미화 4,356.4백만 달러에 달할 것으로 예상되며 2025년부터 2032년까지 10.9%의 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 전망됩니다.

고분자 젤 또는 고분자 전해질 젤이라고도 하는 인공 근육은 온도, 습기 또는 전기 신호의 변화와 같은 외부 자극에 반응하여 강한 수축 또는 팽창을 겪는 젤과 같은 물질입니다. 인공 근육에는 열 활성화형과 전기 활성형 폴리머의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 열 활성화 근육은 열을 사용하여 폴리머 젤을 수축 또는 팽창시켜 사람의 근육과 유사하게 작동합니다. 전기 활성 폴리머 근육은 전기 신호 또는 전압 변화를 사용하여 변형을 일으킵니다. 이는 생물학적 근육을 모방할 수 있으며 빠르고 섬세한 움직임이 필요한 곳에 적용될 수 있습니다.

기존 모터에 비해 인공 근육의 주요 장점으로는 가벼운 무게, 유연성, 반응 시간, 중량 대비 전력 비율 등이 있습니다. 인공 근육은 기계적 움직임이 아닌 폴리머 수축과 팽창에 의존하기 때문에 크기에 비해 매우 높은 힘과 출력을 얻을 수 있습니다. 인공 근육의 잠재적 응용 분야로는 로봇 공학, 보철, 성형 구조물, 최소 침습 수술 도구, 인공 심장 펌프 등이 있습니다. 하지만 제한된 움직임 범위, 피로 저항성, 장시간 사용에 따른 내구성 등의 단점이 있습니다. 인공 근육을 광범위한 상업 및 의료용으로 사용하기 위해 기존 재료와 기술을 최적화하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.

글로벌 인공 근육 시장 지역별 인사이트

• 북미는 예측 기간 동안 인공 근육의 가장 큰 시장이 될 것으로 예상되며 2025 년 시장 점유율의 34.6 % 이상을 차지할 것으로 예상됩니다. 특히 미국은 인공 근육 기술의 개발 및 상용화에 종사하는 대부분의 상위 업체들의 본거지입니다. 미국의 재생 의학 및 외골격 연구에 대한 정부의 지원은 재료와 디자인의 발전을 촉진했습니다.
• 유럽은 2025년 인공 근육 시장에서 두 번째로 큰 시장이 될 것으로 예상되며, 30.4% 이상의 시장 점유율을 차지할 것으로 전망됩니다. 이 시장의 성장은 높은 의료비 지출에 기인합니다.
• 아시아 태평양은 예측 기간 동안 12.2 % 이상의 연평균 성장률로 성장할 것으로 예상되는 인공 근육의 가장 빠르게 성장하는 시장이 될 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 시장의 성장은 로봇 공학 및 바이오닉스와 같은 분야의 연구를 촉진하기 위한 정부의 이니셔티브가 인공 근육 기술 개발을 촉진했기 때문입니다.

그림 1. 지역별글로벌 인공 근육 시장 점유율 (%), 2025년

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애널리스트의 견해:

글로벌 인공 근육 시장은 가까운 미래에 큰 성장 잠재력을 가지고 있습니다. 인간 친화적인 로봇과 보철물에 대한 수요 증가에 힘입어 인공 근육에 대한 수요가 크게 증가할 것으로 예상됩니다. 이 시장의 성장을 돕는 또 다른 주요 요인은 첨단 생체 모방 액추에이터 개발에 대한 주요 시장 플레이어의 연구 개발(R&D) 투자가 증가하고 있다는 점입니다. 그러나 생물학적으로 영감을 얻은 인공 근육 개발과 관련된 높은 비용은 여전히 제약으로 남아 있습니다.

아시아 태평양 지역, 특히 중국, 일본 및 한국과 같은 국가는 선도적 인 로봇 연구 기관 및 제조업체의 존재로 인해 인공 근육 시장을 지배 할 가능성이 높습니다. 북미는 미국에 기반을 둔 기업과 연구 기관이 보철 및 외골격 개발에 집중하고 있기 때문에 또 다른 수익성 높은 지역으로 남을 것입니다. 인공 근육 시장은 바이오 로봇 연구에 대한 자금 지원 증가에 힘입어 유럽에서 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.

현재 하이드로겔 액추에이터가 시장 점유율의 30% 이상을 차지하고 있지만, 전기 활성 폴리머가 유망한 대안으로 떠오르며 가장 높은 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 3D 프린팅과 재료 과학의 발전은 가까운 미래에 생산 비용을 낮추고 인공 근육의 적용 범위를 넓히는 데 도움이 될 수 있습니다. 소프트 로봇과 신경 보철의 성공적인 상용화는 새로운 기회를 창출할 것입니다. 전반적으로 지속적인 기술 혁신, 헬스케어 애플리케이션의 증가, 소프트 로봇에 대한 투자 증가로 인해 인공 근육 시장은 더욱 성장할 것입니다.

글로벌 인공 근육 시장의 동인:

• 로봇 보철에 대한 수요 증가: 부상, 사고, 선천성 장애가 증가함에 따라 로봇 보철에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있습니다. 보다 발전된 로봇 보철물은 많은 사람들이 거의 정상에 가까운 이동성과 기능을 회복하는 데 도움을 주고 있습니다. 이러한 차세대 보철물은 실제 사람의 근육을 모방한 첨단 인공 근육에 의존하는 경우가 많습니다. 이러한 첨단 보철에 대한 수요가 증가함에 따라 인공 근육 시장은 크게 성장하고 있습니다. 여러 보고서에서 보철 수요의 증가를 지적하고 있습니다. 2021년 세계보건기구(WHO)에서 발표한 기사에 따르면, 전 세계적으로 매년 100만 명 이상의 사람들이 다양한 이유로 인해 절단 수술을 받고 있습니다. 2021년 미국 정형외과 학회에서 발표한 또 다른 보고서에 따르면 미국에서만 매년 약 18만 5천 건의 절단이 발생하고 있으며, 당뇨병과 혈관 질환이 더욱 널리 퍼지면서 그 발생률은 더욱 증가할 것으로 예상됩니다. 자연과 유사한 고급 보철물에 대한 수요가 증가함에 따라 보철 장치, 외골격 및 로봇 공학에 사용되는 인공 근육 시장은 가까운 미래에 지속적인 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 시장은 단순한 액추에이터에서 진정한 생체 모방 솔루션으로 변화하고 있습니다.
• 고급 웨어러블 엑소스켈레톤 디바이스에 대한 수요 증가: 인간의 힘과 지구력을 향상시킬 수 있는 첨단 웨어러블 외골격 장치에 대한 수요는 최근 몇 년 동안 꾸준히 증가하고 있습니다. 이러한 전동 외골격 슈트는 인간 근육의 기능을 모방한 인공 근육을 사용하여 착용자가 무거운 물건을 들거나 고된 수작업이 필요한 작업을 보다 쉽게 수행할 수 있게 해줍니다. 2021년 세계보건기구가 발표한 보고서에 따르면 고령화 인구 증가와 만성 질환의 증가로 인해 2050년까지 전 세계적으로 10억 명 이상의 사람들이 어떤 형태로든 장애를 가지고 살아갈 것으로 예상됩니다. 이러한 장애 및 관련 의료 문제의 증가는 향후 10년간 의료 및 개인 보조를 위한 전동 외골격 기기의 채택을 더욱 촉진할 것으로 예상됩니다. 마찬가지로 산업 부문에서도 인구 통계학적 변화로 인해 진화하는 인력 문제에 대처하기 위해 이러한 근력 증강 웨어러블을 더욱 광범위하게 도입할 것입니다. 주요 응용 분야에서 지속적으로 증가하는 이러한 수요는 가까운 미래에 인공 근육 시장을 계속 발전시킬 것입니다.
• 만성 질환 유병률 증가: 고령화, 좌식 생활 습관 및 기타 위험 요인으로 인해 전 세계적으로 만성 질환이 더 많은 인구에 영향을 미치면서 보조 기술에 대한 수요도 크게 증가할 것입니다. 따라서 인공 근육 산업은 향후 10년간 상당한 성장 기회를 맞이할 것으로 예상됩니다. 치료, 재활 및 노인 케어에 적합한 제품에 대한 수요가 증가할 것입니다. 범미보건기구(PAHO)의 자문을 받은 의료 전문가들의 예측에 따르면, 예방 조치를 강화하지 않으면 2050년까지 근골격계 질환만 17억 명 이상이 영향을 받고 연간 1조 5천억 달러의 비용이 발생할 것으로 예상됩니다. 이는 다가오는 사회경제적 부담과 효과적인 솔루션에 대한 미충족 수요를 명확히 보여주며, 인공 근육 기술 시장을 촉진하고 있습니다.

글로벌 인공 근육 시장 기회:

• 신흥 경제국에는 대규모 환자 풀이 존재합니다: 세계보건기구(WHO)에 따르면 개발도상국에서 비전염성 질환(NCD) 부담이 가장 급격히 증가하고 있으며, 2030년까지 이들 국가에서 심장병, 뇌졸중, 당뇨병, 암으로 인한 사망자가 50% 이상 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 급격한 NCD의 증가는 인공 근육과 같은 혁신적인 기술로 구동되는 보조 기기에 대한 수요를 포함하여 의료 부문에 광범위한 새로운 수요를 창출할 것입니다. 인공 근육은 다재다능하고 비용이 저렴하기 때문에 의료 시스템 과부하와 질병 문제 증가로 어려움을 겪고 있는 신흥 시장에 매력적인 옵션이 될 수 있습니다. 특정 의료 분야에 맞게 개발된다면 인공 근육 기기는 개발도상국의 치료 격차 확대와 경제적 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 성장하는 응용 분야: 기존 치료법을 개선하기 위한 새로운 애플리케이션이 개발되고 있습니다. 예를 들어, 인공 근육 펌핑 위 풍선은 체중 감량 관리를 위한 임상 시험 중입니다. 기존의 풍선 대체품에 비해 근육의 작용이 자연스러운 연동 운동을 모방하기 때문에 잠재적으로 더 안전하고 편안할 수 있습니다. 다른 응용 분야로는 정밀 약물 전달 펌프와 상처 봉합 시스템 등이 있습니다. 인공 근육 밴드를 봉합사에 삽입하여 수술 후 회복을 앞당길 수도 있습니다. 또한, 연구자들은 신체 외부의 장기와 대사 기능을 모방할 수 있는 인공 근육을 연구하고 있습니다. 유엔 경제사회국이 발표한 보고서에 따르면, 기후 변화로 인해 전 세계적으로 식량 불안정이 악화되면서 2020년에는 8억 2천만 명이 넘는 사람들이 기아로 고통받고 있습니다. 인공 근육으로 구동되는 수경 재배 농장의 실험실 프로토타입은 날씨나 토지 제약에 관계없이 지속 가능한 실내 작물 생산의 가능성을 보여줍니다. 이러한 혁신은 향후 식량 공급의 신뢰성과 글로벌 건강 영양 수준을 높일 수 있습니다.

글로벌 인공 근육 시장 동향

• 기기의 소형화: 인공 근육이 소형화됨에 따라 부피가 큰 외부 부품 없이 독립적으로 작동할 수 있는 내부 임플란트뿐만 아니라 옷 속에 완전히 숨길 수 있는 눈에 띄지 않는 보철물의 가능성도 커지고 있습니다. 이로써 절단 환자나 거동이 불편한 사람들의 자연스러운 움직임 회복을 돕는 보조 기기의 새로운 기회가 열렸습니다. 또한 덜 침습적인 수술 기법의 발전에도 도움이 됩니다. 예를 들어, 미국 FDA가 발표한 수술용 로봇 사용에 관한 보고서에 따르면 2023년에 소형 손목과 관절을 사용하는 다빈치 같은 시스템을 이용한 로봇 수술 건수가 25% 증가했습니다. 이러한 로봇의 크기가 작아짐에 따라 절개 부위가 작아지고 환자의 회복 시간도 빨라졌습니다.
• 자가 구동 시스템의 개발: 자가 동력 인공 근육에 대한 이러한 추세는 이러한 기술을 훨씬 더 실용적이고 사용자 친화적으로 만들면서 이 분야에 혁명을 일으키고 있습니다. 배터리를 교체하거나 재충전할 필요가 없다는 것은 자가 동력 근육이 장시간 동안 지속적으로 작동할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 신체 재활을 돕는 소프트 로봇 외골격이나 자연스러운 움직임을 복원하는 보철과 같은 애플리케이션에 새로운 기회를 열어줍니다. 외부 전원을 관리할 필요가 없으므로 유지보수 필요성이 줄어들고 휴대성이 향상됩니다. 자가 구동 시스템을 사용하면 무거운 배터리를 장착할 필요가 없으므로 인공 근육을 더 가볍고 부피가 작아지게 만들 수 있습니다.
• 스마트 기술의 통합: 스마트 기술의 통합은 인공 근육 시장에 큰 영향을 미치고 있습니다. 의생명공학, 나노기술, 로봇공학, 3D 프린팅과 같은 분야의 발전으로 연구자들은 자연 근육의 특성을 거의 그대로 모방한 혁신적인 인공 근육 디자인을 개발할 수 있게 되었습니다. 한 가지 예로 전도성 고분자 인공 근육을 개발하는 것이 있습니다. 전도성 폴리머는 전기 자극에 반응하여 수축하거나 팽창할 수 있는 수축 특성을 가지고 있습니다. 연구자들은 전도성 폴리머 배합과 제작 기술을 개선하여 강도, 유연성, 실제와 같은 운동 능력을 갖춘 인공 근육을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 여러 학술 연구소에서 전도성 폴리머 기반 인공 근육을 시연하여 역기를 들거나 장애인을 돕고 소프트 로봇 설계에 동력을 공급할 수 있는 전도성 폴리머 기반 인공 근육을 개발했습니다. 이 연구는 기존의 동력 장치에 비해 더 자연스러운 움직임과 실제와 같은 느낌을 주는 스마트 보철 및 보조기로 발전할 것으로 기대됩니다.

글로벌 인공 근육 시장의 제약 요인:

• 높은 비용: 높은 비용은 글로벌 인공 근육 시장의 성장을 제한하는 주요 요인 중 하나입니다. 인공 근육을 개발하려면 광범위한 연구와 테스트가 필요하며 이는 매우 비용이 많이 드는 과정입니다. 이러한 인공 근육은 복잡한 나노 기술과 재료 공학적 접근 방식을 통해 자연 근육 섬유와 그 기능을 모방하여 만들어집니다. 천연 생물학적 근육과 동일한 섬세한 작업을 수행할 수 있는 합성 소재를 만들려면 분자 수준에서 새로운 제작 및 제조 기술을 탐구해야 합니다. 이러한 수준의 고급 연구와 실험에는 시간과 자금 모두 막대한 투자가 필요합니다. 여기에 인공적으로 개발된 근육을 인체에 적용하기 전에 그 효능과 안전성을 테스트하는 데 필수적인 임상시험 비용도 추가됩니다. 이러한 새로운 의료 기술은 건강에 즉각적인 영향을 미치기 때문에 당연히 규제 당국의 승인이 매우 엄격합니다. 미국 FDA와 같은 규제 기관에서 요구하는 대로 인간 지원자를 대상으로 강력한 임상 테스트를 수행하려면 상당한 자본이 투입됩니다. 또한 최첨단 실험실을 갖춘 고급 연구 인프라를 구축하고 전문 과학 인력을 고용하는 데에도 막대한 자본 지출이 필요합니다. 이 모든 것이 합쳐져 의료용 인공 근육 기술을 개발하는 데 드는 전체 비용이 증가합니다.

균형: 주요 시장 참여자들은 새로운 인공 근육 기술을 개발하는 데 드는 전반적인 비용을 줄이는 데 집중하여 인공 근육과 관련된 높은 비용을 줄여야 합니다.

• 생체 적합성 문제: 생체 적합성 문제는 인공 근육 시장의 성장에 중요한 도전 과제입니다. 인체 내부에 이물질을 이식하면 신체가 이물질을 거부할 위험이 항상 존재합니다. 인체는 수백만 년에 걸쳐 이물질이나 잠재적으로 해로운 것을 감지하고 제거하도록 진화해 왔습니다. 합성 소재로 만든 인공 근육은 자연 근육과 동일한 생화학적 구성을 가지고 있지 않습니다. 인공 근육을 대체하거나 강화하기 위해 체내에 도입하면 면역 반응을 일으킬 수 있습니다. 신체의 면역 체계는 염증 반응과 거부 반응을 통해 이러한 인공 임플란트를 공격하고 제거하려고 시도할 수 있습니다. 이러한 생체 적합성 문제는 인공 근육에 사용되는 합성 물질과 신체의 주변 생물학적 조직 간의 상호 작용으로 인해 발생합니다. 재료마다 생체 조직과의 호환성 수준이 다릅니다. 일부 소재는 큰 문제를 일으키지 않지만 다른 소재는 항원성이 강해 자가면역 질환을 유발할 수 있습니다. 모든 잠재적 소재를 테스트하고 최적의 생체 적합성을 갖춘 근육을 제작하는 것은 지속적인 과제로 남아 있습니다. 거부 반응이 나타나면 환자에게 건강상의 위험을 초래하고 임플란트를 제거해야 합니다. 이는 인공 근육을 의료 분야에 적용하는 데 큰 걸림돌이 됩니다.

최근 개발 현황

주요 개발

• 2023년 10월, 세계적인 보철 제조업체 중 하나인 블래치포드는 하지 부분 마비 환자들이 더 쉽고 자연스럽고 편안하게 자신감과 안전성을 높이며 걸을 수 있게 해주는 삶을 변화시키는 지능형 보조기인 Tectus를 출시했습니다.
• 보조기 및 지지대, 압박 요법, 보철물 등 정형외과용 비침습적 장비를 개발, 제조, 판매하는 외서(Össur)는 2022년 세계 최초로 무릎 위 절단 또는 사지 절단 환자를 위한 능동형 마이크로프로세서 인공 무릎인 신제품 파워 니(POWER KNEE)를 출시했습니다. 파워 니는 첨단 알고리즘을 사용하여 사람의 움직임 패턴을 감지하고 착용자의 속도와 케이던스를 실시간으로 학습하고 조정하는 모터 구동식 '스마트' 의족으로, 획기적인 생체 공학 기술입니다.

그림 2. 재료 유형별 글로벌 인공 근육 시장 점유율(%), 2025년

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글로벌 인공 근육 시장의 상위 기업

• 듀폰
• SRI 인터내셔널
• 포스터 밀러, Inc.
• 미국 인공 근육
• 소프트 로보틱스 Inc.
• Festo AG & Co. KG
• 칭다오 진루 JF 기계 유한 공사
• Technobots
• Mercatore S.p.A
• 오타와 인공 근육
• 기타 주요 업체

정의: 합성 근육이라고도 하는 인공 근육은 자극을 받으면 수축, 확장 또는 회전하여 생물학적 근육의 기능을 모방하는 재료 또는 장치입니다. 인공 근육은 화학적 또는 전기적 신호를 기계적 에너지로 변환하는 기능이 있습니다. 이러한 재료는 고분자, 전기 활성 고분자(EAP), 형상 기억 합금, 바이오 하이브리드 시스템 등 다양한 물질로 만들 수 있습니다. 인공 근육의 개발은 로봇공학, 보철학, 웨어러블 기술 분야에서 중요한 연구 분야입니다.