포토닉 IC 시장 분석

포토닉 IC 시장 시장 규모 및 전망 2025 to 2032

글로벌 포토닉 IC 시장은 2025년 183.1억 달러로 추정되며 2032년에는 220.5억 달러에 달할 것으로 예상되며, 2025년부터 2032년까지 20.4%의 연평균 성장률(CAGR)을 보일 것으로 전망됩니다.

글로벌 포토닉 IC 시장의 주요 테이크아웃:

• 광학 레이저 부문은 2025 년에 32.5 %의 점유율을 차지하여 시장을 주도 할 것으로 예상됩니다.
• 애플리케이션 중 광통신 부문은 2025 년에 47.89 % 의 점유율로 지배 할 것으로 예상됩니다.
• 하이브리드 통합 부문은 2025 년에 43.26 % 의 점유율로 시장을 주도 할 것으로 예상됩니다.
• 북미는 2025년 37.9%의 점유율로 시장을 주도할 것으로 예상되며, 같은 해 29.83%의 점유율을 차지할 것으로 예상되는 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 가장 빠른 성장을 보일 것으로 전망됩니다.

시장 개요:

글로벌 포토닉 IC 시장은 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 광 집적 회로는 비용 효율적이고 컴팩트 한 고성능 솔루션을 가능하게함으로써 광통신 시스템에 혁명을 일으킬 준비가되어 있습니다. 광자 설계의 상당한 발전으로 인해 기능이 향상된 더 복잡한 광자 IC의 개발이 추진되고 있습니다. 5G 지원 인프라 개발을 위한 주요 통신업체들의 광학 기술에 대한 지속적인 투자도 시장의 낙관적인 전망을 뒷받침합니다. 대역폭에 대한 수요 증가와 함께 고속 데이터 전송에 대한 요구가 증가하면서 IT 및 통신, 의료, 산업 자동화, 가전제품 등 다양한 최종 사용 산업에서 포토닉 IC의 도입이 확대되고 있습니다.

세그먼트별 인사이트

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구성 요소 인사이트 - 광학 레이저 부문의 성장을 주도하는 광 연결성

구성 요소 측면에서 광 레이저 부문은 데이터 통신 및 광 연결에 대한 수요가 기하급수적으로 증가함에 따라 2025년 시장에서 32.5%의 가장 높은 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 광학 레이저는 지하 또는 상공에 설치된 유리 또는 플라스틱 섬유를 통해 디지털 데이터를 전송하는 매체 역할을 하는 일관된 빛을 생성하기 때문에 광섬유 네트워크에서 중요한 역할을 합니다. 인터넷 트래픽의 경이적인 증가, 5G 출시, 사물 인터넷(IoT) 환경의 확대, 클라우드 서비스 사용 증가로 인해 장거리 고속 데이터 전송의 필요성이 대두되고 있습니다. 이로 인해 광섬유 케이블을 통해 안정적으로 빛 신호를 방출할 수 있는 레이저에 대한 수요가 크게 증가하고 있습니다. 또한 데이터 센터와 통신 네트워크에서 광 신호를 원활하게 송수신하기 위해 레이저가 포토닉 IC에 점점 더 많이 통합되고 있습니다. 레이저를 다른 광 부품과 컴팩트하게 통합하면 대역폭 집약적인 애플리케이션을 위한 비용 효율적이고 확장 가능한 솔루션을 구현할 수 있습니다.

원자재 인사이트 - 대규모 포토닉 통합을 위한 선호 재료로 부상하는 실리콘

원자재 측면에서 실리콘 부문은 대규모 광자 통합을 위한 우수한 특성으로 인해 2025년 시장에서 38.1%의 가장 높은 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 실리콘은 근적외선 범위에서 전파 손실이 적고 마이크로프로세서에 광범위하게 사용되기 때문에 제조 인프라가 잘 발달되어 있습니다. 이는 전자공학과 포토닉스 간의 설계 및 제조 공통점을 제공합니다. 작고 강력하며 안정적인 포토닉 IC에 대한 기하급수적인 수요를 충족하기 위해 대형 실리콘 포토닉스 파운드리가 등장했습니다. 또한 실리콘 기반 포토닉 부품은 단일 실리콘 칩에 전자 및 포토닉 레이어를 모놀리식으로 통합할 수 있는 상보성 금속 산화막 반도체(CMOS) 공정과 완벽하게 호환됩니다. 따라서 데이터 센터 인터커넥트, 액티브 광 케이블, 광전자 모듈과 같은 애플리케이션의 크기, 인터페이스 복잡성 및 제조 비용을 줄일 수 있습니다. 실리콘 소재의 풍부한 가용성과 저렴한 비용은 대량 생산 환경에서 다른 기판 소재에 대한 매력을 더욱 높여줍니다.

통합 유형 인사이트 - 5G 및 그 이상을 위한 정교한 포토닉 IC를 지원하는 하이브리드 통합

통합 유형 측면에서 하이브리드 통합 부문은 복잡한 5G 및 다중 프로토콜 통신 솔루션을 위한 설계 유연성과 기능을 극대화하기 때문에 2025년 시장에서 43.26%로 가장 높은 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 하이브리드 통합에는 별도의 재료 플랫폼에서 제조된 능동 및 수동 광자 구성 요소를 결합하고 플립칩 또는 직접 본딩 기술을 사용하여 함께 통합하는 것이 포함됩니다. 이를 통해 레이저, 변조기, 검출기 등 특정 광소자에 가장 적합한 이종 기판 기술을 사용할 수 있습니다. 또한 성능, 전력 소비, 비용 사이에서 원하는 절충점을 찾아 광자 회로를 최적화할 수 있습니다. 전자 IC와 이기종 광 다이를 모두 통합하는 정교한 모듈은 100G/400G DWDM 트랜시버, PAM-4 I/O 인터페이스, 액티브 광섬유 케이블 및 차세대 멀티칩 모듈(MCM)에 광범위하게 사용됩니다. 하이브리드 통합은 특히 5G 네트워크의 광범위한 온도 및 안정성 요건에서 작동하는 모듈에 대해 모놀리식 대안보다 시스템 수준의 성능을 향상시킬 수 있는 범위를 제공합니다. 하이브리드 어셈블리에 사용되는 고급 패키징 기술은 폼 팩터를 더욱 축소하여 제한된 에지 네트워크 배포에 적합한 접근 방식을 제공합니다.

지역 인사이트

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북미 포토닉 IC 시장 동향

북미는 연구 개발 활동에 대한 정부의 강력한 자금 지원으로 인해 2025년 37.9%의 점유율로 포토닉 IC 시장을 지배할 것으로 예상됩니다. 이는 혁신을 촉진하고 이 지역의 주요 기술 업체를 유치하는 데 도움이 되었습니다. 기존 반도체 기업과 광섬유 네트워크 인프라의 존재도 북미의 선도적 위치에 기여했습니다.

아시아 태평양 포토닉 IC 시장 동향

한편, 아시아 태평양 지역은 29.83%의 점유율을 차지할 것으로 예상되며 개발도상국의 고속 5G 및 통신 네트워크 구현에 힘입어 가장 빠른 성장을 보일 것으로 전망됩니다. 중국, 일본, 한국이 광전자 및 통신 분야의 국내 기술 역량을 구축하기 위해 대규모 투자를 단행하면서 수요가 증가하고 있습니다. 또한 비용 경쟁력도 아시아 태평양 지역을 매력적인 제조 기지로 만들고 있습니다.

주요 국가별 포토닉 IC 시장 전망

미국 포토닉 IC 시장 동향

미국 포토닉 IC 시장은 초기 기술 채택, 강력한 연구 생태계, 번창하는 스타트업 환경의 혜택을 누리고 있습니다. 인텔, IBM, Cisco와 같은 기업들은 실리콘 포토닉스, 광 네트워킹, AI 기반 포토닉 컴퓨팅에 투자하며 혁신을 주도하고 있습니다. 주요 반도체 팹의 존재, 학계와의 파트너십, 첨단 칩 제조에 대한 정부의 지원(예: 칩스법)은 시장 성장을 더욱 강화합니다.

중국 포토닉 IC 시장 동향

중국의 포토닉 IC 시장은 중국의 디지털 혁신과 통신 붐에 힘입어 빠르게 확장되고 있습니다. 중국 정부는 '중국 제조 2025' 이니셔티브에 따라 반도체 자급자족에 막대한 투자를 하고 있으며, 특히 AI, 5G, 데이터 센터를 위한 광자 통합에 중점을 두고 있습니다. 광 네트워킹과 실리콘 포토닉스에 대한 국가 지원 투자로 국내 기업들은 글로벌 경쟁에 박차를 가하고 있습니다.

일본 포토닉 IC 시장 동향

일본은 광통신 부품과 정밀 광자 제조 분야에서 오랜 기간 리더십을 유지해 왔습니다. 전자 및 반도체 제조에 대한 전문성을 바탕으로 차세대 인터커넥트, 고속 광 네트워킹, 실리콘 포토닉스를 이용한 컴퓨팅 분야에서 기회를 포착할 수 있는 유리한 입지를 확보하고 있습니다. 후지쯔와 같은 일본 기업들은 통신 및 생의학 애플리케이션을 위한 광센서, 레이저, 광섬유 부품 분야에서도 선두를 달리고 있습니다.

인도 포토닉 IC 시장 동향

인도의 포토닉 IC 시장은 고속 연결, 데이터 센터, AI 기반 컴퓨팅에 대한 수요 증가에 힘입어 탄력을 받고 있습니다. '메이크 인 인디아' 및 반도체 미션과 같은 정부 이니셔티브는 실리콘 포토닉스 및 광 네트워킹에 대한 투자를 늘리면서 국내 칩 제조를 촉진하고 있습니다. 타타 엘엑스시, 스털라이트 테크놀로지스, 산키야 랩스 등 현지 업체들은 5G, 광대역, 위성 통신을 위한 포토닉 솔루션을 활발히 개발하고 있습니다. 또한, 인도공과대학(IIT), 방갈로르공과대학(IISc) 등의 연구 기관이 포토닉 통합의 혁신을 주도하고 있습니다.

시장 플레이어, 주요 개발 및 경쟁 인텔리전스

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주요 개발 사항:

• 2024년 6월, 통신 및 기술 기업인 노키아와 포토닉 IC 시장의 핵심 업체인 Infinera Corporation은 노키아의 Infinera Corporation 인수에 관한 최종 합의를 선언했습니다.
• 2024년 3월, 광 전송 장비 공급업체인 Infinera는 모놀리식 InP 광 집적 회로 기술을 활용한 다양한 고속 데이터 센터 내 광학 제품군인 ICE-D를 출시했습니다.

글로벌 포토닉 IC 시장 플레이어가 따르는 주요 전략

기존 플레이어: 기존 업체들은 혁신을 주도하기 위해 연구 개발에 집중하고 있습니다. 인텔과 같은 기업은 더 높은 대역폭, 낮은 전력 소비, 확장된 기능을 갖춘 차세대 포토닉 칩을 개발하기 위해 매년 130억 달러 이상을 R&D에 투자하고 있습니다. 전략적 파트너십도 중요합니다. 인텔은 Cisco와 같은 거대 통신업체와 협력하여 네트워킹 장비에 포토닉 솔루션을 통합하고 있습니다. 이는 시장 리더로서 인텔의 입지를 공고히 하는 데 도움이 됩니다. 글로벌 확장은 또 다른 초점입니다. 새로운 제조 공장을 설립하고 지역 유통업체와 협력하여 기존 업체들이 해외 시장과 고객에 접근할 수 있도록 지원합니다.

미드 레벨 플레이어: 중간 수준의 플레이어는 비용 효율적인 제품을 강조합니다. 기업들은 경쟁력 있는 가격으로 필요한 성능을 제공하는 포토닉 IC를 개발하여 가격에 민감한 중소기업을 타깃으로 합니다. 이를 통해 접근성을 높입니다. 협업도 전략적입니다. 재료 공급업체 또는 파운드리와의 파트너십을 통해 중견 기업은 향상된 제조 역량과 규모의 경제를 활용할 수 있습니다. 이를 통해 생산량을 늘리고 비용을 절감할 수 있습니다.

소규모 업체: 소규모 업체는 자동차나 의료와 같은 특수 산업에 최적화된 포토닉 칩을 개발합니다. 이를 통해 대기업이 포기한 틈새 시장이지만 성장성이 높은 분야를 공략할 수 있습니다. 최첨단 기술을 채택하는 것도 경쟁에 도움이 됩니다. 스타트업은 소형화된 광학 칩을 가능하게 하는 나노포토닉 리소그래피와 같은 새로운 제조 기술을 더 빠르게 실험할 수 있습니다. 지역 제휴는 소규모 기업에게 시장 진입과 가시성을 제공합니다. 지역 스타트업 및 제조업체와의 파트너십을 통해 현지 고객 네트워크에 제품을 소개할 수 있습니다.

신흥 스타트업 - 포토닉 IC 산업 생태계

• 혁신적인 기술: 많은 스타트업이 혁신적인 포토닉 기술을 개발하고 있습니다. Lightelligence와 같은 기업은 얼굴 인식 및 물체 감지 애플리케이션을 위한 스마트 포토닉 센서를 상용화하고 있습니다. QuintessenceLabs는 통합 광자 양자 프로세서를 활용하여 기존 컴퓨터보다 기하급수적으로 빠르게 계산 문제를 해결합니다. 이 스타트업은 획기적인 기능을 도입하여 업계에 영향을 미치고 있습니다.
• 지속 가능성: 일부 스타트업은 지속 가능성에 중점을 두고 있습니다. 2020년에 설립된 Luminate는 재활용 재료를 사용하여 세계 최초의 탄소 네거티브 광자 집적 회로를 제조하는 것을 목표로 합니다. 이 기술을 대규모로 채택할 경우 업계의 탄소 발자국을 크게 줄일 수 있습니다. 코투라는 데이터 센터와 고성능 컴퓨팅을 위한 광자 기술을 통해 에너지 사용량을 30~50%까지 절감할 수 있도록 지원합니다. 이러한 스타트업은 환경 지속 가능성에 기여하고 있습니다.
• 틈새 시장: 새로운 솔루션을 통해 틈새 시장을 공략하는 스타트업은 시장 점유율을 높일 수 있습니다. 포토시그마와 같은 기업은 IoT 및 소비자 기기에 최적화된 소형 광자 모듈에 주력합니다. 이들의 특수 칩은 대기업이 충족하지 못한 니즈를 충족합니다. 또한 주요 기술 기업과의 파트너십을 통해 상용화를 가속화할 수 있습니다.

시장 보고서 범위

시장 역학

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포토닉 IC 시장의 동인 - 고속 데이터 통신에 대한 수요 급증

비디오 스트리밍, 클라우드 서비스, 소셜 미디어 등 대역폭 집약적인 애플리케이션으로 인한 데이터 트래픽의 끊임없는 증가로 인해 광 집적 회로를 활용하는 고속 데이터 통신 네트워크가 필요해졌습니다. 기존의 전자 통신 네트워크는 증가하는 대역폭 요구 사항을 따라잡기 위해 고군분투하고 있으며, 새로운 기술이 절실히 필요한 시점입니다. 빛은 전기보다 훨씬 빠른 속도로 전파되어 대역폭 병목 현상을 극복하는 데 도움이 되므로, 포토닉 IC는 전기 네트워크에 비해 비약적인 도약을 의미합니다. 또한 포토닉 회로는 빛 신호를 더 효율적으로 안내하고 처리하여 장거리 전송을 지원할 수 있습니다.

5G는 스마트폰을 넘어 다양한 새로운 디바이스를 연결하고 IoT, 자율주행차 등을 중심으로 한 새로운 애플리케이션을 가능하게 할 것으로 예상됩니다. 이로 인해 전송 및 교환되는 데이터의 양이 더욱 증가할 것입니다. 5G 네트워크는 현재 4G LTE 네트워크에 비해 데이터 속도가 10배에서 100배까지 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 네트워크 트래픽의 폭발적인 증가는 네트워크 용량을 늘리고 지연 시간을 줄이며 초고 대역폭 지점 간 상호 연결을 가능하게 하는 광 네트워킹 부품과 포토닉 집적 회로를 필요로 합니다. 선도적인 통신 기업과 거대 네트워킹 기업은 이미 차세대 포토닉 기반 통신 인프라를 개발하기 위해 포토닉 IC 제조업체와 협력하기 시작했습니다. 더 작은 나노미터 제조 공정으로의 전환은 이러한 회로의 생산 비용을 낮추어 광자 네트워크의 대량 배포를 더욱 실현 가능하게 만들 것입니다.

포토닉 IC 시장의 과제 - PIC 개발과 관련된 높은 초기 비용

글로벌 포토닉 IC 시장의 주요 과제 중 하나는 PIC 개발과 관련된 높은 초기 비용입니다. 포토닉 IC를 개발하려면 포토닉 설계, 제조 공정 개선, 패키징 및 테스트에 대한 광범위한 R&D 투자가 필요합니다. 이로 인해 상업적 생산이 시작되기 전에도 높은 비반복 엔지니어링(NRE) 비용이 발생하게 됩니다. 또한 포토닉 IC 제조 시설에는 포토리소그래피, 에칭, 증착 등을 위한 복잡하고 값비싼 장비 세트가 필요합니다. 이러한 비용으로 인해 초기 소량 생산 시에는 단위 생산 비용이 높아집니다. 많은 애플리케이션에서 경쟁 전자 또는 광학 부품 솔루션을 고려할 때 이러한 높은 비용을 정당화하기 어려웠습니다. 초기 투자 비용을 회수하려면 대량 생산 판매 또는 대체 수익원이 필요합니다. 이러한 높은 진입 장벽으로 인해 지금까지 상업 고객들의 PIC 도입이 더디게 진행되었습니다.

포토닉 IC 시장 기회 - 양자 컴퓨팅과 같은 신흥 기술에 PIC 통합

글로벌 포토닉 IC 시장의 주요 기회 중 하나는 양자 컴퓨팅과 같은 신흥 기술에 PIC를 통합하는 것입니다. 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터에 비해 복잡한 문제를 기하급수적으로 빠르게 계산할 수 있습니다. 그러나 양자 컴퓨터는 나노 단위의 거리에서 빛이나 물질의 양자 상태를 안정적으로 전파하고 조작해야 합니다. 단일 광자를 온칩으로 정밀하게 생성, 조작, 감지할 수 있는 포토닉 IC는 이러한 양자 광자 애플리케이션에 매우 적합합니다. 양자 컴퓨팅 프로토타입과 제품에 PIC를 성공적으로 통합하면 엄청난 새로운 수익원이 열릴 수 있습니다. 규모의 경제를 통해 대량 생산을 촉진하고 비용을 절감할 수 있습니다. 이는 전통적인 통신 및 데이터 통신 시장을 넘어 양자 감지, 양자 시뮬레이션 등과 같은 수익성이 높은 새로운 애플리케이션 분야로 PIC의 상용화를 가속화할 것입니다.

애널리스트 의견(전문가 의견)

• 글로벌 포토닉 IC 시장은 통신 인프라와 데이터 센터에 대한 투자 증가에 힘입어 견고한 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 5G 기술과 AI 기반 컴퓨팅의 도입은 고성능 포토닉 회로에 대한 수요를 더욱 가속화할 것입니다.
• 주요 과제는 여전히 높은 초기 비용과 복잡성으로 인해 시장 확대가 더뎌질 수 있다는 점입니다. 그러나 실리콘 포토닉스의 지속적인 발전은 이러한 우려를 완화할 것으로 예상됩니다.
• 북미는 기술 리더십과 막대한 R&D 투자로 인해 계속해서 우위를 점하고 있으며, 아시아 태평양 지역은 반도체 산업의 호황과 광학 기술에 대한 정부의 강력한 지원에 힘입어 가장 빠르게 성장하는 지역으로 부상하고 있습니다.

시장 세분화

• 구성 요소 인사이트(매출, 미화 10억 달러, 2020~2032년)
• • 광학 레이저
  • 변조기
  • 검출기
  • 트랜시버
  • 감쇠기
  • 멀티플렉서/디멀티플렉서(MUX/DEMUX)
  • 광 증폭기
• 원자재 인사이트(매출, 미화 10억 달러, 2020~2032년)
• • 실리콘
  • 인듐 인화물(InP)
  • 갈륨 비소(GaAs)
  • 리튬 니오베이트(LiNbO3)
  • 실리카 온 실리콘
• 통합 유형별 인사이트(매출, 미화 10억 달러, 2020~2032년)
• • 하이브리드 통합
  • 모놀리식 통합
  • 모듈 통합
• 애플리케이션 인사이트(매출, USD Bn, 2020-2032년)
• • 광통신
  • 센싱
  • 광 신호 처리
  • 바이오 포토닉스
• 지역별 인사이트(매출, USD Bn, 2020 - 2032년)
• • 북미
    • 미국
    • 캐나다
  • 라틴 아메리카
    • 브라질
    • 아르헨티나
    • 멕시코
    • 기타 라틴 아메리카
  • 유럽
    • 독일
    • 영국
    • 스페인
    • 프랑스
    • 이탈리아
    • 러시아
    • 기타 유럽
  • 아시아 태평양
    • 중국
    • 인도
    • 일본
    • 호주
    • 대한민국
    • ASEAN
    • 기타 아시아 태평양 지역
  • 중동
    • GCC 국가
    • 이스라엘
    • 기타 중동 국가
  • 아프리카
    • 남아프리카 공화국
    • 북아프리카
    • 중앙 아프리카
• 주요 기업 인사이트
• • 인텔 주식회사
  • Cisco Systems, Inc.
  • 인피네라 코퍼레이션
  • 멜라녹스 테크놀로지스
  • 네오포토닉스 주식회사
  • 루멘텀 홀딩스
  • Luxtera, Inc.
  • Oclaro, Inc.
  • Acacia Communications, Inc.
  • 카이암 코퍼레이션
  • M/A-COM 기술 솔루션 홀딩스, Inc.
  • Finisar Corporation
  • Huawei Technologies Co.
  • II-VI Incorporated
  • POET Technologies Inc.