핵산 분리, 정량 및 정제 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031년)

핵산 분리, 정량 및 정제 시장 개요 보고서 요약 (2031년 전망)

서론
핵산 분리, 정량 및 정제 시장은 임상 진단 및 생명 과학 연구 분야의 지속적인 발전과 함께 중요한 성장세를 보이고 있습니다. 본 보고서는 2026년부터 2031년까지의 시장 성장 동향 및 예측을 상세히 분석하며, 기술, 제품, 애플리케이션, 최종 사용자 및 지역별 세그먼트를 포괄적으로 다룹니다. 특히 차세대 염기서열 분석(NGS)의 임상 적용 확대, 각국의 유전체 프로젝트 확산, 그리고 자동화 기술의 발전이 시장 성장의 핵심 동인으로 작용하고 있습니다.

시장 규모 및 성장 전망
핵산 분리, 정량 및 정제 시장은 2025년 55억 9천만 달러에서 2026년 61억 1천만 달러로 성장했으며, 2031년에는 95억 5천만 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 이는 2026년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 9.33%를 기록할 것으로 예상됩니다. 지역별로는 북미가 가장 큰 시장 점유율을 유지하고 있으며, 아시아 태평양 지역은 가장 빠른 성장률을 보일 것으로 예측됩니다. 시장 집중도는 중간 수준으로 평가됩니다.

주요 시장 동인
1. 임상 등급 NGS 수요 급증: 종양학 워크플로우에 차세대 염기서열 분석(NGS)이 일상적으로 통합되면서 포르말린 고정 및 액체 생검 샘플에 대한 추출 사양이 강화되고 있습니다. 이는 DNA 품질 보존, PCR 억제제 감소, 임상 인증을 위한 규제 문서 준수를 요구하는 프리미엄 키트의 수요를 증가시키고 있습니다.
2. 국가 유전체 이니셔티브 확대: 각국 정부의 유전체 시퀀싱 프로그램은 고처리량 프로토콜을 표준화하여 안정적인 주문량을 유지하고 있습니다. 예를 들어, 호주의 유전체 건강 미래 미션(Genomics Health Futures Mission)은 20만 명 이상의 시민을 대상으로 5억 1백만 달러를 투자하여 자동화된 비드 플랫폼 수요를 촉진하고 있습니다. 미국과 영국의 유사한 다중 오믹스(multi-omics) 노력 또한 전 세계적인 조화를 강화하며, 일관된 수율을 제공하는 사전 검증된 화학 물질 공급을 장려합니다.
3. 분자 생물학 R&D 자금 증가: 미국 국립보건원(NIH)이 유전체 의학 연구에 31억 달러를 배정하는 등 R&D 자금 증가는 수동 컬럼을 로봇 워크플로우로 대체하여 재현성을 높이는 데 기여하고 있습니다. 특히 DNA, RNA, 단백질을 공동 정제하는 다중 오믹스 연구에 대한 지원은 배치 변동을 최소화하는 통합 키트의 혁신을 촉진하고 있습니다.
4. 워크플로우 자동화 및 고처리량 키트: 자동화는 인력 부족 문제를 해결하고 처리량을 늘리는 데 필수적입니다. DeepMind의 AlphaGenome이 단일 실행으로 100만 DNA 염기쌍을 읽는 능력을 보여주듯이, 추출 품질은 다운스트림 분석에 직접적인 영향을 미칩니다. 자성 비드 시스템, 개선된 미세유체 기술 및 현장 진단(PoC) 형식은 오염을 줄이고 수동 작업 시간을 단축하여 이러한 변화를 강화합니다.
5. 현장 진단(PoC) 기기를 위한 미세유체 추출: 전력 소모가 많은 원심분리기 없이 핵산을 결합하는 종이 기반 및 칩 스케일 모듈이 개발되고 있습니다. PRECISE 카드와 같은 장치는 혈액에서 바이러스 RNA를 한 단계로 분리 및 정제하여, 특히 실험실 인프라가 부족한 저자원 지역에서 30분 이내에 감염병 검사를 가능하게 합니다.
6. 합성 생물학 및 CRISPR 스크리닝 붐: 합성 생물학 및 CRISPR 유전자 편집 기술의 발전은 특정 핵산의 정밀한 분리 및 정제에 대한 수요를 증가시키고 있습니다.

주요 시장 제약 요인
1. 높은 장비 및 시약 비용: 자동 추출기는 10만~50만 달러에 달하며, 소모품 비용은 샘플당 10~50달러로, 소규모 실험실의 도입을 제한합니다. 저렴한 대안이 개발되고 있지만, 여전히 비용은 중요한 고려 사항입니다.
2. 신흥 시장 침투율 저조: 저소득 및 중간 소득 국가에서는 인프라 부족으로 유전자 기반 진단의 채택이 지연되고 있습니다. 장비 없이 주변 온도에서 작동 가능한 추출 시스템의 필요성이 강조됩니다.
3. 수지 및 실리카 공급망 위험: 핵산 정제에 필수적인 수지 및 실리카의 생산이 특정 지역에 집중되어 있어 공급망 위험이 존재합니다.
4. 유해 폐기물 처리 규제 강화: 북미 및 유럽을 중심으로 유해 폐기물 처리 규제가 강화되면서 관련 비용 및 절차 준수 부담이 증가하고 있습니다.

세그먼트 분석
1. 기술별: 자성 비드 기반 정제 기술은 2025년 매출의 51.60%를 차지하며 시장을 선도했으며, 2031년까지 11.06%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 이 기술은 원심분리 과정을 생략하고 워크플로우 속도를 향상시키며, 액체 핸들러와의 호환성이 높아 장기적인 이점을 가집니다. 컬럼 기반 정제는 수동 설정에 여전히 사용되지만, 고처리량 실험실에서는 채택이 감소하는 추세입니다.
2. 제품별: 키트 및 시약은 2025년 매출의 47.85%를 차지하며 진단 및 연구 분야의 일상적인 보충 주기를 반영합니다. 반면, 장비는 2031년까지 11.32%의 가장 빠른 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 실험실이 표준화를 강화하는 로봇 추출기에 투자하면서 장비 매출이 증가하고 있으며, 분광광도계 및 형광광도계는 임상 시퀀싱의 엄격한 품질 관리 규칙을 충족합니다.
3. 애플리케이션별: 유전체 DNA 분리는 2025년 시장 점유율의 20.25%를 차지했습니다. 그러나 마이크로RNA(miRNA) 분리는 액체 생검 분석의 채택이 확대되면서 2031년까지 11.15%의 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. mRNA 분리는 백신 성공 이후에도 중요성을 유지하며, PCR 정제 키트는 차세대 시퀀싱 워크플로우에 필수적입니다.
4. 최종 사용자별: 제약 및 생명공학 기업은 2025년 지출의 42.70%를 차지하며 유전체 바이오마커를 활용하는 파이프라인을 수용하고 있습니다. 계약 연구 기관(CRO)은 고정 비용을 통제하기 위해 고복잡성 추출을 아웃소싱하는 경향이 증가하면서 12.05%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 병원은 일상적인 검사를 위해 꾸준히 채택하고 있으며, 학술 기관은 새로운 프로토콜 개발을 주도합니다.

지역 분석
1. 북미: 2025년 핵산 분리 및 정제 시장의 41.95%를 차지하며 가장 큰 시장입니다. NIH 자금 지원을 받는 번역 유전체학, 밀집된 생명공학 클러스터, 그리고 FDA의 고위험 체외 진단(IVD)을 Class II로 재분류하여 승인 기간을 단축한 결정 등이 성장을 견인합니다.
2. 유럽: 조화로운 규제 프레임워크로 다국적 연구를 용이하게 합니다. 독일, 영국, 프랑스는 확고한 제약 제조를 기반으로 장비 조달을 주도하며, Wellcome Trust의 인구 바이오뱅킹 자금 지원은 자동화된 비드 플랫폼 수요를 유지합니다.
3. 아시아 태평양: 2031년까지 10.12%의 CAGR로 전 세계에서 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 중국의 제약 정책은 현지 핵산 의약품 생산을 지원하여 대규모 시약 주문을 촉진하고, 인도의 비용 효율적인 유전자 치료 이니셔티브는 유연한 미세유체 키트 채택을 장려합니다. 일본과 한국은 정밀 의학에 중점을 두어 고순도, 다중 분석 정제 소모품 수요를 높이고 있습니다.

경쟁 환경 및 주요 기업
산업 통합은 선두 기업들이 포트폴리오를 확장하면서 계속되고 있습니다. Thermo Fisher Scientific은 Solventum의 정제 및 여과 사업부를 41억 달러에 인수하여 업스트림 세포 배양 정화와 핵산 정제를 통합하고 있습니다. Danaher는 Cytiva와 Pall을 75억 달러 규모의 바이오프로세스 그룹으로 합병하여 유전자 치료 워크플로우 전반에 걸쳐 비드 수지, 컬럼 및 자동화된 장비를 번들로 제공하고 있습니다.
주요 기업으로는 Thermo Fisher Scientific, F. Hoffmann-La Roche AG, Agilent Technologies, Bio-Rad Laboratories Inc., Merck KGaA 등이 있습니다.
신흥 기업들은 비용 절감 전략을 통해 가격에 민감한 시장 부문에 침투하고 있습니다. 상온에서 작동하는 종이 기반 키트는 콜드 체인을 우회하는 상온 안정 화학 물질을 적용하여 현장 진단 분야에서 새로운 시장을 개척하고 있습니다. QIAGEN은 2024년 19억 7천만 달러의 매출을 기록했으며, 소모품이 매출의 88%를 차지하여 시장의 반복 수익 구조를 보여줍니다. 공급업체들은 프로토콜 라이브러리를 통해 사용자를 고정하기 위해 클라우드 연결 소프트웨어를 통합하고 있으며, CRISPR 지원 키트 및 현장 진단 미세유체 모듈은 새로운 차별화 포인트를 창출하고 있습니다.

최근 산업 동향
* 2025년 6월: Illumina는 SomaLogic을 3억 5천만 달러에 인수하여 단백질체학을 확장하고 다중 오믹스 시퀀싱 솔루션을 통합했습니다.
* 2025년 4월: QIAGEN은 24개에서 192개 샘플 배치 크기를 처리하는 세 가지 샘플 준비 장비(QIAmini, QIAsymphony Connect, QIAsprint Connect) 계획을 발표했습니다.
* 2025년 4월: Beckman Coulter Life Sciences는 OptiMATE Gradient Maker를 출시하여 AAV 정제 시간을 3일에서 6시간으로 단축했습니다.
* 2025년 3월: Beckman Coulter는 Rarity Bioscience와 파트너십을 맺고 액체 생검 워크플로우에서 민감한 돌연변이 검출을 위한 superRCA 분석법을 배포했습니다.
* 2025년 2월: Thermo Fisher Scientific은 Solventum을 41억 달러에 인수하여 여과 및 정제 자산을 추가한다고 발표했습니다.

이 보고서는 핵산 분리, 정량 및 정제 시장에 대한 심층 분석을 제공합니다. 본 연구는 생체 재료에서 DNA 또는 RNA를 추출하고, 수율 및 순도를 검증하며, 임상, 연구 및 산업 실험실에서 후속 작업에 사용될 깨끗한 분자를 제공하는 스핀 컬럼 키트, 마그네틱 비드 플랫폼, 전용 시약, 소형 분광광도계 또는 형광광도계 리더에서 발생하는 수익을 시장으로 정의합니다. 단백질 또는 펩타이드 정제 소모품, 독립형 시퀀서, PCR 열순환기 및 서비스 수수료는 연구 범위에서 제외됩니다.

연구 방법론은 하이브리드 상향식 및 하향식 접근 방식을 채택합니다. 1차 연구는 북미, 유럽, 아시아 태평양 및 라틴 아메리카 전역의 실험실 관리자, 바이오 제약 공장 조달 책임자 및 주요 연구원과의 인터뷰를 통해 이루어졌습니다. 2차 연구는 WHO 유전체 감시 대시보드, OECD 생명공학 지출 표, UN Comtrade HS-3002 선적 기록, AACC 및 BIO 백서 검토를 포함합니다. 시장 규모 산정 및 예측은 글로벌 분자 생물학 시약 수입 데이터를 핵산 품목으로 필터링하고, 샘플링된 키트 볼륨 및 설치된 추출 워크스테이션과 조정하여 이루어집니다. 핵심 동인, 설치 기반 확장, 일일 실행률, 시퀀싱 처리량, 국가 유전체학 자금 및 장비 평균 판매 가격(ASP) 진행 상황이 2025-2030년 전망을 형성하는 다변량 회귀 분석에 반영됩니다.

시장 동인으로는 임상 등급 NGS(차세대 염기서열 분석) 수요 급증, 국가 유전체학 이니셔티브 확대, 분자 생물학 R&D 자금 증가, 워크플로우 자동화 및 고처리량 플랫폼 도입, PoC(현장 진단) 장치를 위한 미세유체 추출 기술 발전, 합성 생물학 및 CRISPR 스크리닝의 활성화 등이 있습니다. 반면, 높은 장비 및 시약 비용, 신흥 시장에서의 낮은 보급률, 레진 및 실리카 공급망 위험, 유해 폐기물 처리 규제 강화는 시장 성장을 제약하는 요인으로 작용합니다.

시장은 기술별(컬럼 기반 정제, 마그네틱 비드 기반 정제, 시약 기반 정제), 제품별(키트 및 시약, 장비, 기타 제품), 적용 분야별(전체 RNA, mRNA, microRNA, 플라스미드 DNA, 게놈 DNA, 혈액 DNA 분리 및 정제, PCR 정제, 바이오뱅킹, 임상 연구, 법의학, 신약 개발 등), 최종 사용자별(병원, 학계, 제약/생명공학 산업, CRO), 그리고 지역별(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 남미)로 세분화됩니다.

핵산 분리 및 정제 시장은 2026년에 61.1억 달러의 매출을 기록했으며, 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 9.33%로 성장하여 95.5억 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 주요 시장 통찰력으로, 마그네틱 비드 기반 정제 기술은 2025년 매출의 51.60%를 차지하며 실험실 자동화와의 호환성 덕분에 가장 빠르게 성장하고 있습니다. microRNA 분리 분야는 종양학 분야의 액체 생검 채택으로 인한 민감한 microRNA 추출 필요성 증가로 2031년까지 11.15%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 지역별로는 아시아 태평양 지역이 중국, 인도, 일본, 호주 등에서 정밀 의학 프로그램이 확장됨에 따라 10.12%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것으로 예측됩니다. 자동화된 로봇 추출기는 수작업 시간과 오류를 줄여주어, 실험실의 자본 지출이 마그네틱 비드 키트 및 소프트웨어 기반 프로토콜과 통합되는 장비로 전환되고 있습니다. 신흥 시장에서는 높은 초기 투자 비용과 제한된 실험실 인프라가 시장 확산을 늦추고 있으나, 비용 효율적인 종이 기반 및 상온 프로토콜이 이러한 장벽을 완화하고 있습니다.

경쟁 환경 섹션에서는 시장 집중도, 시장 점유율 분석, 그리고 Agilent Technologies, Illumina Inc., QIAGEN, Thermo Fisher Scientific Inc. 등 주요 20개 기업의 상세 프로필을 다룹니다. 보고서는 또한 시장 기회와 미래 전망, 그리고 미충족 수요 평가를 포함합니다.

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 임상 등급 NGS 수요 급증
  • 4.2.2 국가 유전체학 이니셔티브
  • 4.2.3 분자 생물학 R&D 자금 증가
  • 4.2.4 워크플로우 자동화 및 고처리량 플랫폼
  • 4.2.5 PoC 장치를 위한 미세유체 추출
  • 4.2.6 합성 생물학 및 CRISPR 스크리닝 붐
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 높은 장비 및 시약 비용
  • 4.3.2 신흥 시장 침투율 낮음
  • 4.3.3 수지 및 실리카 공급망 위험
  • 4.3.4 유해 폐기물 처리 규제 강화
• 4.4 규제 환경
• 4.5 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
  • 4.5.1 신규 진입자의 위협
  • 4.5.1.1 구매자의 교섭력
  • 4.5.1.2 공급자의 교섭력
  • 4.5.1.3 대체재의 위협
  • 4.5.1.4 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치, USD)

• 5.1 기술별
  • 5.1.1 컬럼 기반 정제
  • 5.1.2 자성 비드 기반 정제
  • 5.1.3 시약 기반 정제
• 5.2 제품별
  • 5.2.1 키트 & 시약
    • 5.2.1.1 핵산 분리 & 정제 키트
    • 5.2.1.2 핵산 정량 키트
      • 5.2.1.2.1 DNA 정량 키트
      • 5.2.1.2.2 RNA 정량 키트
  • 5.2.2 장비
    • 5.2.2.1 핵산 분리 & 정제 장비
    • 5.2.2.2 핵산 정량 장비
      • 5.2.2.2.1 분광광도계
      • 5.2.2.2.2 형광계
  • 5.2.3 기타 제품
• 5.3 애플리케이션별
  • 5.3.1 총 RNA 분리 & 정제
  • 5.3.2 mRNA 분리 & 정제
  • 5.3.3 microRNA 분리 & 정제
  • 5.3.4 플라스미드 DNA 분리 & 정제
  • 5.3.5 게놈 DNA 분리 & 정제
  • 5.3.6 혈액 DNA 분리 & 정제
  • 5.3.7 PCR 정제
  • 5.3.8 바이오뱅킹
  • 5.3.9 임상 연구
  • 5.3.10 법의학
  • 5.3.11 신약 개발
  • 5.3.12 기타 애플리케이션
• 5.4 최종 사용자별
  • 5.4.1 병원
  • 5.4.2 학계
  • 5.4.3 제약/생명공학 산업
  • 5.4.4 CRO
• 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 이탈리아
    • 5.5.2.5 스페인
    • 5.5.2.6 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 호주
    • 5.5.3.5 대한민국
    • 5.5.3.6 기타 아시아 태평양
  • 5.5.4 중동 & 아프리카
    • 5.5.4.1 GCC
    • 5.5.4.2 남아프리카
    • 5.5.4.3 기타 중동 & 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 시장 점유율 분석
• 6.3 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 사업 부문, 재무, 인력, 주요 정보, 시장 순위, 시장 점유율, 제품 및 서비스, 최신 개발 분석 포함)
  • 6.3.1 Agilent Technologies
  • 6.3.2 Illumina Inc.
  • 6.3.3 QIAGEN
  • 6.3.4 Bio-Rad Laboratories Inc.
  • 6.3.5 Danaher Corp. (Beckman Coulter)
  • 6.3.6 GE HealthCare
  • 6.3.7 F. Hoffmann-La Roche Ltd
  • 6.3.8 Merck KGaA
  • 6.3.9 Thermo Fisher Scientific Inc.
  • 6.3.10 Takara Holdings
  • 6.3.11 Promega Corp.
  • 6.3.12 Revvity (PerkinElmer)
  • 6.3.13 BioVision Inc.
  • 6.3.14 Zymo Research
  • 6.3.15 New England Biolabs
  • 6.3.16 Norgen Biotek Corp.
  • 6.3.17 Omega Bio-tek
  • 6.3.18 Analytik Jena
  • 6.3.19 Sartorius AG
  • 6.3.20 Aurora Biomed Inc.

7. 시장 기회 & 미래 전망