반도체 레이저 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031)

반도체 레이저 시장 규모 및 점유율 분석: 성장 동향 및 예측 (2026-2031)

1. 시장 개요 및 주요 수치

Mordor Intelligence의 보고서에 따르면, 글로벌 반도체 레이저 시장은 2026년 104억 달러 규모에서 2031년까지 176억 4천만 달러에 이를 것으로 전망되며, 예측 기간(2026-2031) 동안 연평균 성장률(CAGR) 11.15%를 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 데이터 센터 대역폭의 지속적인 업그레이드, 자동차 안전 규정 강화, 3D 센싱 기술의 소비자 채택 확대에 힘입은 바가 큽니다. 그러나 화합물 반도체 웨이퍼 부족과 고전력 밀도에서의 열 관리 한계는 성장 궤도를 다소 완화시키는 요인으로 작용하고 있습니다.

2025년 기준, 수직 공진 표면 발광 레이저(VCSEL)는 스마트폰 안면 인증 및 비행 시간(ToF) 모듈에 힘입어 37.8%의 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 한편, 양자 캐스케이드 레이저(QCL)는 산업용 가스 감지 및 국방 화학 탐지 시스템 예산 증가에 따라 16.3%의 가장 빠른 CAGR로 성장할 것으로 예측됩니다. 응용 분야별로는 통신이 2025년 매출의 34.12%로 가장 큰 비중을 차지했으나, 유럽 신차 안전도 평가(Euro NCAP)의 2025년 규정에서 LiDAR 기반 자율 비상 제동이 의무화됨에 따라 자동차 분야가 13.2%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하고 있습니다. 파장별로는 적외선이 42.5%의 점유율로 지배적이었지만, 극자외선(EUV) 리소그래피 도구 및 의료용 UV 경화 적층 제조 수요에 힘입어 자외선(UV) 파장이 14.8%의 CAGR로 가속화되고 있습니다. 전력 출력별로는 100mW~1W 범위가 2025년 시장 점유율의 46.6%를 차지했으며, 5W 초과 장치는 예측 기간 동안 15.7%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 지리적으로는 아시아 태평양 지역이 2025년 매출의 48.2%를 기여하며 가장 큰 시장을 형성했으며, 사우디 비전 2030 및 UAE 스마트 시티 프로그램의 광자학 투자 확대에 힘입어 중동 지역이 12.9%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하는 하위 지역으로 부상했습니다. 시장 집중도는 중간 수준입니다.

2. 주요 시장 동인 및 트렌드

반도체 레이저 시장의 성장을 견인하는 주요 동인은 다음과 같습니다.

* 소비자 가전 분야 3D 센싱의 급속한 확장 (+3.2%): 스마트폰 제조사들이 안면 인증 및 증강 현실(AR) 기능을 확대하면서 비행 시간(ToF) 및 구조광 모듈용 VCSEL 어레이 출하량이 급증했습니다. 소니는 후면 조명 센서 기술을 활용하여 VCSEL 다이와 CMOS 검출기를 공동 패키징하여 모듈 크기를 30% 줄이고 대량 주문 시 단위 비용을 2달러 미만으로 낮췄습니다. 안드로이드 플래그십 모델의 채택률은 2023년 18%에서 2025년 42%로 증가했으며, 웨어러블 기기(스마트 안경, 건강 모니터) 또한 2028년까지 연간 5천만 대 이상 출하될 것으로 예상됩니다.
* 실리콘 포토닉스 인터커넥트의 새로운 수요 (+2.8%): 하이퍼스케일 운영자들은 2024년에서 2025년 사이에 400G 이더넷에서 800G 이더넷으로 전환하며, 실리콘에 이종 접합된 III-V 레이저를 통합하여 서브 3W 레인 전력 및 0.5dB 미만의 커플링 손실을 달성했습니다. 공동 패키징된 광학 장치는 스위치 ASIC에 레이저 어레이를 직접 배치하여 SerDes 병목 현상을 제거하고 AI 훈련 클러스터에 중요한 40ns의 지연 시간을 단축합니다.
* 반도체 레이저 응용 분야의 확산 (+2.5%): 자동차 차체 용접에는 8kW 반도체 펌프드 파이버 레이저가 사용되며, 의료 분야에서는 355nm UV 레이저가 10µm 미만의 스텐트 절단에 활용됩니다. 군용 거리 측정기는 소형 반도체 레이저로 시스템 무게를 40% 줄이고 배터리 수명을 72시간으로 연장했습니다. 양자 캐스케이드 네트워크는 ppb 미만의 감도로 메탄 누출을 감지하며, 적층 제조는 365nm 및 405nm 다이오드를 활용하여 2초 이내에 층을 경화합니다.
* 정부 지원 광자학 제조 이니셔티브 (+1.9%): 미국의 CHIPS 및 과학법은 반도체에 527억 달러를 할당하며, 이 중 3억 달러는 광자학을 명시한 첨단 패키징에 배정되었습니다. 유럽 연합의 Horizon 이니셔티브는 통합 광자학에 2,500만 유로를 투자하고 있으며, 중국의 3단계 빅 펀드는 질화갈륨 및 인화인 생산 능력에 2천억 위안(약 280억 달러)을 배정했습니다. 일본 경제산업성(METI)은 2025년 500억 엔(약 3억 4천만 달러) 규모의 광자학 프로그램을 시작했습니다.
* 파이버 레이저 채택 증가 (+1.5%): 파이버 레이저의 성장은 반도체 레이저 시장에 긍정적인 영향을 미칩니다.
* 다른 광원에 대한 반도체 레이저 선호도 증가 (+1.2%): 효율성, 소형화, 비용 효율성 등의 이점으로 인해 반도체 레이저의 선호도가 높아지고 있습니다.

3. 주요 시장 제약 요인

시장 성장을 저해하는 주요 제약 요인은 다음과 같습니다.

* 화합물 반도체 웨이퍼 공급망 변동성 (-1.8%): 전 세계 갈륨 비소 웨이퍼 생산 능력의 78%를 4개 공급업체가 통제하고 있어 시장이 급작스러운 수요 변동에 취약합니다. 2023년 8월 중국의 갈륨 및 게르마늄 수출 제한 조치로 인해 6인치 기판의 리드 타임이 12주에서 26주로 늘어나고 현물 가격이 40% 상승했습니다.
* 고전력 출력에서의 열 관리 문제 (-1.3%): 5W 이상의 레이저에서 접합 온도가 100°C를 초과하면 파장이 0.3nm/°C 이동하고 양자 효율이 15% 감소합니다. 열전 냉각기는 모듈당 8~12달러의 비용과 3~5W의 기생 전력을 추가하여 시스템 수준의 효율성을 저해합니다.
* 첨단 광자학에 대한 엄격한 수출 통제 (-0.9%): 특히 미국, 유럽 연합, 중국 간의 무역에 영향을 미치며, 글로벌 시장에 제약을 가합니다.
* 신뢰성 및 테스트 관련 어려움 (-0.7%): 자동차 및 의료 기기 인증 주기에서 신뢰성 및 테스트 과정의 어려움이 시장 성장에 영향을 미칩니다.

4. 세그먼트 분석

* 파장별: 적외선 레이저는 2025년 매출의 42.5%를 차지하며 소비자 3D 센싱 및 장거리 광섬유 링크를 통해 시장을 견인하고 있습니다. 자외선(UV) 파장은 EUV 리소그래피 출하량 및 의료용 UV 경화 프로토타이핑 수요에 힘입어 2031년까지 14.8%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.
* 레이저 유형별: VCSEL은 웨이퍼 스케일 테스트를 통해 다이 비용을 0.50달러 미만으로 낮춰 37.8%의 점유율로 시장 리더십을 유지하고 있습니다. QCL은 중적외선 분광학의 규제 강화에 힘입어 2031년까지 16.3%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것입니다. 에지 발광 레이저는 수 킬로와트 산업용 절단에 여전히 중요하지만, 6%의 CAGR로 성장률이 둔화되고 있습니다.
* 응용 분야별: 통신은 2025년 매출의 34.12%로 가장 큰 비중을 차지하며, VCSEL 기반 100Gbit 단거리 링크 및 1,550nm 코히어런트 모듈을 활용합니다. 자동차 분야는 LiDAR 통합에 힘입어 13.2%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하고 있으며, 안전 필수 시스템에서 반도체 레이저 시장 규모를 확대할 것입니다. 의료 분야는 펨토초 안과 및 피부과 시스템의 시술량 증가로 연간 8% 성장하며, 군사 프로그램은 공중 거리 측정기 및 지향성 에너지 프로토타입 자금 지원으로 10%의 CAGR을 유지합니다.
* 전력 출력별: 100mW~1W 범위의 레이저는 2025년 시장 점유율의 46.6%를 차지하며 소비자 생체 인식 및 단거리 광학 장치에 주로 사용됩니다. 5W 초과 장치는 판금 절단 및 펄스형 자동차 LiDAR로 인해 15.7%의 CAGR로 급증할 것으로 예상됩니다. 100mW 미만 포인터는 스마트폰이 휴대용 스캐너를 대체하면서 4% 성장하며, 1W~5W 범위는 수술 도구 및 프로젝션 시스템에 사용되어 8%의 성장률을 유지합니다.
* 지리별: 아시아 태평양 지역은 2025년 매출의 48.2%를 차지하며, 중국의 글로벌 VCSEL 에피택셜 웨이퍼 점유율 60%와 일본의 연간 다이오드 생산량 2억 개에 힘입어 시장의 중심 역할을 합니다. 북미는 하이퍼스케일 클라우드 소비에 힘입어 2025년 매출의 28%를 차지했으며, 글로벌 실리콘 포토닉스 출하량의 40%를 차지합니다. 유럽은 독일의 TRUMPF, ams-OSRAM 및 Fraunhofer R&D에 힘입어 18%의 매출을 기록했습니다. 중동은 NEOM의 5천억 달러 투자에 힘입어 12.9%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하는 지역입니다.

5. 경쟁 환경

반도체 레이저 시장은 중간 정도의 집중도를 보이며, 상위 5개 공급업체인 Coherent, Lumentum, ams-OSRAM, IPG Photonics, TRUMPF가 2025년 매출의 약 42%를 차지했습니다.

* Coherent: 2022년 II-VI 합병을 통해 질화갈륨 및 탄화규소 역량을 통합했습니다.
* Lumentum 및 ams-OSRAM: 6인치 VCSEL 라인을 연간 200만 웨이퍼 규모로 확장하여 다이당 비용을 18% 절감하고 2달러 미만의 자동차 모듈을 가능하게 합니다.
* IPG Photonics: 수직 통합을 통해 파이버 레이저 리더십을 유지하고 있으며, 중국 경쟁업체들의 가격 인하에도 불구하고 30%의 매출 총이익을 달성합니다.
* TRUMPF: Fraunhofer와 협력하여 QCL 가스 센서를 공동 개발하고 있습니다.
* 기술 차별화: ams-OSRAM의 VCSEL 아키텍처는 150°C에서 50%의 벽면 플러그 효율을 유지하여 모바일 기기의 배터리 수명을 30% 연장합니다.
* 지역 다각화: Lumentum의 태국 조립 공장은 지정학적 긴장에 대한 헤지 역할을 하며, Sharp의 405nm 청색 레이저는 자동차 헤드램프 수요에 대응합니다.
* 미래 투자: 9µm QCL을 통한 비침습 혈당 모니터링과 같은 새로운 분야에 대한 투자가 이루어지고 있으며, 하이브리드 실리콘-III-V 공동 패키징 광학 장치 개발도 진행 중입니다.

6. 최근 산업 동향

* 2025년 10월: Coherent는 뉴저지 화합물 반도체 공장 확장에 2억 달러를 투자하여 6인치 GaAs 및 InP 생산을 위한 5만 평방피트의 공간을 추가하고 2026년 대량 생산을 목표로 합니다.
* 2025년 9월: Lumentum은 유럽의 1차 자동차 공급업체와 운전자 모니터링 시스템용 VCSEL 공급에 대해 1억 8천만 달러 규모의 다년 계약을 체결했습니다.
* 2025년 8월: ams-OSRAM은 말레이시아에 연간 300만 VCSEL 모듈 생산 능력을 갖춘 공장을 개설했습니다.
* 2025년 7월: TRUMPF와 Fraunhofer는 10ppb 감도의 메탄 감지용 QCL 프로그램에 1,200만 유로를 투자했습니다.

이 보고서는 2026년 1월 현재 사용 가능한 최신 데이터와 통찰력을 바탕으로 Mordor Intelligence의 독점적인 추정 프레임워크를 사용하여 시장 규모 및 예측 수치를 생성했습니다.

이 보고서는 반도체 이득 매체를 기반으로 광 증폭을 통해 자극 방출로 작동하는 반도체 레이저 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 주로 전기 전류로 펌핑되는 레이저 다이오드를 다루며, 시장의 정의, 연구 방법론, 주요 요약, 시장 환경, 규모 및 성장 예측, 경쟁 환경, 시장 기회 및 미래 전망을 포함합니다.

시장 범위는 파장(적외선, 적색, 녹색, 청색, 자외선), 레이저 유형(에지 방출 레이저(EEL), 수직 공진 표면 발광 레이저(VCSEL), 양자 캐스케이드 레이저, 파이버 레이저 및 기타), 애플리케이션(통신, 의료, 군사 및 방위, 산업, 계측 및 센서, 자동차 및 기타), 전력 출력(100mW 미만, 100mW~1W, 1W~5W, 5W 초과) 및 지역별로 세분화되어 있습니다. 시장 예측은 가치(USD) 기준으로 제시됩니다.

시장 성장의 주요 동인으로는 반도체 레이저 애플리케이션의 확산, 파이버 레이저 채택 증가, 다른 광원에 대한 반도체 레이저 선호도, 소비자 가전제품의 3D 감지 기능 급증, 실리콘 포토닉스 상호 연결의 새로운 수요, 정부 지원 포토닉스 제조 이니셔티브 등이 있습니다. 반면, 신뢰성 및 테스트 관련 어려움, 화합물 반도체 웨이퍼의 공급망 변동성, 고출력에서의 열 관리 문제, 첨단 포토닉스에 대한 엄격한 수출 통제는 시장 성장을 저해하는 요인으로 작용합니다.

보고서는 또한 산업 가치 사슬 분석, 규제 환경, 기술 전망, 거시 경제 요인의 영향, 그리고 신규 진입자의 위협, 공급업체 및 구매자의 교섭력, 대체재의 위협, 경쟁 강도를 포함하는 포터의 5가지 경쟁 요인 분석을 통해 시장 역학을 심층적으로 탐구합니다.

반도체 레이저 시장은 2026년 104억 달러에서 2031년 176억 4천만 달러로 성장하여 연평균 성장률(CAGR) 11.15%를 기록할 것으로 전망됩니다. 특히 양자 캐스케이드 레이저는 16.3%의 CAGR로 가장 큰 증분 수익을 창출할 것으로 예상되며, 중적외선 감지 분야에서 두각을 나타낼 것입니다. 자동차 애플리케이션은 Euro NCAP의 2025년 자율 비상 제동 요건과 LiDAR 및 운전자 모니터링 시스템의 광범위한 채택에 힘입어 13.2%의 CAGR로 빠르게 성장하고 있습니다. 지역별로는 사우디 비전 2030 및 UAE 스마트 시티 프로젝트를 통해 포토닉스 기반 인프라에 대한 투자가 활발한 중동 지역이 12.9%의 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예측됩니다.

레이저 제조업체의 주요 공급망 위험은 갈륨 비소(GaAs) 및 인듐 인화물(InP) 웨이퍼 공급의 집중화와 중국의 수출 제한으로 인해 리드 타임이 길어지고 기판 가격이 상승하는 것입니다. 고출력 열 관리 문제에 대해서는 금-주석 또는 소결 은 다이 접착, 개선된 방열판 재료, 효율성 향상 에피택셜 설계 등을 통해 접합 온도를 임계 임계값 이하로 유지하는 솔루션이 모색되고 있습니다.

경쟁 환경 섹션에서는 시장 집중도, 주요 기업의 전략적 움직임, 시장 점유율 분석 및 Coherent Corp., Sharp Corporation, IPG Photonics Corporation 등 주요 20개 기업의 상세 프로필을 제공합니다. 보고서는 또한 시장 기회와 미래 전망, 특히 미개척 영역 및 충족되지 않은 요구 사항에 대한 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 반도체 레이저 응용 분야의 확산
  • 4.2.2 광섬유 레이저 채택 증가
  • 4.2.3 다른 광원 대비 반도체 레이저 선호
  • 4.2.4 가전제품의 3D 감지 기능 급증
  • 4.2.5 실리콘 포토닉스 인터커넥트의 새로운 수요
  • 4.2.6 정부 지원 포토닉스 제조 이니셔티브
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 신뢰성 및 테스트 관련 어려움
  • 4.3.2 화합물 반도체 웨이퍼 공급망 변동성
  • 4.3.3 고출력에서의 열 관리 문제
  • 4.3.4 첨단 포토닉스에 대한 엄격한 수출 통제
• 4.4 산업 가치 사슬 분석
• 4.5 규제 환경
• 4.6 기술 전망
• 4.7 거시 경제 요인의 영향
• 4.8 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
  • 4.8.1 신규 진입자의 위협
  • 4.8.2 공급업체의 교섭력
  • 4.8.3 구매자의 교섭력
  • 4.8.4 대체재의 위협
  • 4.8.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 파장별
  • 5.1.1 적외선 레이저
  • 5.1.2 적색 레이저
  • 5.1.3 녹색 레이저
  • 5.1.4 청색 레이저
  • 5.1.5 자외선 레이저
• 5.2 레이저 유형별
  • 5.2.1 엣지 방출 레이저 (EEL)
  • 5.2.2 수직 공진 표면 발광 레이저 (VCSEL)
  • 5.2.3 양자 캐스케이드 레이저
  • 5.2.4 파이버 레이저
  • 5.2.5 기타 유형
• 5.3 응용 분야별
  • 5.3.1 통신
  • 5.3.2 의료
  • 5.3.3 군사 및 방위
  • 5.3.4 산업
  • 5.3.5 계측 및 센서
  • 5.3.6 자동차
  • 5.3.7 기타 응용 분야
• 5.4 출력별
  • 5.4.1 100mW 미만
  • 5.4.2 100mW – 1W
  • 5.4.3 1W – 5W
  • 5.4.4 5W 초과
• 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 러시아
  • 5.5.2.7 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
  • 5.5.4.1 사우디아라비아
  • 5.5.4.2 아랍에미리트
  • 5.5.4.3 튀르키예
  • 5.5.4.4 기타 중동
  • 5.5.5 아프리카
  • 5.5.5.1 남아프리카 공화국
  • 5.5.5.2 나이지리아
  • 5.5.5.3 기타 아프리카
  • 5.5.6 남미
  • 5.5.6.1 브라질
  • 5.5.6.2 아르헨티나
  • 5.5.6.3 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 Coherent Corp.
  • 6.4.2 Sharp Corporation
  • 6.4.3 Nichia Corporation
  • 6.4.4 IPG Photonics Corporation
  • 6.4.5 TT Electronics plc
  • 6.4.6 Sumitomo Electric Industries Ltd.
  • 6.4.7 Sheaumann Laser Inc.
  • 6.4.8 Newport Corporation (MKS Instruments Inc.)
  • 6.4.9 Panasonic Industry Co. Ltd.
  • 6.4.10 Rohm Co. Ltd.
  • 6.4.11 Hamamatsu Photonics K.K.
  • 6.4.12 Jenoptik AG
  • 6.4.13 TRUMPF Group
  • 6.4.14 ams-OSRAM AG
  • 6.4.15 Lumentum Holdings Inc.
  • 6.4.16 Broadcom Inc.
  • 6.4.17 Furukawa Electric Co. Ltd.
  • 6.4.18 Innolume GmbH
  • 6.4.19 MACOM Technology Solutions Holdings Inc.
  • 6.4.20 II-VI Incorporated (현재 Coherent의 일부)

7. 시장 기회 및 미래 전망