헬륨 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031년)

헬륨 시장 규모, 점유율, 동향 및 성장 분석 2031

# 시장 개요

Mordor Intelligence 보고서에 따르면, 헬륨 시장은 2025년 64.1억 입방피트 규모에서 2026년 67.8억 입방피트로 성장하여 예측 기간(2026-2031) 동안 연평균 성장률(CAGR) 5.72%를 기록하며 2031년에는 89.5억 입방피트에 이를 것으로 전망됩니다. 이러한 성장은 반도체 제조, 의료 영상, 상업용 우주 발사, 양자 컴퓨팅 등 헬륨의 초저 비점 및 화학적 불활성 특성에 의존하는 산업의 견고한 수요에 기인합니다.

그러나 헬륨 시장은 소수의 생산자가 전 세계 생산량을 지배하고 2024년 미국 연방 헬륨 비축량의 민영화로 인해 보조금 지원 재고가 시스템에서 제거되면서 공급 변동성에 지속적으로 직면하고 있습니다. 남아프리카, 카타르, 러시아의 신규 생산 능력은 일시적으로 부족 현상을 완화하고 있지만, 구조적 집중으로 인해 사용자들은 장기 계약 및 재활용 투자에 집중하고 있습니다. 미국 CHIPS Act, 유럽 Chips Act 및 여러 아시아 정부 인센티브 프로그램에 따른 반도체 생산 능력 증가는 수요를 심화시키고 있으며, 중소득 국가의 MRI 장비 확장은 헬스케어 산업이 가장 큰 최종 사용자로서의 위치를 유지하는 데 기여하고 있습니다.

주요 시장 지표:
* 연구 기간: 2020년 – 2031년
* 2026년 시장 규모: 67.8억 입방피트
* 2031년 시장 규모: 89.5억 입방피트
* 예측 기간(2026-2031) 성장률: 연평균 5.72%
* 가장 빠르게 성장하는 시장: 아시아 태평양
* 가장 큰 시장: 북미
* 시장 집중도: 높음

주요 보고서 요약:
* 상태별: 기체 헬륨은 2025년 매출 점유율 70.65%로 가장 큰 비중을 차지했으며, 2031년까지 연평균 6.03%로 가장 높은 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.
* 응용 분야별: 극저온 분야는 2025년 헬륨 시장 점유율의 33.10%를 차지했으며, 2031년까지 연평균 6.98%로 성장할 것으로 전망됩니다.
* 최종 사용자 산업별: 헬스케어 산업은 2025년 헬륨 시장 규모의 33.86%를 차지하며, 2031년까지 연평균 6.92%로 가장 빠르게 성장할 것으로 예측됩니다.
* 지역별: 북미는 2025년 헬륨 시장 점유율의 38.55%를 차지했으며, 아시아 태평양 지역은 2031년까지 연평균 7.05%로 가장 높은 지역 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.

# 글로벌 헬륨 시장 동향 및 성장 동력

성장 동력:
* 동아시아의 폭발적인 반도체 팹 건설: 중국, 대만, 일본, 한국의 파운드리 확장은 웨이퍼 세척, 리소그래피 분위기 제어, 플라즈마 식각에 기체 헬륨을 사용하는 칩 공장의 수요를 견인하고 있습니다. 미국 CHIPS Act 및 유사한 지역 프로그램의 지원을 받는 신규 팹 건설은 2030년까지 헬륨 수요의 두 자릿수 성장을 견인할 것입니다.
* 중소득 국가 병원의 MRI 장비 확장: 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 아프리카 지역 병원들은 만성 질환 진단을 위해 MRI 스캐너를 추가하고 있습니다. 기존 1.5톤 장치는 설치 시 1,500~2,000리터의 액체 헬륨을 필요로 하며, 수명 주기 동안 최대 10,000리터가 소요됩니다. 헬륨 회수 장치 도입이 확산되고 있지만, 초기 비용으로 인해 주로 대형 병원에서 채택되고 있습니다. GE HealthCare의 Freelium 및 Siemens Healthineers의 DryCool과 같은 헬륨 사용량을 99% 절감하는 신기술도 있지만, 장비 교체 주기가 길어 기존 자석이 다음 10년까지 지배적일 것입니다.
* 상업용 우주 발사 증가로 인한 액체 헬륨 수요 상승: SpaceX, Blue Origin, Rocket Lab 등 민간 우주 발사 빈도 증가는 탱크 가압 및 퍼지 작업에 필요한 액체 헬륨 수요를 증가시키고 있습니다. 헬륨 부족은 2024년 발사 지연의 원인으로 지목되기도 했습니다. NASA의 아르테미스 프로그램 또한 수소 탱크 퍼지에 헬륨을 명시하고 있어 공급을 더욱 압박하고 있습니다. 발사 현장에 헬륨 회수 장치를 설치하여 시장 변동성으로부터 일정을 보호하려는 노력이 진행 중입니다.
* 양자 컴퓨팅 극저온 장치의 실험실에서 파일럿 라인으로의 전환: 초전도 큐비트 플랫폼은 헬륨-3과 헬륨-4를 혼합하여 밀리켈빈 온도에 도달하는 희석 냉장고를 사용하며, 이는 헬륨 시장을 지속적으로 형성하고 있습니다. IBM, Google 등은 파일럿 생산을 확대하여 연구 규모의 소비를 산업 수요로 전환하고 있습니다. 폐쇄형 극저온 장치가 장기적으로 헬륨 없는 냉각을 제공할 수 있지만, 현재는 조달 비용 및 성능 요구 사항으로 인해 헬륨이 계속 사용되고 있습니다.
* 중성자 검출 및 핵융합 연구 개발을 위한 파일럿 규모 헬륨-3 추출: 이 분야는 장기적으로 글로벌 헬륨 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

제약 요인:
* 제한된 매장량과 소수 국가에 집중: 알려진 헬륨 매장량의 약 70%가 미국, 카타르, 알제리, 러시아에 집중되어 있어 지정학적 영향력과 공급 조작 가능성이 헬륨 시장에 직접적인 영향을 미칩니다. 중국은 헬륨 수요의 95%를 수입에 의존하며, 이는 외교적 마찰 및 해상 물류 위험에 노출됨을 의미합니다. EU의 러시아 헬륨 제재는 정책이 무역 경로를 얼마나 빠르게 변경하고 가격을 급등시킬 수 있는지를 보여줍니다. 탈탄소화 정책으로 천연가스 생산이 감소하면 공동 생산되는 헬륨이 지하에 갇힐 수도 있습니다. 재활용은 낭비를 줄일 수 있지만, 새로운 1차 공급원을 생성할 수는 없어 전략적 비축의 중요성을 강조합니다.
* 대체재 대비 높은 액화 및 물류 비용: 헬륨의 액화 및 운송 비용은 다른 가스에 비해 높아 가격에 민감한 응용 분야에 영향을 미칩니다.
* 공동 생산 헬륨을 제한하는 강화된 플레어 가스 규제: 미국 폐기물 방지 규정은 이제 회피 가능한 플레어링에 로열티를 부과하여, 업스트림 운영자들이 가스 흐름을 포집하거나 재주입하도록 강제하고 있습니다. 이는 메탄 저감에는 유익하지만, 포집 비용 대비 헬륨 생산량이 적은 경우 헬륨 회수에 대한 경제적 유인을 감소시킬 수 있습니다.

# 세그먼트 분석

상태별:
* 기체 헬륨: 2025년 전체 헬륨 시장의 70.65%를 차지했으며, 가압, 퍼지, 누출 테스트 등 대규모 산업용으로 사용됩니다. 첨단 노드의 오염 허용 오차가 강화되면서 공정 가스 시장에서 상당한 점유율을 유지하며 연평균 6.03%로 성장하고 있습니다. 항공우주 용접 및 적층 제조 공정에서도 헬륨의 높은 열전도율이 활용됩니다. 수소 연료 테스트 및 전기차 배터리 누출 감지 등 신흥 분야도 기체 헬륨의 지배력을 강화하고 있습니다.
* 액체 헬륨: MRI 장비 확장, 양자 시스템 구축, 고에너지 물리학 연구소 등에서 기본 수요를 형성하며, 현장 액화 장치 및 고효율 회수 장치 배치가 증발 손실을 완화하고 있습니다.

응용 분야별:
* 극저온: 2025년 33.10%로 가장 큰 점유율을 유지했으며, 양자 컴퓨팅 파일럿 라인과 안정적인 MRI 설치 기반에 힘입어 2031년까지 연평균 6.98%로 성장할 예정입니다. 1MW의 양자 처리 능력은 희석 냉각을 위해 연간 약 12,000리터의 헬륨을 필요로 합니다. 입자 가속기 및 핵융합 파일럿 시설도 극저온 수요를 강화합니다.
* 기타 응용 분야: 누출 감지, 가압, 퍼지, 용접 등 비극저온 수요도 전체 수요의 40% 이상을 차지하며 헬륨 시장의 다각화된 최종 사용 안정성을 강화합니다. 로켓 프로그램, 자동차 및 석유화학 공장의 예측 유지보수, 전자 및 고급 식품의 제어 분위기 포장 등이 주요 수요처입니다. 헬륨의 불활성 및 낮은 점도는 경쟁 가스가 따라올 수 없는 운영 안전성을 제공합니다.

최종 사용자 산업별:
* 헬스케어: 2025년 33.86%의 점유율을 유지했으며, 신흥 경제국 병원들이 첨단 MRI 시스템을 도입하면서 2031년까지 연평균 6.92%로 성장할 것입니다. 헬륨 사용량이 적은 기술이 도입되더라도 신규 스캐너의 절대적인 수가 수요를 유지합니다. 인도, 브라질, 사우디아라비아의 병원 그룹들은 비용 및 공급 위험 완화를 위해 헬륨 회수 시설을 설치하고 있습니다.
* 전자 및 반도체: 동아시아와 북미에서 로직 및 메모리 팹이 가동되면서 항공우주 산업을 제치고 가장 빠르게 성장하는 최종 사용자 산업이 될 것으로 예상됩니다. 팹 운영자들은 가격 안정을 위해 다년 헬륨 계약 및 현장 마이크로 액화에 우선순위를 둡니다.
* 기타 산업: 원자력 발전은 헬륨 냉각 고온 원자로를 시험하고 있으며, 초기 핵융합 프로토타입은 헬륨-3 수요를 심화시키고 있습니다. 항공우주, 용접, 과학 연구 분야도 헬륨의 열적 및 불활성 이점을 활용하여 중요한 운영에 기여합니다.

# 지역 분석

* 북미: 2025년 전체 헬륨 시장의 38.55%를 차지하며 가장 큰 비중을 차지했습니다. 이는 세계 최대의 입증된 매장량과 성숙한 미드스트림 인프라에 힘입은 결과입니다. 2024년 연방 헬륨 비축량의 민영화는 조달 환경을 변화시켜 최종 사용자들이 민간 생산자와 직접 시장 가격으로 협상하도록 만들었지만, Honeywell의 Dry Piney 및 소규모 Rockies 프로젝트가 그 공백을 메우고 있습니다. 애리조나, 오하이오, 텍사스에서의 반도체 팹 건설도 지역 소비 성장을 뒷받침합니다.
* 아시아 태평양: 중국, 일본, 인도, 한국이 반도체, 위성 제조, 의료 영상 분야를 확대하면서 2031년까지 연평균 7.05%로 가장 높은 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 중국의 95% 수입 의존도는 계약 다각화 및 산업 단지 내 마이크로 액화 장치 배치의 전략적 필요성을 야기합니다. 일본의 차세대 메모리 공장 인센티브 패키지는 헬륨 지출을 가속화하며, 인도의 초기 팹 생태계와 빠르게 성장하는 헬스케어 부문은 수요를 확대합니다. 호주와 탄자니아 등지에서의 비전통적 헬륨 광산 투자도 공급 위험을 헤지하는 데 기여합니다.
* 유럽: 러시아 헬륨 공급이 제재로 인해 중단된 후 구조적 공급 재편에 직면해 있습니다. 최종 사용자들은 현재 카타르와 미국 걸프만에서 헬륨을 조달하며, 운송 프리미엄을 감수하고 현장 회수 시설을 설치하여 변동성을 완화하고 있습니다.

# 경쟁 환경 및 주요 기업

헬륨 시장은 통합된 특성을 보입니다. Air Liquide, Linde, Air Products는 통합된 추출, 액화 및 유통 네트워크를 통해 시장 리더십을 유지하고 있으며, 반도체, 항공우주, 헬스케어 고객과의 장기 계약을 통해 이를 보완합니다. 기술 경쟁은 멤브레인 분리, 극저온 회수, 폐쇄형 냉각 시스템에 집중되어 있습니다. 초고순도 등급 및 동위원소별 혼합물을 공급할 수 있는 생산자들은 양자 컴퓨팅, 핵융합, 의료 기기 고객과 장기 계약을 확보합니다. 미국 폐기물 방지 규제와 같은 규제 프레임워크는 메탄 포집과 헬륨 회수를 통합하는 운영자에게 보상을 제공하여 규제 준수 기반의 차별화를 더합니다.

주요 기업:
* Air Liquide
* ExxonMobil Corporation
* Air Products and Chemicals, Inc.
* Gazprom
* Linde plc

# 최근 산업 동향

* 2025년 8월: Air Liquide는 33억 달러 이상에 DIG Airgas를 인수하기 위한 독점 협상에 돌입하여 한국 시장에 재진입하고 주요 반도체 고객에 대한 접근성을 확보했습니다.
* 2024년 1월: Messer는 미국 토지관리국(BLM)과의 파트너십을 통해 Crude Helium Enrichment Unit에서 10억 입방피트의 헬륨을 공급하며 공급 신뢰성 약속을 재확인했습니다.

이 보고서는 헬륨 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 헬륨(He)은 무색, 무취, 무미의 기체로, 우주에서 두 번째로 가볍고 풍부한 원소이지만, 재생 불가능한 자원으로 공급이 제한적입니다. 헬륨은 극저온 및 초전도, 풍선 및 비행선, 용접 및 누출 감지, 호흡 혼합물, 항공우주 및 로켓, 핵에너지 연구 등 다양한 분야에서 중요한 응용처를 가집니다.

보고서는 시장을 상(액체/기체), 응용 분야, 최종 사용자 산업 및 지역별로 세분화하여 분석합니다. 응용 분야는 호흡 혼합물, 극저온, 누출 감지, 가압 및 퍼징, 용접, 제어 분위기 등으로 나뉘며, 최종 사용자 산업은 항공우주 및 항공기, 전자 및 반도체, 원자력, 헬스케어, 용접 및 금속 가공 등이 포함됩니다. 지리적으로는 아시아 태평양, 북미, 유럽, 남미, 중동 및 아프리카 등 주요 지역 내 14개국의 시장 규모와 예측을 부피(입방피트) 기준으로 제공합니다.

헬륨 시장은 2026년 67.8억 입방피트 규모이며, 2031년까지 연평균 5.72% 성장하여 89.5억 입방피트에 이를 것으로 전망됩니다. 특히 아시아 태평양 지역은 반도체 및 헬스케어 산업의 확장에 힘입어 2031년까지 연평균 7.05%로 가장 빠른 성장을 보일 것으로 예측됩니다.

시장 성장을 견인하는 주요 요인으로는 동아시아 지역의 폭발적인 반도체 팹 증설, 중소득 국가 병원들의 MRI 장비 확충, 상업용 우주 발사 붐으로 인한 액체 헬륨 수요 증가, 양자 컴퓨팅 극저온 장치의 연구실에서 파일럿 라인으로의 전환, 그리고 중성자 감지 및 핵융합 연구 개발을 위한 헬륨-3 추출 시범 생산 등이 있습니다. 반도체 제조에서 헬륨은 웨이퍼 세척, 리소그래피 분위기 제어, 열 관리 등에 필수적이며, 공정 미세화에 따라 소비량이 증가하고 있습니다.

반면, 시장의 제약 요인으로는 유한한 매장량과 소수 국가에 집중된 공급, 대체재 대비 높은 액화 및 물류 비용, 그리고 동반 생산되는 헬륨을 제한하는 플레어 가스 규제 강화 등이 지적됩니다.

헬스케어 분야에서는 헬륨 부족 문제에 대응하기 위해 많은 병원이 증발 헬륨의 최대 92%를 회수하는 회수 장치를 설치하고 있으며, ‘프리리움(Freelium)’과 같은 신형 MRI 설계는 헬륨 필요량을 크게 줄이고 있습니다.

보고서는 또한 가치 사슬 분석, 포터의 5가지 경쟁 요인 분석을 통해 시장의 역학 관계를 심층적으로 다룹니다. 경쟁 환경 분석에서는 시장 집중도, 주요 기업들의 전략적 움직임, 시장 점유율 및 순위 분석을 포함하며, Air Liquide, Air Products and Chemicals, Linde plc, Gazprom, ExxonMobil Corporation 등 주요 기업들의 프로필을 제공합니다. 마지막으로, 시장 기회와 미래 전망, 특히 미개척 시장 및 미충족 수요에 대한 평가를 통해 향후 시장 방향을 제시합니다.

1. 서론

• 1.1 연구 가정 및 시장 정의
• 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 현황

• 4.1 시장 개요
• 4.2 시장 동인
  • 4.2.1 동아시아의 폭발적인 반도체 팹 증설
  • 4.2.2 중소득 병원의 MRI 장비 확대
  • 4.2.3 상업용 우주 발사 붐으로 인한 액체 헬륨 수요 증가
  • 4.2.4 양자 컴퓨팅 극저온 장치, 연구실에서 파일럿 라인으로 이동
  • 4.2.5 중성자 검출 및 핵융합 연구 개발을 위한 파일럿 규모 헬륨-3 추출
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 유한한 매장량과 소수 국가에 집중
  • 4.3.2 높은 액화 및 물류 비용 대 대체재
  • 4.3.3 공동 생산 헬륨을 제한하는 강화된 플레어 가스 규정
• 4.4 가치 사슬 분석
• 4.5 포터의 5가지 경쟁 요인
  • 4.5.1 공급업체의 교섭력
  • 4.5.2 소비자의 교섭력
  • 4.5.3 신규 진입자의 위협
  • 4.5.4 대체재의 위협
  • 4.5.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (물량)

• 5.1 상별
  • 5.1.1 액체 헬륨
  • 5.1.2 기체 헬륨
• 5.2 용도별
  • 5.2.1 호흡 혼합물
  • 5.2.2 극저온학
  • 5.2.3 누출 감지
  • 5.2.4 가압 및 퍼징
  • 5.2.5 용접
  • 5.2.6 제어된 분위기
  • 5.2.7 기타 용도
• 5.3 최종 사용자 산업별
  • 5.3.1 항공우주 및 항공기
  • 5.3.2 전자 및 반도체
  • 5.3.3 원자력
  • 5.3.4 헬스케어
  • 5.3.5 용접 및 금속 가공
  • 5.3.6 기타 최종 사용자 산업
• 5.4 지역별
  • 5.4.1 아시아 태평양
    • 5.4.1.1 중국
    • 5.4.1.2 인도
    • 5.4.1.3 일본
    • 5.4.1.4 대한민국
    • 5.4.1.5 말레이시아
    • 5.4.1.6 대만
    • 5.4.1.7 태국
    • 5.4.1.8 인도네시아
    • 5.4.1.9 베트남
    • 5.4.1.10 호주
    • 5.4.1.11 뉴질랜드
    • 5.4.1.12 기타 아시아 태평양
  • 5.4.2 북미
    • 5.4.2.1 미국
    • 5.4.2.2 캐나다
    • 5.4.2.3 멕시코
  • 5.4.3 유럽
    • 5.4.3.1 독일
    • 5.4.3.2 영국
    • 5.4.3.3 이탈리아
    • 5.4.3.4 프랑스
    • 5.4.3.5 폴란드
    • 5.4.3.6 스페인
    • 5.4.3.7 러시아
    • 5.4.3.8 기타 유럽
  • 5.4.4 남미
    • 5.4.4.1 브라질
    • 5.4.4.2 아르헨티나
    • 5.4.4.3 기타 남미
  • 5.4.5 중동 및 아프리카
    • 5.4.5.1 사우디아라비아
    • 5.4.5.2 이집트
    • 5.4.5.3 남아프리카
    • 5.4.5.4 기타 중동 및 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임
• 6.3 시장 점유율 (%)/순위 분석
• 6.4 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 에어 리퀴드
  • 6.4.2 에어 프로덕츠 앤 케미컬스 Inc.
  • 6.4.3 에어 워터 INC
  • 6.4.4 부즈와이어 산업용 가스 공장
  • 6.4.5 엑손모빌 코퍼레이션
  • 6.4.6 가즈프롬
  • 6.4.7 걸프 크라이오
  • 6.4.8 이와타니 코퍼레이션
  • 6.4.9 린데 plc
  • 6.4.10 매더슨 트리-가스 Inc.
  • 6.4.11 메써 그룹
  • 6.4.12 북미 헬륨
  • 6.4.13 PGNiG SA
  • 6.4.14 카타르에너지 LNG
  • 6.4.15 레너젠
  • 6.4.16 웨일 그룹 리소스

7. 시장 기회 및 미래 전망