차세대 염기서열 분석 (NGS) 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026 – 2031년)

차세대 염기서열 분석(NGS) 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 예측 (2026-2031)

시장 개요

차세대 염기서열 분석(NGS) 시장은 2026년 118억 1천만 달러 규모에서 2031년 224억 3천만 달러에 이를 것으로 예상되며, 예측 기간(2026-2031) 동안 연평균 성장률(CAGR) 13.71%를 기록할 것으로 전망됩니다. 본 보고서는 염기서열 분석 유형(전장 유전체 등), 제품 유형(장비, 시약 및 소모품, 서비스), 적용 분야(신약 개발 및 개인 맞춤 의학 등), 최종 사용자(병원 및 의료 기관 등), 그리고 지역(북미, 유럽 등)별로 시장을 세분화하여 가치(USD) 기준으로 예측을 제공합니다.

주요 시장 지표:
* 연구 기간: 2020 – 2031년
* 2026년 시장 규모: 118억 1천만 달러
* 2031년 시장 규모: 224억 3천만 달러
* 성장률 (2026 – 2031): 13.71% CAGR
* 가장 빠르게 성장하는 시장: 아시아-태평양
* 가장 큰 시장: 북미
* 시장 집중도: 중간

시장 분석 및 주요 동향

주권 유전체 인프라에 대한 수요 증가, 처리 시간을 단축하는 온-카트리지 워크플로우, 그리고 국가별 탄소 중립 조달 정책이 연구, 임상 및 공중 보건 분야의 구매 우선순위를 재편하고 있습니다. 정밀 의학 의무화는 동반 진단의 일상적인 사용을 가속화하고 있으며, 동시에 반도체 부품 및 시약 전구체에 대한 수출 통제는 여러 정부에 의해 전략적 취약점으로 분류되는 공급망 의존도를 노출시키고 있습니다. 공공 기관이 자금을 지원하는 바이오뱅크들은 공급업체 평가에 탄소 회계를 포함시키고 있으며, 소모품과 하드웨어 구매를 분리하는 오픈 케미스트리 장비는 독점적인 생태계에서 고객을 유인하여 경쟁을 심화시키고 시약 마진을 압박하고 있습니다.

핵심 보고서 요약:
* 염기서열 분석 유형별: 표적 재염기서열 분석(Targeted Resequencing)이 2025년 38.09%의 점유율로 시장을 선도했으며, 전체 엑솜 염기서열 분석(Whole Exome Sequencing)은 2031년까지 14.23%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.
* 제품 유형별: 시약 및 소모품이 2025년 NGS 시장 규모의 69.88%를 차지했으나, 장비 부문은 2026년에서 2031년 사이에 14.39%의 CAGR로 다른 모든 제품 범주를 능가하며 성장할 것으로 전망됩니다.
* 적용 분야별: 신약 개발 및 개인 맞춤 의학이 2025년 매출의 35.23%를 차지했으며, 유전체 스크리닝은 2031년까지 14.33%의 CAGR로 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.
* 최종 사용자별: 학술 기관이 2025년 지출의 48.44%를 차지했으며, 연간 13.98%의 성장률을 유지할 것으로 보입니다.
* 지역별: 북미가 2025년 매출의 41.9%를 차지했으며, 아시아-태평양 지역은 2025년부터 2031년까지 14.21%의 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.

시장 동향 및 통찰 (성장 동력)

1. 정밀 의학 및 동반 진단 채택 가속화: 표적 치료법과 연계된 동반 진단은 NGS를 종양학 워크플로우에 통합시키며, 연구 도구에서 보험 적용이 가능한 임상 서비스로 전환시키고 있습니다. 미국 FDA는 2024-2025년 동안 14개의 NGS 기반 동반 진단 테스트에 혁신 의료기기 지정을 부여했으며, 메디케어의 포괄적 유전체 프로파일링 적용 확대는 병원 검사실의 테스트 물량을 증가시켰습니다. 유럽에서도 규제 간소화 노력이 진행 중입니다.
2. 유전체당 비용 지속적 하락 및 처리량 증가: 2025년 고처리량 장비에서 전장 유전체 염기서열 분석(WGS) 비용이 500달러 이하로 하락했으며, Ultima Genomics는 2024년 100달러 유전체를 검증하여 기존 업체들의 시약 가격 정책 재고를 강요했습니다. Illumina NovaSeq X는 런당 16테라베이스를 제공하며, Element Biosciences의 AVITI 플랫폼은 시약 소비를 30% 절감하여 중소득 국가에서의 채택을 가속화하고 있습니다.
3. 대규모 인구 유전체 프로그램 확장: 중국, 일본, 인도, 영국 등은 각각 100만 개 이상의 유전체 코호트를 목표로 하고 있습니다. 이러한 이니셔티브는 국가 입찰을 통해 구매를 통합하며, 기술 이전 및 현지 제조 파트너십을 제공하는 공급업체에 유리하게 작용하고 있습니다.
4. 현장 진료(Point-of-Care) 테스트를 위한 온-카트리지 염기서열 분석 워크플로우: 라이브러리 준비, 증폭, 검출을 통합한 카트리지는 처리 시간을 며칠에서 몇 시간으로 단축시킵니다. Oxford Nanopore의 VolTRAX는 감염병 패널에 대한 샘플-투-시퀀스 워크플로우를 자동화하며, Roche는 2025년 패혈증 패널 프로토타입을 시연했습니다.
5. 현지화된 NGS 역량을 요구하는 주권 유전체 데이터 센터: 중국, 인도, UAE, 사우디아라비아, 브라질 등은 유전체 데이터 주권 확보를 위해 현지 NGS 역량 구축을 요구하고 있습니다.
6. 탄소 중립 염기서열 분석 이니셔티브가 조달에 미치는 영향: 공공 기관이 자금을 지원하는 바이오뱅크들이 공급업체 평가에 탄소 회계를 포함시키면서, 공급업체들은 테라베이스당 에너지 발자국을 공개해야 하는 상황입니다.

시장 동향 및 통찰 (제약 요인)

1. 임상 NGS에 대한 파편화된 글로벌 규제 환경: FDA, EU IVDR, 아시아-태평양 지역 기관 간의 상이한 승인 경로는 시장 출시 시간과 비용을 증가시키며, 각 지역별 맞춤형 검증이 필요합니다. 이는 혁신을 저해하고 규모의 경제를 희석시킵니다.
2. 장독성 및 공간 플랫폼의 높은 초기 투자 비용: PacBio의 Sequel IIe와 같은 장독성 염기서열 분석기, 10x Genomics Xenium 및 NanoString CosMx와 같은 공간 전사체학 플랫폼은 높은 장비 가격과 전문 인력, 고가의 소모품 비용으로 인해 대부분의 병원 검사실 및 학술 기관의 채택이 제한적입니다.
3. 수출 통제 이후 소모품 공급망 취약성: 반도체 부품 및 시약 전구체에 대한 수출 통제는 공급망 의존도를 노출시키며, 이는 여러 정부에 의해 전략적 취약점으로 분류되고 있습니다.
4. AI 기반 변이 호출의 알고리즘 편향 및 책임 위험: AI 기반 변이 호출의 알고리즘 편향과 관련된 책임 위험은 북미와 유럽에서 우려를 낳고 있습니다.

세그먼트 분석

* 염기서열 분석 유형별: 전체 엑솜 염기서열 분석(WES)은 희귀 질환 진단에 대한 보험 적용 확대로 2031년까지 14.23%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 표적 재염기서열 분석은 2025년 38.09%의 점유율을 차지했으나, WES 비용 하락으로 가격 경쟁력이 약화되고 있습니다. RNA 염기서열 분석은 면역 종양학 분야에서, 공간 전사체학은 2025년까지 1억 8천만 달러의 매출을 기록할 것으로 예상됩니다.
* 제품 유형별: 시약 및 소모품은 2025년 시장의 69.88%를 차지했으나, 장비 부문이 2031년까지 14.39%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것입니다. 벤치탑 시스템과 오픈 시약 디자인은 채택 장벽을 낮추고 경쟁을 심화시키고 있습니다. 서비스 부문은 가장 작지만 제약 스폰서들이 대규모 염기서열 분석을 아웃소싱하면서 성장하고 있습니다.
* 적용 분야별: 약물 발견 및 개인 맞춤 의학이 2025년 매출의 35.23%를 차지했으나, 유전체 스크리닝이 신생아 스크리닝 패널 확대에 힘입어 14.33%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 농업 및 동물 유전체학도 2025년 1억 2천만 달러의 지출을 기록하며 성장세를 보입니다.
* 최종 사용자별: 학술 기관은 2025년 지출의 48.44%를 차지하며 국가 유전체 프로그램 자금 지원에 힘입어 13.98%의 성장률을 유지할 것으로 예상됩니다. 병원은 종양 프로파일링 및 유전 질환 테스트에 의해 주도되는 두 번째로 큰 세그먼트입니다.

지역 분석

* 북미: 2025년 매출의 41.90%를 차지하며, 메디케어의 포괄적 유전체 프로파일링 적용 확대와 FDA의 동반 진단 신속 승인 경로가 성장을 견인합니다. 그러나 유전 상담 및 생물정보학 분야의 연구 지향적 인력 부족이 성장을 억제하는 요인입니다.
* 아시아-태평양: 14.21%의 CAGR로 전 세계에서 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 중국의 14차 5개년 계획에 따른 유전체 인프라 투자, 일본의 국내 데이터 상주 의무, 인도의 유전체 프로젝트, 호주 및 한국의 유전 질환 염기서열 분석 보험 정책 등이 지역 수요를 촉진합니다.
* 유럽: IVDR 전환 지연으로 성장이 둔화되고 있습니다. 독일의 종양 프로파일링 보험 적용 확대, 영국의 유전체 의학 서비스 확장, 프랑스의 지역 플랫폼 투자 등이 진행 중이나, 조달 지연 등의 문제가 있습니다.
* 중동 및 라틴 아메리카: 절대적인 규모는 작지만, 사우디아라비아 유전체 프로그램, UAE의 데이터 주권 규정, 브라질의 결핵 약물 내성 테스트 등 프로젝트 기반의 빠른 채택을 보입니다.

경쟁 환경

Illumina는 전 세계 장비 시장의 약 60%를 점유하고 있으나, Element Biosciences, Singular Genomics, Ultima Genomics와 같은 오픈 케미스트리 경쟁자들이 낮은 초기 투자 비용과 상호 운용 가능한 소모품으로 점유율을 잠식하고 있습니다. Oxford Nanopore의 휴대용 장비는 현장 역학 조사를 지원하며, PacBio는 높은 장비 가격에도 불구하고 고정밀 장독성 염기서열 분석 분야를 지배하고 있습니다. 2024-2025년 특허 만료는 바이오시밀러 시약의 등장을 가능하게 하여 독점적인 화학 제품의 마진을 압박하고 있습니다. 기존 업체들은 다년 계약 소모품 및 독점 분석 소프트웨어를 번들로 제공하여 사용자를 묶어두려 하지만, 학술 컨소시엄은 이러한 생태계 종속을 거부하는 추세입니다. 신규 진입자들은 워크플로우 단순화와 국가 데이터 상주 법규 준수를 강조하며 주권 유전체 프로그램을 공략하고 있습니다.

주요 기업:
* Illumina Inc.
* Thermo Fisher Scientific Inc.
* BGI Genomics Co. Ltd.
* F. Hoffmann-La Roche Ltd.
* Oxford Nanopore Technologies Plc

최근 산업 동향:
* 2025년 10월: Fraunhofer IGB는 패혈증 병원체를 신속하고 정확하게 식별하는 NGS 기반 방법으로 EARTO 혁신상을 수상했습니다. 이 진단 키트는 IVD 인증 제품으로 일상적인 패혈증 진단에 승인되었습니다.
* 2025년 2월: F. Hoffmann-La Roche Ltd는 새로운 염기서열 확장(SBX) 기술을 발표하며 차세대 염기서열 분석의 새로운 범주를 창출했습니다. 이 기술은 초고속, 고처리량 염기서열 분석을 가능하게 합니다.
* 2024년 4월: 유전자 치료제 제조 전문 기술 혁신 기업인 NewBiologix SA는 첨단 염기서열 분석 및 광학 매핑 플랫폼을 출시하여 바이오 제약 부문의 유전체 분석 서비스 격차를 해소하고자 합니다.

본 보고서는 차세대 염기서열 분석(Next-Generation Sequencing, NGS) 시장에 대한 포괄적인 분석과 성장 전망을 제시합니다. NGS 시장은 생물학적 샘플에서 대규모 병렬 DNA 또는 RNA 염기서열 데이터를 생성하는 장비, 시약, 소모품 및 관련 서비스의 판매를 포함하며, 기존의 Sanger 염기서열 분석, 독립형 마이크로어레이 시스템 및 염기서열 분석 기능이 없는 생물정보학 소프트웨어는 범위에서 제외됩니다.

시장 규모는 2026년 118억 1천만 달러로 평가되며, 2031년에는 연평균 성장률(CAGR) 13.68%를 기록하며 224억 3천만 달러에 이를 것으로 전망됩니다.

주요 시장 성장 동력으로는 정밀 의학 및 동반 진단의 채택 가속화, 게놈당 비용의 지속적인 하락 및 처리량 증가, 인구 규모 유전체 프로그램의 확장, 현장 진단(Point-of-Care Testing)을 위한 온-카트리지 염기서열 분석 워크플로우, 지역화된 NGS 역량을 요구하는 주권 유전체 데이터 센터의 등장, 그리고 탄소 중립 염기서열 분석 이니셔티브의 영향 등이 있습니다. 특히, 각국 정부는 수출 통제 위험과 데이터 주권 확보를 위해 주권 유전체 인프라에 투자하고 있습니다.

반면, 시장 제약 요인으로는 임상 NGS에 대한 파편화된 글로벌 규제 환경, 장쇄(Long-Read) 및 공간(Spatial) 플랫폼에 대한 높은 초기 자본 지출, 수출 통제 이후 소모품 공급망의 취약성, 그리고 AI 기반 변이 호출(variant calling)의 알고리즘 편향 및 관련 책임 위험 등이 지적됩니다.

시장은 염기서열 분석 유형(전체 게놈, 표적 재염기서열 분석, 전체 엑솜, RNA, ChIP, De Novo, 메틸 염기서열 분석 등), 제품 유형(장비, 시약 및 소모품, 서비스), 응용 분야(신약 개발 및 맞춤형 의학, 유전 검사, 진단, 농업 및 동물 연구 등), 최종 사용자(병원 및 의료기관, 학계, 제약 및 생명공학 기업), 그리고 지역(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 남미)별로 세분화됩니다.

특히, 전체 엑솜 염기서열 분석은 희귀 질환 진단에 대한 보험 적용 확대로 인해 14.23%의 가장 빠른 연평균 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 지역별로는 중국, 일본, 인도 등 국가 유전체 허브의 성장에 힘입어 아시아 태평양 지역이 14.21%의 가장 높은 성장률을 기록할 전망입니다. 제품 카테고리에서는 시약 및 소모품이 2025년 매출의 69.88%를 차지하며 지배적이지만, 장비 부문이 현재 가장 빠르게 성장하고 있습니다.

경쟁 환경에서는 Illumina Inc., Oxford Nanopore Technologies Plc, Pacific Biosciences Of California Inc., Thermo Fisher Scientific Inc. 등 주요 20개 기업이 시장을 주도하고 있으며, 오픈 케미스트리 플랫폼의 등장은 시약 마진을 압박하고 기존 시장 점유율에 영향을 미치며 경쟁 구도를 변화시키고 있습니다.

본 보고서는 임상 유전학자, 병원 조달 책임자 등과의 1차 인터뷰와 세계보건기구(WHO), 미국 국립인간게놈연구소(NHGRI), 미국 식품의약국(FDA) 등의 2차 자료를 활용한 심층적인 연구 방법론을 통해 신뢰성 있는 데이터를 제공합니다.

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 의학 및 동반 진단의 채택 가속화
  • 4.2.2 게놈당 비용의 지속적인 하락 및 처리량 증가
  • 4.2.3 인구 규모 유전체학 프로그램의 확장
  • 4.2.4 현장 진단(POC)을 위한 카트리지 내 시퀀싱 워크플로우
  • 4.2.5 지역화된 NGS 역량을 요구하는 주권 유전체 데이터 센터
  • 4.2.6 조달에 영향을 미치는 탄소 중립 시퀀싱 이니셔티브
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 임상 NGS에 대한 분열된 글로벌 규제 환경
  • 4.3.2 장독 및 공간 플랫폼에 대한 높은 자본 지출
  • 4.3.3 수출 통제 이후 소모품 공급망 취약성
  • 4.3.4 AI 기반 변이 호출의 알고리즘 편향 및 책임 위험
• 4.4 규제 전망
• 4.5 기술 환경
• 4.6 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
  • 4.6.1 구매자의 교섭력
  • 4.6.2 공급업체의 교섭력
  • 4.6.3 신규 진입자의 위협
  • 4.6.4 대체재의 위협
  • 4.6.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치, USD)

• 5.1 시퀀싱 유형별
  • 5.1.1 전장 유전체 시퀀싱
  • 5.1.2 표적 재시퀀싱
  • 5.1.3 전 엑솜 시퀀싱
  • 5.1.4 RNA 시퀀싱
  • 5.1.5 ChIP 시퀀싱
  • 5.1.6 데노보 시퀀싱
  • 5.1.7 메틸 시퀀싱
• 5.2 제품 유형별
  • 5.2.1 장비
  • 5.2.2 시약 및 소모품
  • 5.2.3 서비스
• 5.3 애플리케이션별
  • 5.3.1 신약 개발 및 맞춤 의학
  • 5.3.2 유전 검사
  • 5.3.3 진단
  • 5.3.4 농업 및 동물 연구
  • 5.3.5 기타 애플리케이션 (후성유전체학, 메타유전체학, 전사체학)
• 5.4 최종 사용자별
  • 5.4.1 병원 및 의료기관
  • 5.4.2 학계
  • 5.4.3 제약 및 생명공학 기업
• 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 대한민국
  • 5.5.3.5 호주
  • 5.5.3.6 기타 아시아 태평양
  • 5.5.4 중동 및 아프리카
  • 5.5.4.1 GCC
  • 5.5.4.2 남아프리카
  • 5.5.4.3 기타 중동 및 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 수준 개요, 시장 수준 개요, 핵심 부문, 재무 정보(사용 가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 사항 포함)}
  • 6.3.1 10x Genomics Inc.
  • 6.3.2 Agilent Technologies Inc.
  • 6.3.3 BGI Genomics Co. Ltd.
  • 6.3.4 Bio-Rad Laboratories Inc.
  • 6.3.5 Element Biosciences Inc.
  • 6.3.6 Eurofins Scientific SE
  • 6.3.7 F. Hoffmann-La Roche Ltd.
  • 6.3.8 Fulgent Genetics Inc.
  • 6.3.9 Guardant Health Inc.
  • 6.3.10 Illumina Inc.
  • 6.3.11 Macrogen Inc.
  • 6.3.12 Oxford Nanopore Technologies Plc
  • 6.3.13 Pacific Biosciences Of California Inc.
  • 6.3.14 PerkinElmer Inc.
  • 6.3.15 Qiagen N.V.
  • 6.3.16 Singular Genomics Systems Inc.
  • 6.3.17 SOPHiA GENETICS SA
  • 6.3.18 Thermo Fisher Scientific Inc.
  • 6.3.19 Twist Bioscience Corp.
  • 6.3.20 Ultima Genomics Inc.

7. 시장 기회 & 미래 전망