압전 액추에이터 및 모터 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2025-2030년)

압전 액추에이터 및 모터 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 예측 (2025 – 2030)

Mordor Intelligence의 보고서에 따르면, 글로벌 압전 액추에이터 및 모터 시장은 2025년 195.4억 달러에서 2030년 288.5억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 8.11%를 기록할 것입니다. 특히 중동 지역이 가장 빠르게 성장하고, 아시아 태평양 지역이 가장 큰 시장을 형성하며, 시장 집중도는 중간 수준입니다.

시장 개요 및 분석

이러한 성장은 주로 서브 나노미터 수준의 정밀도를 요구하는 반도체 제조 장비 등 정밀 제조 분야에 대한 투자 증가에 힘입은 것입니다. 스택 액추에이터는 고밀도 힘과 작은 설치 공간 덕분에 주요 수익원으로 남아 있으며, 선형 이동을 위한 초음파 모터는 저전력 및 무소음 작동으로 소비자 가전 및 의료 영상 분야에서 가장 빠르게 성장하는 틈새시장을 형성하고 있습니다. 공진 및 초음파 작동 원리는 주파수 기반 움직임과 에너지 소비 감소를 결합하여 지배력을 유지하고 있으며, 하이브리드 모드 솔루션은 차세대 리소그래피, 로봇 공학 및 생체 의학 플랫폼에서 직접 구동의 안정성과 공진 속도를 결합하려는 요구에 따라 빠르게 확산되고 있습니다.

지역적으로는 중국, 일본, 한국의 확고한 전자 제조 기반을 반영하여 아시아 태평양 지역이 시장을 계속 주도하고 있으며, 사우디 비전 2030과 1,000억 달러 규모의 Alat 산업 추진에 힘입어 중동 지역이 가속화되고 있습니다. 전반적으로 시장 수요는 구동 전압을 낮추는 재료 혁신, 무연 세라믹에 대한 규제 인센티브 확대, 그리고 폐쇄 루프 성능을 위해 압전 구동과 온보드 감지를 결합하는 Industry 4.0의 디지털 트윈 모니터링으로의 전환에 의해 더욱 강화되고 있습니다.

주요 보고서 요약:
* 제품 유형별: 2024년 스택 액추에이터가 32.56%의 매출 점유율로 선두를 차지했으며, 선형 초음파 모터는 2030년까지 8.19%의 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.
* 작동 원리별: 2024년 공진 및 초음파 설계가 45.87%의 매출 점유율을 기록했으며, 하이브리드 모드 시스템은 2030년까지 9.23%의 CAGR로 성장할 것으로 전망됩니다.
* 최종 사용자 산업별: 2024년 산업 및 제조 애플리케이션이 27.49%의 매출 점유율을 차지했으며, 의료 및 생명 과학 분야는 2030년까지 8.24%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
* 애플리케이션별: 2024년 정밀 및 나노 포지셔닝이 33.28%의 매출 점유율을 기록했으며, 로봇 공학 및 미세 조작 분야는 2025년부터 2030년까지 8.67%의 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.
* 지역별: 2024년 아시아 태평양 지역이 41.31%의 매출 점유율로 지배적이었으며, 중동 지역은 2030년까지 8.93%의 CAGR을 기록할 것으로 전망됩니다.

시장 동향 및 통찰

성장 동력:
1. 정밀 제조 및 반도체 CAPEX 급증 (+2.1%): 리소그래피 및 검사 단계에서 서브 나노미터 모션 제어가 요구되는 반도체 자본 지출 증가는 압전 장치의 성장을 견인합니다. 3nm 노드 EUV 장비의 웨이퍼 정렬 스택에 압전 스테이지가 필수적이며, 2024년 5,740억 달러 규모의 장비 지출은 압전 제품에 대한 강력한 수요를 창출합니다. 비자성 압전 세라믹 드라이브는 클린룸 규제에 적합하며, 2030년까지 논리 및 메모리 생산량을 두 배로 늘리려는 기업 로드맵은 시장에 지속적인 모멘텀을 제공합니다. (글로벌, 아시아 태평양, 북미 / 중기)
2. 스마트폰 카메라 자동 초점 채택 증가 (+1.8%): 프리미엄 스마트폰에 3~5개의 카메라가 탑재되면서 무소음, 저지연 초점 기능이 요구됩니다. 초음파 압전 모터는 이러한 요구 사항을 충족하며, 10배 광학 줌을 위한 선형 이동은 코일 설계보다 일관성이 높습니다. 2024년 중국 OEM들이 중급 모델에도 이 기능을 확대하면서 연간 수요가 증가하고 있습니다. (글로벌, 아시아 태평양 허브 주도 / 단기)
3. MRI 호환 미세 의료 기기 수요 (+1.4%): 수술 시 MRI 유도에는 비자성 구동이 필수적입니다. 압전 임플란트는 최소 침습 카테터에 필요한 전자기 호환성 및 크기 요구 사항을 충족합니다. 2024년 압전 마이크로 펌프를 사용하는 약물 주입 펌프에 대한 FDA 승인은 임상 준비 상태를 입증하며, 신경외과 수술용 수술 로봇은 수십 개의 마이크로 액추에이터를 통합하여 수요를 더욱 높입니다. (북미, EU, 아시아 태평양으로 확장 / 중기)
4. 저전압 다층 압전 세라믹 기술 발전 (+1.2%): 연구원들은 KNN 또는 폴리머 기반 필름을 얇게 겹쳐 구동 전압을 30V 미만으로 낮추고 있으며, 이는 소비자 및 자동차 분야 채택의 주요 안전 및 설계 장벽을 제거합니다. 이러한 재료 발전은 웨어러블, 햅틱 및 소프트 로봇 공학 분야에서 압전 액추에이터 및 모터 시장을 확장합니다. (일본, 독일, 미국 등 글로벌 연구 클러스터 / 장기)
5. Industry 4.0 디지털 트윈 예측 유지보수 (+0.9%): Industry 4.0으로의 전환은 압전 구동과 온보드 감지를 결합한 디지털 트윈 모니터링을 통해 폐쇄 루프 성능을 제공하며, 이는 유럽과 북미를 중심으로 확산되고 있습니다. (유럽, 북미, 아시아 태평양으로 확산 / 중기)
6. 무연, 에너지 효율적인 액추에이터 인센티브 (+0.7%): EU 및 북미 지역에서 무연 세라믹에 대한 규제 인센티브가 확대되면서 에너지 효율적인 압전 액추에이터의 채택이 촉진됩니다. (EU, 북미 / 장기)

제약 요인:
1. 전자기 옵션 대비 높은 단위 비용 (-1.3%): 고온 소결, 다이싱, 정밀 연마 공정으로 인해 압전 장치는 유사한 코일 기반 드라이브보다 3~5배 높은 가격으로 출하됩니다. 2024년 브라질 공급 제한으로 인한 니오븀 가격 40% 급등은 다층 스택에 직접적인 영향을 미쳤습니다. 생산 수율은 개선되고 있지만, 코일 와인더가 누리는 규모의 경제에는 아직 미치지 못하여 예산에 민감한 가전제품 및 저가 차량의 채택을 주저하게 만듭니다. (글로벌, 비용에 민감한 산업 / 단기)
2. 증폭이 필요한 제한된 스트로크 (-0.8%): 일반적인 다층 스택은 길이의 0.1~0.2%만 움직이므로, 100mm 액추에이터는 150µm의 스트로크를 제공합니다. 플렉서 증폭기는 이동 거리를 10배 늘릴 수 있지만, 강성과 대역폭이 낮아 고속 픽앤플레이스 또는 밀 스케일 공작 기계에는 부적합합니다. 스텝퍼 또는 관성 압전 방식은 무제한 범위가 가능하지만, 폐쇄 루프 제어를 복잡하게 만드는 스틱-슬립 비선형성을 유발합니다. (글로벌, 특히 장거리 이동 작업 / 중기)
3. 초음파 모터의 로터-스테이터 마모 (-0.6%): 고부하 사이클 기계에서 초음파 모터의 로터-스테이터 마모는 수명과 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다. (글로벌, 고부하 사이클 기계 / 중기)
4. 원자재(납, 니오븀) 가격 변동성 (-0.5%): 글로벌 공급망, 특히 아시아 태평양 지역의 광업 허브에서 발생하는 원자재 가격 변동성은 시장에 단기적인 영향을 미칩니다. (글로벌 공급망, 아시아 태평양 광업 허브 / 단기)

세그먼트 분석

* 제품 유형별: 스택 액추에이터는 웨이퍼 스테이지 포지셔닝 및 광학 정렬 플랫폼과 관련하여 2024년 압전 액추에이터 및 모터 시장에서 32.56%의 가장 큰 점유율을 유지했습니다. 이는 손바닥 크기의 공간에서 10,000N을 초과하는 힘을 출력하여 나노미터 편차가 수율 손실로 이어지는 반도체 스텝퍼에서 정밀도를 가능하게 하기 때문입니다. 선형 초음파 모터는 카메라 모듈, 내시경 프로브 및 데스크톱 바이오프린터에서 무소음 움직임과 효율적인 배터리사용을 가능하게 합니다. 또한, 회전식 초음파 모터는 정밀한 각도 제어가 요구되는 로봇 공학 및 자동화 시스템에서 중요한 구성 요소로 활용됩니다.

* 최종 사용자별: 반도체 산업은 웨이퍼 스테이지 포지셔닝, 광학 정렬 및 마이크로 조작과 같은 응용 분야에서 압전 액추에이터 및 모터에 대한 수요가 증가함에 따라 2024년 시장에서 35.2%의 가장 큰 점유율을 차지했습니다. 반도체 제조 공정에서 나노미터 수준의 정밀도는 수율과 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 압전 기술은 이러한 엄격한 요구 사항을 충족하는 데 필수적입니다. 의료 및 생명 과학 분야는 정밀한 유체 제어, 약물 전달 시스템, 내시경 및 수술 로봇에 대한 수요 증가로 인해 두 번째로 큰 시장 점유율을 보였습니다.

* 지역별: 아시아 태평양 지역은 2024년 압전 액추에이터 및 모터 시장에서 40.1%의 가장 큰 점유율을 차지했습니다. 이는 한국, 대만, 중국과 같은 국가의 강력한 반도체 제조 기반과 전자 산업의 급속한 성장에 기인합니다. 이 지역은 또한 의료 기기 및 자동차 산업의 성장을 경험하고 있으며, 이는 압전 기술에 대한 수요를 더욱 촉진하고 있습니다. 북미와 유럽은 기술 혁신과 연구 개발 활동에 대한 지속적인 투자로 인해 상당한 시장 점유율을 유지했습니다.

경쟁 환경

압전 액추에이터 및 모터 시장은 여러 주요 업체가 경쟁하는 역동적인 환경을 특징으로 합니다. 주요 시장 참여자들은 제품 혁신, 전략적 파트너십, 인수 합병 및 지리적 확장에 중점을 두어 시장 점유율을 높이고 경쟁 우위를 확보하고 있습니다. 주요 업체로는 PI (Physik Instrumente) GmbH & Co. KG, Thorlabs, Inc., TDK Corporation, CeramTec GmbH, Noliac A/S, APC International, Ltd., Piezosystem Jena GmbH, CEDRAT TECHNOLOGIES, Kinetic Ceramics, Inc. 및 PiezoDrive 등이 있습니다. 이들 기업은 다양한 산업 분야의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 고성능 및 맞춤형 솔루션을 제공하는 데 주력하고 있습니다. 예를 들어, PI (Physik Instrumente)는 정밀 포지셔닝 시스템 및 나노 포지셔닝 솔루션 분야의 선두 주자이며, TDK Corporation은 광범위한 압전 세라믹 및 액추에이터 제품을 제공합니다. 시장의 경쟁 심화는 기술 발전과 새로운 응용 분야의 개발을 촉진하고 있습니다.

이 보고서는 압전 액추에이터 및 모터 시장에 대한 심층적인 분석을 제공하며, 시장의 현재 상황, 주요 동인 및 제약 요인, 성장 전망, 그리고 경쟁 환경을 상세히 다룹니다.

시장 규모 및 성장 전망:
2025년 기준 압전 액추에이터 및 모터 시장 규모는 195.4억 달러(USD 19.54 billion)에 달했으며, 2025년부터 2030년까지 연평균 8.11%의 견고한 성장률을 기록하며 지속적으로 확대될 것으로 전망됩니다.

주요 시장 동인:
시장의 성장을 견인하는 핵심 동력으로는 정밀 제조 산업의 발전과 반도체 산업의 설비 투자(CAPEX) 급증이 있습니다. 또한, 스마트폰 카메라의 자동 초점(AF) 기능 채택이 보편화되면서 압전 모터의 수요가 크게 증가하고 있으며, MRI 호환 마이크로 의료 기기에 대한 수요 역시 시장 확대를 촉진하고 있습니다. 저전압 다층 압전 세라믹 기술의 혁신적인 발전은 새로운 응용 분야를 창출하고 있으며, 인더스트리 4.0 시대의 디지털 트윈 기반 예측 유지보수 시스템 도입도 압전 기술의 활용을 늘리고 있습니다. 더불어, 환경 규제 강화에 따른 무연(Lead-free) 및 에너지 효율적인 액추에이터에 대한 인센티브 정책 또한 시장 성장에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다.

시장 제약 요인:
반면, 시장 성장을 저해하는 몇 가지 제약 요인도 존재합니다. 전자기 옵션 대비 높은 단위 비용은 압전 액추에이터 및 모터의 광범위한 채택을 어렵게 하는 주요 요인입니다. 또한, 압전 소자의 본질적인 제한적인 스트로크(stroke) 특성으로 인해 종종 증폭 메커니즘이 필요하다는 점도 단점으로 작용합니다. 초음파 모터의 경우 로터-스테이터 간의 마모 문제가 발생할 수 있으며, 원자재인 납(Pb)과 니오븀(Nb)의 가격 변동성은 생산 비용에 불확실성을 더합니다. 특히 자동차 시스템에서 압전 모터의 단위 가격은 특수 세라믹 가공 및 니오븀 공급의 불안정성으로 인해 전자기 부품보다 3~5배 높아, 주요 비용 장벽으로 남아있습니다.

시장 세분화 및 주요 트렌드:
보고서는 제품 유형, 작동 원리, 최종 사용 산업, 적용 분야 및 지리적 위치에 따라 시장을 세분화하여 분석합니다. 제품 유형별로는 다층 스택 액추에이터가 2024년 시장 점유율 32.56%로 가장 큰 비중을 차지하며 시장을 선도하고 있습니다. 지역별 분석에서는 사우디 비전 2030(Saudi Vision 2030)에 따른 제조 투자 확대에 힘입어 중동 지역이 8.93%의 가장 높은 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.

스마트폰 카메라 분야에서 압전 모터는 무음 작동, 저전력 소모, 그리고 소형 폼 팩터라는 장점을 바탕으로 보이스 코일 모터(VCM) 대비 우수한 자동 초점 성능을 제공하며, 특히 다중 카메라 모듈에서 선호되고 있습니다.

보고서에서 다루는 주요 제품 유형에는 스택 액추에이터, 벤더/유니모프 액추에이터, 증폭/플렉서 액추에이터, 전단/비틀림 액추에이터, 회전 및 선형 초음파 모터, 관성(Stick-Slip) 모터, 피에조-워크/스텝 모터 등이 있습니다. 작동 원리는 정적(Quasi-Static), 공진/초음파(Resonant/Ultrasonic), 하이브리드 모드(Hybrid-Mode)로 구분됩니다.

최종 사용 산업은 산업 및 제조, 자동차, 의료 및 생명 과학, 항공우주 및 방위, 가전제품, 에너지 및 전력, 연구 및 학술 분야를 포함하며, 압전 기술의 광범위한 적용 가능성을 보여줍니다. 주요 적용 분야로는 정밀 및 나노 포지셔닝, 진동 및 모션 제어, 유체 처리 및 밸브, 이미징 및 광학 초점, 로봇 공학 및 미세 조작, 그리고 에너지 수확 시스템 등이 있습니다.

지리적 분석은 북미(미국, 캐나다, 멕시코), 유럽(독일, 영국, 프랑스, 러시아 등), 아시아 태평양(중국, 일본, 인도, 한국, 호주 등), 중동 및 아프리카(사우디아라비아, UAE, 남아프리카 등), 남미(브라질, 아르헨티나 등) 등 주요 지역과 세부 국가별 시장 동향을 면밀히 검토합니다.

경쟁 환경 및 주요 기업:
경쟁 환경 섹션에서는 시장 집중도, 주요 기업들의 전략적 움직임, 그리고 시장 점유율 분석을 제공합니다. Physik Instrumente GmbH & Co. KG, Murata Manufacturing Co., Ltd., TDK Corporation, Kyocera Corporation 등 20개 주요 글로벌 기업의 상세 프로필을 통해 각 기업의 핵심 사업 부문, 재무 정보, 전략적 정보, 시장 순위 및 점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 동향 등을 파악할 수 있습니다.

시장 기회 및 미래 전망:
본 보고서는 또한 시장의 미개척 영역(white-space)과 아직 충족되지 않은 요구 사항(unmet-need)에 대한 평가를 통해 향후 시장이 제공할 수 있는 새로운 기회와 장기적인 전망을 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 정밀 제조 및 반도체 CAPEX 급증
  • 4.2.2 스마트폰 카메라 자동 초점 채택 급증
  • 4.2.3 MRI 호환 마이크로 의료 기기 수요
  • 4.2.4 저전압 다층 압전 세라믹 기술 혁신
  • 4.2.5 인더스트리 4.0 디지털 트윈 예측 유지보수
  • 4.2.6 무연, 에너지 효율 액추에이터 인센티브
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 전자기 옵션 대비 높은 단위 비용
  • 4.3.2 증폭이 필요한 제한된 스트로크
  • 4.3.3 초음파 모터의 로터-스테이터 마모
  • 4.3.4 원자재(Pb, Nb) 가격 변동성
• 4.4 산업 가치 사슬 분석
• 4.5 기술 전망
• 4.6 규제 환경
• 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 대체 제품의 위협
  • 4.7.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 제품 유형별
  • 5.1.1 스택 액추에이터
  • 5.1.2 벤더/유니모프 액추에이터
  • 5.1.3 증폭/플렉서 액추에이터
  • 5.1.4 전단/비틀림 액추에이터
  • 5.1.5 초음파 모터 – 회전형
  • 5.1.6 초음파 모터 – 선형
  • 5.1.7 관성(스틱-슬립) 모터
  • 5.1.8 피에조-워크 / 스텝 모터
• 5.2 작동 원리별
  • 5.2.1 준정적(직접)
  • 5.2.2 공진 / 초음파
  • 5.2.3 하이브리드 모드
• 5.3 최종 사용 산업별
  • 5.3.1 산업 및 제조
  • 5.3.2 자동차
  • 5.3.3 의료 및 생명 과학
  • 5.3.4 항공우주 및 방위
  • 5.3.5 가전제품
  • 5.3.6 에너지 및 전력
  • 5.3.7 연구 및 학술
• 5.4 애플리케이션별
  • 5.4.1 정밀 및 나노포지셔닝
  • 5.4.2 진동 및 모션 제어
  • 5.4.3 유체 처리 및 밸브
  • 5.4.4 이미징 및 광학 초점
  • 5.4.5 로봇 공학 및 미세 조작
  • 5.4.6 에너지 수확 시스템
• 5.5 지역별
  • 5.5.1 북미
  • 5.5.1.1 미국
  • 5.5.1.2 캐나다
  • 5.5.1.3 멕시코
  • 5.5.2 유럽
  • 5.5.2.1 독일
  • 5.5.2.2 영국
  • 5.5.2.3 프랑스
  • 5.5.2.4 러시아
  • 5.5.2.5 기타 유럽
  • 5.5.3 아시아 태평양
  • 5.5.3.1 중국
  • 5.5.3.2 일본
  • 5.5.3.3 인도
  • 5.5.3.4 대한민국
  • 5.5.3.5 호주
  • 5.5.3.6 기타 아시아 태평양
  • 5.5.4 중동 및 아프리카
  • 5.5.4.1 중동
  • 5.5.4.1.1 사우디아라비아
  • 5.5.4.1.2 아랍에미리트
  • 5.5.4.1.3 기타 중동
  • 5.5.4.2 아프리카
  • 5.5.4.2.1 남아프리카 공화국
  • 5.5.4.2.2 이집트
  • 5.5.4.2.3 기타 아프리카
  • 5.5.5 남미
  • 5.5.5.1 브라질
  • 5.5.5.2 아르헨티나
  • 5.5.5.3 기타 남미

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임
• 6.3 시장 점유율 분석
• 6.4 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(사용 가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 Physik Instrumente GmbH & Co. KG
  • 6.4.2 Murata Manufacturing Co., Ltd.
  • 6.4.3 TDK Corporation
  • 6.4.4 Kyocera Corporation
  • 6.4.5 PiezoMotor Uppsala AB
  • 6.4.6 Cedrat Technologies SA
  • 6.4.7 Noliac A/S (CTS Corporation의 일부)
  • 6.4.8 Johnson Matthey Piezo Products GmbH
  • 6.4.9 Kinetic Ceramics, LLC
  • 6.4.10 Thorlabs, Inc.
  • 6.4.11 Nanomotion Ltd.
  • 6.4.12 Tokin Corporation
  • 6.4.13 Matsusada Precision Inc.
  • 6.4.14 Piezosystem Jena GmbH
  • 6.4.15 Dynamic Structures & Materials, LLC
  • 6.4.16 SmarAct GmbH
  • 6.4.17 Piezoelectric Technology Co., Ltd. (Akribis Systems)
  • 6.4.18 CoreMorrow Co., Ltd.
  • 6.4.19 Buccaro Microelectronics Corporation
  • 6.4.20 APC International, Ltd.

7. 시장 기회 및 미래 전망