산업용 반도체 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2025년 – 2030년)

산업용 반도체 시장 규모 및 점유율 분석: 성장 동향 및 예측 (2025-2030)

# 1. 시장 개요 및 전망

모도 인텔리전스(Mordor Intelligence)의 보고서에 따르면, 산업용 반도체 시장은 2025년 985억 5천만 달러 규모에서 2030년에는 1,372억 6천만 달러에 도달하며, 예측 기간 동안 연평균 6.85%의 견고한 성장률을 기록할 것으로 전망됩니다. 이러한 성장은 공장 자동화에 대한 투자 확대, 온디바이스 AI 추론의 빠른 도입, 그리고 생산 능력 현지화를 위한 각국 정부의 인센티브에 힘입어 모든 지역에서 고성능 로직, 전력 및 센싱 장치에 대한 수요가 증가하고 있기 때문입니다.

2020년 이후 자동화된 생산 라인당 반도체 콘텐츠는 40% 증가했으며, 이는 예측 유지보수, 실시간 최적화, 그리고 공장 엣지에서 10밀리초 미만의 지연 시간을 요구하는 분산 지능 아키텍처로의 전환을 반영합니다. 현재 산업용 반도체 시장은 에너지 효율을 개선하는 SiC(탄화규소) 및 GaN(질화갈륨)과 같은 와이드 밴드갭(wide-bandgap) 소재, 그리고 이종 통합(heterogeneous integration)을 간소화하는 새로운 칩렛(chiplet) 아키텍처에서 성장 기회를 찾고 있습니다. 또한, CHIPS 및 과학법(CHIPS and Science Act)의 527억 달러 프로그램과 아시아 태평양 지역의 수십억 달러 규모의 생산 능력 확장에서 볼 수 있듯이, 지정학적 감시 강화는 단일 실패 지점 위험을 줄이면서 중복 비용을 증가시키는 양극화된 공급망을 형성하고 있습니다.

# 2. 주요 시장 세분화 및 동향

가. 장치 유형별 분석
2024년 기준, 집적 회로(Integrated Circuits)가 산업용 반도체 시장 점유율의 55.21%를 차지하며 시장을 선도하고 있습니다. 센서 및 MEMS(미세전자기계시스템) 부문은 2030년까지 연평균 9.67%로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.

나. 비즈니스 모델별 분석
2024년 기준, 종합 반도체 제조업체(IDM: Integrated Device Manufacturer) 부문이 산업용 반도체 시장 규모의 54.00%를 차지했습니다. 반면, 디자인 하우스 및 팹리스(Fabless) 벤더는 2030년까지 연평균 10.21%의 성장률을 보일 것으로 전망됩니다.

다. 최종 사용자 산업별 분석
2024년 기준, 공장 자동화 및 로봇 공학 부문이 산업용 반도체 시장 규모의 32.00%를 차지했습니다. 산업용 IoT(사물 인터넷) 장치 부문은 2030년까지 연평균 8.94%로 가장 빠르게 성장하는 최종 사용 그룹이 될 것으로 예측됩니다.

라. 지역별 분석
아시아 태평양 지역은 가장 빠르게 성장하는 시장이자 가장 큰 시장으로 나타났으며, 시장 집중도는 중간 수준입니다.

# 3. 시장 성장 동인 및 영향 분석

산업용 반도체 시장의 성장을 견인하는 주요 동인들은 다음과 같습니다.

가. 산업 자동화 및 로봇 공학 수요 증가 (CAGR 영향 +1.20%)
협동 로봇은 기존 관절형 로봇보다 3~5배 더 많은 센서와 컴퓨팅 요소를 탑재하여 모션 제어, 안전 및 비전 서브시스템 전반에 걸쳐 반도체 부품 비용(BOM)을 증가시키고 있습니다. 삼성의 AI 기반 생산 라인은 매일 10테라바이트 이상의 시각 데이터를 처리하는 결함 감지 시스템을 배포한 후 웨이퍼 수율을 30% 향상시켰습니다. KUKA의 최신 로봇 모델은 2020년 23개에서 현재 47개의 개별 반도체 부품을 통합하여 인간-기계 협업의 기능적 요구 사항 확대를 보여줍니다. 창고에서 인기 있는 자율 이동 로봇은 최소 5년간 보정 상태를 유지해야 하는 MEMS 자이로스코프와 함께 LiDAR 프로세서를 사용합니다. Lam Research의 Dextro 시스템은 엣지 기반 AI 칩을 사용하여 실시간 최적화를 처리함으로써 웨이퍼 처리 시간을 12% 단축했습니다.

나. 인더스트리 4.0 기반 센서 배포 확대 (CAGR 영향 +1.10%)
EU 규정은 500kW 이상의 산업 자산에 대한 예측 유지보수를 의무화하여 지속적인 상태 모니터링을 가능하게 하는 저전력 센서 IC에 대한 수요를 가속화하고 있습니다. LoRaWAN 및 5G를 사용하는 배터리 구동 무선 노드는 초저누설 마이크로컨트롤러 덕분에 10년의 서비스 수명을 달성하여 시운전 비용을 절감합니다. TDK의 edgeRX Vision 플랫폼은 12가지 센서 유형과 온칩 AI를 통합하여 플랜트 대역폭 요구 사항을 85% 줄이면서 응답 지연 시간을 1밀리초 미만으로 유지합니다. 마이크로소프트 연구원들은 셀룰러 AI 엣지 프로세싱이 밀리초 미만의 반응 시간을 제공하여 미션 크리티컬 루프에서 클라우드 백홀의 필요성을 제거할 수 있음을 확인했습니다. 시간 민감형 네트워킹(Time-Sensitive Networking)과 산업용 이더넷의 융합은 나노초 정밀도로 데이터를 동기화하는 센서 퓨전 반도체에 대한 수요를 증가시킵니다.

다. 에너지 효율적인 전력 장치에 대한 정부 인센티브 (CAGR 영향 +0.90%)
미국 상무부는 TSMC 애리조나에 AI 및 자동차 로직 칩 생산 확대를 위해 최대 66억 달러를 지원했습니다. 아날로그 디바이스(Analog Devices)는 성숙 노드 아날로그 전력 관리 생산량 증대를 위해 12억 달러를 확보했습니다. 2030년까지 탄소 배출량을 55% 감축하도록 의무화하는 유럽 그린 딜(European Green Deal) 정책은 산업 OEM이 실리콘 대비 92-95% 효율을 보이는 SiC 및 GaN 장치를 98% 효율로 채택하도록 압력을 가하고 있습니다. 코히어런트(Coherent)는 SiC 웨이퍼 생산량 확대를 위해 4,930만 달러를 확보하여 원자재 제약을 완화했습니다. 일본의 130억 달러 경제 안보 프로그램은 재생 에너지 및 공장 자동화에 사용되는 전력 반도체의 국내 생산을 지원합니다.

라. 혹독한 환경에서 SiC 및 GaN 전력 IC 채택 증가 (CAGR 영향 +1.30%)
SiC 모듈은 –40°C에서 +200°C에 이르는 온도 범위에서 성능을 유지하며, 산업용 모터 드라이브에서 15-20%의 에너지 절감 효과와 냉각 오버헤드를 절반으로 줄여줍니다. 인피니언(Infineon)은 중장비 전력화 수요를 충족하기 위해 2030년까지 SiC 생산 능력에 50억 달러를 투자할 계획입니다. 항공우주 부문의 GaN 인증은 군용 등급 부품이 이미 엄격한 내구성 요구 사항을 충족하므로 산업용 채택을 가속화합니다. 울프스피드(Wolfspeed)의 노스캐롤라이나 65억 달러 규모 시설은 3-5배 더 높은 전력 밀도가 폼 팩터 및 설치 비용을 절감하는 애플리케이션을 목표로 합니다. 온세미컨덕터(ON Semiconductor)의 큐보(Qorvo) SiC JFET 라인 1억 1,500만 달러 인수는 사이트당 수백만 달러의 에너지 비용을 절감하는 데이터 센터 전원 공급 장치를 지원합니다.

마. 기타 주요 동인
* 중장비 및 차량의 전력화 (CAGR 영향 +0.80%, 북미 및 유럽 중심, 장기적 영향)
* 공장 엣지 노드에서 온디바이스 AI 추론의 출현 (CAGR 영향 +0.60%, 아시아 태평양 중심, 단기적 영향)

# 4. 시장 제약 요인 및 영향 분석

산업용 반도체 시장의 성장을 저해하는 주요 제약 요인들은 다음과 같습니다.

가. 공급망 취약성 및 칩 부족 (CAGR 영향 -0.70%)
전 세계적으로, 특히 아시아 태평양 지역의 제조 부문에서 심각한 영향을 미치며 단기적인 제약 요인으로 작용하고 있습니다.

나. 첨단 노드에 대한 높은 자본 지출
(상세 내용은 제공되지 않았습니다.)

# 5. 결론

산업용 반도체 시장은 공장 자동화, AI 기술 통합, 에너지 효율성 증대 요구, 그리고 정부의 전략적 지원에 힘입어 지속적인 성장을 이룰 것으로 예상됩니다. 특히 아시아 태평양 지역이 성장을 주도할 것이며, SiC 및 GaN과 같은 신소재와 칩렛 아키텍처가 새로운 기회를 창출할 것입니다. 그러나 공급망의 취약성과 첨단 기술 개발을 위한 높은 투자 비용은 시장 성장에 있어 중요한 도전 과제로 남아있습니다. 시장 참여자들은 이러한 동인과 제약 요인을 면밀히 분석하여 전략을 수립해야 할 것입니다.

이 보고서는 글로벌 산업용 반도체 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 연구는 시장 정의 및 범위, 연구 방법론을 포함하며, 시장 환경, 규모 및 성장 예측, 경쟁 구도, 시장 기회 및 미래 전망을 다룹니다.

시장 개요 및 성장 전망:
산업용 반도체 시장은 2025년 985억 5천만 달러에서 2030년 1,372억 6천만 달러로 성장하여 연평균 성장률(CAGR) 6.85%를 기록할 것으로 전망됩니다. 현재 아시아 태평양 지역이 중국, 한국, 대만, 일본의 대규모 투자에 힘입어 전 세계 매출의 34.26%를 차지하며 시장을 선도하고 있습니다. 특히 센서 및 MEMS 부문은 인더스트리 4.0의 예측 유지보수 요구에 힘입어 연평균 9.67%로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.

주요 시장 동인:
시장 성장을 견인하는 주요 요인으로는 산업 자동화 및 로봇 공학 수요 증가, 중장비 및 차량의 전동화, 인더스트리 4.0 기반 센서 배포 확대, 에너지 효율적인 전력 장치에 대한 정부 인센티브, 혹독한 환경에서의 SiC/GaN 전력 IC 채택 급증, 그리고 공장 엣지 노드에서의 온디바이스 AI 추론의 부상이 있습니다. 특히 SiC 및 GaN 소재는 15-20%의 에너지 절감 효과와 최대 200°C의 고온 내성을 제공하여 혹독한 산업 환경에 이상적입니다.

시장 제약 요인 및 위험:
반면, 공급망 취약성 및 칩 부족 현상, 7nm 미만 첨단 노드에 대한 높은 자본 지출, 레거시 노드 재인증에 대한 산업 OEM의 소극적인 태도, 연결된 산업 장치의 사이버 보안 책임 등이 시장 성장을 저해하는 요인으로 작용합니다. 공급망 측면에서는 Spruce Pine 석영과 같은 단일 공급원 재료에 대한 의존성 및 대만에 집중된 10nm 미만 생산이 지속적인 취약점으로 지적됩니다.

정부 정책의 영향:
미국 CHIPS 및 과학법, 유럽 칩스법과 같은 정부 인센티브는 1,000억 달러 이상을 신규 팹에 투자하여 지역별 공급 탄력성을 재편하고 있습니다.

시장 세분화:
보고서는 디바이스 유형(개별 반도체, 광전자공학, 센서 및 MEMS, 집적 회로 – 아날로그, 마이크로, 로직, 메모리 및 3nm 미만, 3nm, 5nm, 7nm, 16nm, 28nm 등 다양한 기술 노드 포함), 비즈니스 모델(IDM, 설계/팹리스 벤더), 최종 사용자 산업(공장 자동화 및 로봇 공학, 에너지 및 전력, 자동차 및 운송, 항공 우주 및 방위, 의료 장비, 산업용 IoT 장치 등), 그리고 지역별(북미, 남미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카)로 시장을 상세히 분석합니다.

경쟁 환경:
경쟁 구도 분석에는 시장 집중도, 주요 기업의 전략적 움직임, 시장 점유율 분석이 포함됩니다. Analog Devices, Infineon Technologies, STMicroelectronics, Texas Instruments, NXP Semiconductors, Renesas Electronics 등 주요 20개 기업의 프로필이 제공되어 시장 내 경쟁 역학을 이해하는 데 도움을 줍니다.

시장 기회 및 미래 전망:
보고서는 또한 시장의 미개척 영역과 충족되지 않은 요구 사항을 평가하여 미래 성장 기회를 제시합니다.

1. 서론

• 1.1 연구 가정 및 시장 정의

• 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 환경

• 4.1 시장 개요

• 4.2 시장 동인
  • 4.2.1 산업 자동화 및 로봇 공학 수요 증가

  • 4.2.2 중장비 및 차량의 전동화

  • 4.2.3 인더스트리 4.0 기반 센서 배포 증가

  • 4.2.4 에너지 효율적인 전력 장치에 대한 정부 인센티브

  • 4.2.5 혹독한 환경에서 SiC/GaN 전력 IC 채택 급증

  • 4.2.6 공장 엣지 노드에서 온디바이스 AI 추론의 출현

• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 공급망 취약성 및 칩 부족

  • 4.3.2 첨단 노드(7nm 미만)에 대한 높은 자본 지출

  • 4.3.3 레거시 노드 재인증에 대한 산업 OEM의 꺼림

  • 4.3.4 연결된 산업 장치에 대한 사이버 보안 책임

• 4.4 산업 공급망 분석

• 4.5 규제 환경

• 4.6 기술 전망

• 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
  • 4.7.1 신규 진입자의 위협

  • 4.7.2 공급업체의 교섭력

  • 4.7.3 구매자의 교섭력

  • 4.7.4 대체재의 위협

  • 4.7.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 장치 유형별 (장치 유형별 출하량은 보완적임)
  • 5.1.1 개별 반도체

  • 5.1.1.1 다이오드

  • 5.1.1.2 트랜지스터

  • 5.1.1.3 전력 트랜지스터

  • 5.1.1.4 정류기 및 사이리스터

  • 5.1.1.5 기타 개별 장치

  • 5.1.2 광전자공학

  • 5.1.2.1 발광 다이오드 (LED)

  • 5.1.2.2 레이저 다이오드

  • 5.1.2.3 이미지 센서

  • 5.1.2.4 광커플러

  • 5.1.2.5 기타 장치 유형

  • 5.1.3 센서 및 MEMS

  • 5.1.3.1 압력

  • 5.1.3.2 자기장

  • 5.1.3.3 액추에이터

  • 5.1.3.4 가속도 및 요율

  • 5.1.3.5 온도 및 기타

  • 5.1.4 집적 회로

  • 5.1.4.1 집적 회로 유형별

  • 5.1.4.1.1 아날로그

  • 5.1.4.1.2 마이크로

  • 5.1.4.1.2.1 마이크로프로세서 (MPU)

  • 5.1.4.1.2.2 마이크로컨트롤러 (MCU)

  • 5.1.4.1.2.3 디지털 신호 프로세서

  • 5.1.4.1.3 로직

  • 5.1.4.1.4 메모리

  • 5.1.4.2 기술 노드별 (출하량 해당 없음)

  • 5.1.4.2.1 3nm 미만

  • 5.1.4.2.2 3nm

  • 5.1.4.2.3 5nm

  • 5.1.4.2.4 7nm

  • 5.1.4.2.5 16nm

  • 5.1.4.2.6 28nm

  • 5.1.4.2.7 28nm

• 5.2 비즈니스 모델별
  • 5.2.1 종합 반도체 기업 (IDM)

  • 5.2.2 설계 / 팹리스 공급업체

• 5.3 최종 사용자 산업별
  • 5.3.1 공장 자동화 및 로봇 공학

  • 5.3.2 에너지 및 전력

  • 5.3.3 자동차 및 운송

  • 5.3.4 항공우주 및 방위

  • 5.3.5 의료 장비

  • 5.3.6 산업용 IoT 장치

  • 5.3.7 기타

• 5.4 지역별
  • 5.4.1 북미

  • 5.4.1.1 미국

  • 5.4.1.2 캐나다

  • 5.4.1.3 멕시코

  • 5.4.2 남미

  • 5.4.2.1 브라질

  • 5.4.2.2 아르헨티나

  • 5.4.2.3 남미 기타 지역

  • 5.4.3 유럽

  • 5.4.3.1 독일

  • 5.4.3.2 프랑스

  • 5.4.3.3 영국

  • 5.4.3.4 이탈리아

  • 5.4.3.5 스페인

  • 5.4.3.6 러시아

  • 5.4.3.7 유럽 기타 지역

  • 5.4.4 아시아 태평양

  • 5.4.4.1 중국

  • 5.4.4.2 일본

  • 5.4.4.3 대한민국

  • 5.4.4.4 인도

  • 5.4.4.5 아세안-5

  • 5.4.4.6 호주 및 뉴질랜드

  • 5.4.4.7 아시아 태평양 기타 지역

  • 5.4.5 중동 및 아프리카

  • 5.4.5.1 중동

  • 5.4.5.1.1 사우디아라비아

  • 5.4.5.1.2 아랍에미리트

  • 5.4.5.1.3 튀르키예

  • 5.4.5.1.4 중동 기타 지역

  • 5.4.5.2 아프리카

  • 5.4.5.2.1 남아프리카 공화국

  • 5.4.5.2.2 나이지리아

  • 5.4.5.2.3 아프리카 기타 지역

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도

• 6.2 전략적 움직임

• 6.3 시장 점유율 분석

• 6.4 기업 프로필 (글로벌 수준 개요, 시장 수준 개요, 핵심 부문, 사용 가능한 재무 정보, 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 아날로그 디바이스(Analog Devices, Inc.)

  • 6.4.2 인피니언 테크놀로지스(Infineon Technologies AG)

  • 6.4.3 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics N.V.)

  • 6.4.4 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments Incorporated)

  • 6.4.5 NXP 반도체(NXP Semiconductors N.V.)

  • 6.4.6 르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics Corporation)

  • 6.4.7 온세미컨덕터(ON Semiconductor Corporation)

  • 6.4.8 마이크로칩 테크놀로지(Microchip Technology Inc.)

  • 6.4.9 롬(Rohm Co., Ltd.)

  • 6.4.10 비셰이 인터테크놀로지(Vishay Intertechnology, Inc.)

  • 6.4.11 스카이웍스 솔루션즈(Skyworks Solutions, Inc.)

  • 6.4.12 실리콘 랩스(Silicon Laboratories Inc.)

  • 6.4.13 셈텍(Semtech Corporation)

  • 6.4.14 파워 인테그레이션스(Power Integrations, Inc.)

  • 6.4.15 텔레다인 테크놀로지스(Teledyne Technologies Inc. (Teledyne e2v))

  • 6.4.16 리텔퓨즈(Littelfuse, Inc.)

  • 6.4.17 맥심 인터그레이티드 프로덕츠(Maxim Integrated Products, Inc. (ADI))

  • 6.4.18 멜렉시스(Melexis NV)

  • 6.4.19 알레그로 마이크로시스템즈(Allegro MicroSystems, Inc.)

  • 6.4.20 다이오드(Diodes Incorporated)

7. 시장 기회 및 미래 전망