양자 센서 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 제품 유형별(원자 시계, 자기 센서, 광합성 활성 방사선(PAR) 센서 등), 최종 사용 산업별(군사 및 국방, 의료, 자동차, 항공 우주, 기타) 및 지역 분석, 2024-2031

시장 정의

시장에는 중첩, 얽힘, 양자 터널링과 같은 양자 현상을 활용하여 매우 민감하고 정확한 측정을 달성하는 기술이 포함됩니다.

이러한 센서는 기존 감지 기술보다 뛰어난 성능을 제공하므로 내비게이션, 의료 영상, 지구물리학 탐사, 국방 등 다양한 애플리케이션에 사용됩니다. 이 보고서는 예측 기간 동안 시장에 영향을 미칠 것으로 예상되는 주요 동인, 새로운 추세 및 경쟁 환경에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다.

양자 센서 시장개요

세계 양자 센서 시장 규모는 2023년 2억 6,810만 달러로 평가되었으며, 2024년 3억 3,200만 달러에서 2031년 8억 8,500만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 15.04%를 나타낼 것으로 예상됩니다.. 

소형화 및 통합의 발전과 함께 고감도 및 비침습적 특성으로 인해 의료 및 의료 영상 분야에서 양자 센서의 적용이 증가함에 따라 장치 성능이 향상되고 임상 및 연구 환경 전반에 걸쳐 사용이 확대되고 있습니다.

양자 센서 산업에 종사하는 주요 회사로는 Campbell Scientific, Inc., ID Quantique, LI-COR, Inc., M Squared Lasers Limited, Muquans, AOSense, Inc., Atomionics Pte Ltd, Apogee Instruments, Inc., QuantumDiamonds, Q-CTRL, Nomad Atomics, Skye Instruments Ltd, SICK AG, KWAN-TEK 등이 있습니다.

방위, 항공우주, 지구물리학과 같은 산업 전반에 걸쳐 초정밀 측정 도구에 대한 수요가 증가함에 따라 시장이 성장하고 있습니다. 양자 센서는 기존 센서에 비해 훨씬 더 높은 감도와 정확도를 제공하므로 중력장, 자기 변화 및 관성 운동을 정밀하게 감지할 수 있습니다.

이는 잠수함 항법, 지하 자원 탐지, 위성 기반 지구 관측과 같은 중요한 응용 분야에 필수적입니다.

• 2025년 4월 NASA는 중력 측정을 위한 최초의 우주 기반 양자 센서인 Quantum Gravity Gradiometer Pathfinder의 개발을 발표했습니다. 이 이니셔티브는 자원 매핑, 행성 과학, 지구 관측 분야의 고급 애플리케이션을 구현하여 초고감도 및 소형 감지 기술에 대한 증가하는 수요를 충족하는 것을 목표로 합니다.

주요 내용:

1. 2023년 양자센서 시장 규모는 2억 6,810만 달러로 기록됐다.
2. 시장은 2024년부터 2031년까지 CAGR 15.04%로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 북미는 2023년 시장 점유율 36.33%, 평가액 9,740만 달러를 기록했습니다.
4. 원자시계 기술 부문은 2023년에 9,980만 달러의 매출을 올렸습니다.
5. 헬스케어 부문은 2031년까지 2억 4,430만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
6. 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 16.13%로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장 동인

의료 및 의료 영상 분야의 애플리케이션 성장

양자 센서 시장은 헬스케어 분야에서 양자 센서 사용이 증가함에 따라 영향을 받습니다.의료 영상매우 민감하고 비침습적인 진단 기능을 갖추고 있기 때문입니다.

NV(질소 공극) 센터 기반 센서는 고해상도 자기장 감지를 가능하게 하여 뇌 영상, 조기 질병 감지 및 향상된 MRI 성능의 발전을 지원합니다. 이러한 통합은 생의학 연구 및 임상 진단 분야의 수요를 촉진하여 시장 성장에 기여합니다.

2025년 4월 Bosch는 Element Six와 협력하여 합성 다이아몬드로 제작된 소형 양자 자기장 센서를 상용화하기 위해 Bosch Quantum Sensing을 출시했습니다. 이 이니셔티브는 의료, 내비게이션 및 자원 탐사 분야 전반에 걸쳐 고정밀 감지 솔루션에 대한 수요 증가를 해결하는 것을 목표로 합니다.

시장 도전

양자 센서 개발의 기술적 과제

양자 센서는 정확도와 신뢰성에 큰 영향을 미칠 수 있는 온도 변동, 전자기 간섭, 기계적 진동과 같은 환경 요인에 매우 민감하므로 실용적인 실제 응용 분야에 통합하는 것이 특히 어렵습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 기업에서는 고급 차폐, 진동 격리 및 열 안정화 기술을 개발하고 있습니다. 제어된 환경에서 극저온 냉각 및 하우징 센서와 같은 혁신도 연구되어 센서 정밀도를 향상시키고 실제 응용 분야에 더 적합하도록 만들고 있습니다.

시장 동향

양자 센서의 소형화 및 집적화

양자 센서의 소형화는 업계의 주요 추세이며, 발전을 통해 더욱 컴팩트하고 통합된 장치가 가능해졌습니다. NV(질소 공극) 센터 및 NQR(핵 사중극 공명)과 같은 기술은 정밀도를 저하시키지 않으면서 센서의 크기를 줄이는 데 앞장서고 있습니다.

이러한 추세는 의료, 국방, 과학 연구와 같은 분야에서 양자 센서의 배치를 강화하여 혁신과 정확성을 위한 새로운 가능성을 제공하고 있습니다.

• 2025년 1월, Penn Engineering은 핵 4극 공명과 다이아몬드의 질소 공극 중심을 결합하는 새로운 양자 감지 방법을 도입했습니다. 이 접근 방식을 사용하면 원자 수준 신호를 감지할 수 있으며 약물 개발 및 단백질 연구와 같은 분야에서 정밀한 분자 분석에 대한 증가하는 요구를 충족할 수 있습니다.

양자 센서 시장 보고서 스냅샷

시장 세분화:

• 제품 유형별(원자 시계, 자기 센서, PAR(광합성 활성 방사선) 센서, 기타): 원자 시계 부문은 높은 정밀도와 국방, 항공우주, 통신 응용 분야의 수요 증가로 인해 2023년에 9,980만 달러를 벌어들였습니다.
• 최종 사용 산업별(군사 및 방위, 의료, 자동차, 항공우주, 기타): 군사 및 방위 부문은 항법, 감시 및 보안 통신 시스템을 위한 양자 센서 채택 증가로 인해 2023년 시장의 33.96%를 차지했습니다.

양자 센서 시장지역분석

지역에 따라 글로벌 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카 및 남미로 분류되었습니다.

2023년 글로벌 시장에서 북미 양자센서 시장점유율은 9,740만 달러로 약 36.33%를 기록했다. 이러한 지배력은 강력한 정부 지원과 잘 확립된 연구 생태계에 기인합니다.

미국 국립양자계획(National Quantum Initiative)과 같은 이니셔티브는 DARPA, NASA 등 국방 및 우주 기관의 상당한 투자와 함께 양자 감지 기술의 발전을 가속화하고 있습니다. 또한, 학술 기관과 업계 관계자 간의 협력 노력으로 지역 전체의 기술 개발과 상용화가 가속화되고 있습니다.

아시아 태평양 양자 센서 산업 지역은 첨단 기술에 대한 수요 증가와 산업 및 소비자 요구 증가에 힘입어 예측 기간 동안 16.13%의 강력한 CAGR로 크게 성장할 준비가 되어 있습니다.

의료, 국방, 제조, 스마트 시티 등 분야의 산업에서는 정확성과 효율성을 위해 양자 센서를 점점 더 많이 채택하고 있습니다. 또한, 가전제품 및 건강 모니터링 시장이 확대되면서 매우 민감하고 정확한 양자 센서 시스템에 대한 수요가 더욱 가속화되고 있습니다.

• 2024년 7월, Forschungszentrum Jülich와 한국의 IBS 양자나노과학단은 원자 수준에서 자기장을 감지할 수 있는 양자 센서를 개발했습니다. 이 혁신은 양자 물질을 연구하고 원자 수준 측정을 수행하기 위한 고정밀 도구를 제공합니다. 또한 MRI 감도와 정확도가 향상되어 의료 영상 진단 기능이 향상될 것으로 기대됩니다.

규제 프레임워크

• 미국에서는, 시장은 양자 기술의 개발, 표준화 및 상용화를 위한 전략적 프레임워크를 설정하는 NQI(National Quantum Initiative Act)에 의해 규제됩니다.
• 유럽은 저전압 지침(LVD) – 2014/35/EU를 제정했습니다.,이는 양자 센서를 포함하여 특정 전압 범위 내에서 작동하는 전기 장비에 대한 안전 및 성능 표준을 설정합니다.

경쟁 환경

양자 센서 시장의 기업들은 기술 우위를 강화하고 시장 입지를 확대하기 위해 전략적 이니셔티브에 적극적으로 참여하고 있습니다. 주요 업체들은 센서 정밀도, 소형화, 시스템 통합과 같은 분야의 혁신을 가속화하기 위해 학술 기관 및 정부 기관과 연구 협력을 형성하고 있습니다.

기업들은 공동 노력 외에도 제품 개발 및 상용화를 지원하기 위해 첨단 제조 역량과 전용 양자 연구 시설에 투자하고 있습니다.

• 2024년 8월 QuantumDiamonds는 Fraunhofer 전자기장 이론 연구소와 제휴하여 고해상도 양자 감지 현미경을 개발했습니다. 이번 협력은 정밀한 반도체 분석에 대한 수요 증가를 목표로 하고 연구 및 산업 응용 분야에서 더 광범위하게 사용할 수 있도록 양자 센서 기술의 발전을 지원합니다.

양자 센서 시장의 주요 회사 목록:

• 캠벨 사이언티픽, Inc.
• ID 수량
• LI-COR, Inc.
• M 제곱 레이저 제한
• 무취안스
• AOSense, Inc.
• Atomicions Pte Ltd.
• Apogee Instruments, Inc.
• 퀀텀다이아몬드
• Q-CTRL.
• 노마드아토믹스
• 스카이 인스트루먼트 주식회사
• 아픈 AG
• 관텍

최근 개발(신제품 출시)

• 2025년 3월, Fermilab은 실리콘 스핀 큐비트와 극저온 스키퍼 판독 기술을 결합하여 양자 센서 개발을 목표로 하는 Quandarum 프로젝트를 위해 Diraq 및 위스콘신 대학교-매디슨 대학과 파트너십을 체결했습니다. DOE의 QuantISED 프로그램의 지원을 받는 이 프로젝트는 과학자들이 우주에서 희미한 신호를 감지하고 암흑 물질 연구에 잠재적으로 응용할 수 있도록 하는 데 중점을 두고 있습니다.
• 2025년 4월, Q-CTRL은 첨단 양자 센서를 사용하여 은밀하고 전파 방해 방지 GPS 없는 위치 확인을 제공하는 양자 보장 내비게이션 시스템의 성공적인 시험을 발표했습니다.
• 2025년 2월, DARPA는 실제 국방 애플리케이션에서 양자 센서 배포를 발전시키기 위해 RoQS(Robust Quantum Sensors) 프로그램을 시작했습니다. 국방 플랫폼에 통합하기에 적합한 고정밀 및 탄력성 센서를 개발하여 진동 및 전자기 간섭과 같은 문제를 극복하는 것을 목표로 합니다.
• 2024년 9월, KWAN-TEK과 HIQUTE DIAMOND는 양자 계측 솔루션을 향상시키기 위해 전략적 파트너십을 형성했습니다. 이번 협력은 양자 등급 다이아몬드 소재에 대한 HIQUTE의 전문 지식과 KWAN-TEK의 센서 통합 역량을 결합하여 유럽의 다이아몬드 기반 양자 감지 생태계를 강화합니다.