레이저 가공 시장 – 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측 세분화 유형별(가스 레이저, 솔리드 스테이트 레이저, 파이버 레이저 및 기타), 레이저 유형별(고정 빔, 이동 빔 및 하이브리드 빔), 응용 분야별(절단, 제작, 용접, 드릴링, 조각, 적층 제조 및 기타), 지역 및 경쟁별, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 레이저 가공 시장은 2023년에 1,258억 달러 규모로 평가되었으며, 2029년까지 9.8%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

주요 시장 동인

레이저 기술의 발전

레이저 가공 시장을 추진하는 주요 동인 중 하나는 레이저 기술의 지속적인 발전입니다. 수년에 걸쳐 산업용 애플리케이션에 사용되는 레이저 소스의 전력, 효율성 및 다양성을 개선하는 데 상당한 진전이 이루어졌습니다. 예를 들어 파이버 레이저의 개발은 기존 CO2 레이저에 비해 더 높은 빔 품질, 향상된 신뢰성 및 낮은 유지 관리 요구 사항을 제공함으로써 레이저 가공에 혁명을 일으켰습니다. 솔리드 스테이트 레이저는 금속과 플라스틱부터 세라믹과 복합재에 이르기까지 광범위한 재료에 걸쳐 정확하고 일관된 성능을 제공하는 능력으로 인해 두각을 나타냈습니다. 레이저 기술의 이러한 발전은 레이저 가공 응용 분야의 범위를 확장하여 제조업체가 더 높은 절단 속도, 향상된 모서리 품질, 설계 및 사용자 정의의 더 큰 유연성을 달성할 수 있도록 했습니다. 또한 나노초, 피코초, 펨토초 레이저의 통합은 미세 가공, 초고속 레이저 가공, 박막 절삭 및 반도체 가공과 같은 섬세한 재료 가공 작업에서 새로운 가능성을 열었습니다. 레이저 기술이 계속 발전함에 따라 전력 밀도 증가, 빔 전달 시스템 개선, 고급 모니터링 및 피드백 메커니즘을 통한 프로세스 제어 향상에 중점을 둔 지속적인 연구 개발이 이루어지면서 레이저 가공 시장은 지속적인 성장을 경험할 준비가 되었습니다. 다양한 산업의 제조업체는 경쟁력을 유지하고, 이러한 기술 발전을 활용하고, 정밀성, 품질 및 혁신에 대한 진화하는 소비자 요구를 충족하기 위해 레이저 가공 솔루션을 점점 더 많이 도입하고 있습니다.

자동차 및 항공우주 산업에서의 채택 증가

자동차 및 항공우주 산업에서 레이저 가공 기술의 채택이 증가하는 것은 시장 확장을 위한 또 다른 중요한 원동력입니다. 이러한 부문은 엄격한 안전 표준 및 규제 요구 사항을 충족하기 위해 제조 공정에서 높은 수준의 정밀성, 신뢰성 및 효율성을 요구합니다. 레이저 가공은 이러한 산업에서 기존 방법에 비해 여러 가지 이점을 제공하는데, 여기에는 열 영향을 최소화하여 복잡한 모양을 절단하고, 서로 다른 재료를 용접하고, 영구적이고 대비가 강한 식별자로 구성 요소를 표시하는 기능이 포함됩니다. 자동차 제조에서 레이저는 차체 패널용 판금 절단, 배기 시스템 및 배터리 팩과 같은 구성 요소 용접, 부품 번호 및 로고 새기기에 널리 사용됩니다. 전기 자동차(EV)로의 전환은 알루미늄 및 탄소 섬유 강화 폴리머와 같은 고급 소재로 만든 배터리 셀의 레이저 용접 및 경량 구성 요소 조립에 대한 수요를 더욱 촉진합니다. 마찬가지로 항공우주 응용 분야에서 레이저는 터빈 블레이드, 동체 패널, 항공기 엔진 및 구조물의 복잡한 구성 요소를 제조하는 데 중요한 역할을 합니다. 레이저 드릴링 및 절단은 티타늄 및 인코넬과 같은 항공우주 합금의 정밀한 가공을 가능하게 하는 반면, 레이저 마킹은 추적 가능성과 항공우주 품질 표준 준수를 보장합니다. 자동차 및 항공우주 제조업체가 생산 효율성을 개선하고 비용을 절감하기 위해 자동화 및 디지털화에 계속 투자함에 따라 레이저 가공 기술은 이러한 목표를 달성하는 데 없어서는 안 될 도구로 남을 것입니다. 경량 소재 및 전기 추진 시스템에 대한 추세와 더불어 차량 설계의 복잡성이 증가함에 따라 이러한 산업의 미래를 형성하는 데 있어 레이저 가공의 중요성이 더욱 강조됩니다.

산업 4.0 및 스마트 제조로의 전환

산업 4.0 및 스마트 제조 관행으로의 글로벌 전환은 레이저 가공 시장에서 상당한 성장을 주도하고 있습니다. 산업 4.0은 제조 프로세스에서 디지털 기술, 자동화 및 데이터 교환을 통합하여 보다 효율적이고 유연하며 시장 수요에 대응하는 스마트 팩토리를 만드는 것을 나타냅니다. 레이저 가공 기술은 생산 공정의 실시간 모니터링, 적응형 제어 및 예측적 유지 관리를 가능하게 함으로써 이러한 변화에서 핵심적인 역할을 합니다. 센서와 액추에이터가 장착된 고급 레이저 시스템은 전력, 초점 및 공급 속도와 같은 매개변수를 동적으로 조정하여 실시간 데이터 분석을 기반으로 절단, 용접 및 마킹 작업을 최적화할 수 있습니다. 이 기능은 공정 안정성과 제품 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 가동 중지 시간과 재료 낭비를 줄여 전반적인 장비 효율성(OEE)을 개선하고 생산 비용을 낮춥니다. 게다가 레이저는 선택적 레이저 용융(SLM) 및 레이저 분말 베드 융합(LPBF)과 같은 적층 제조 공정에 필수적이며, 이는 복잡한 형상의 신속한 프로토타입 제작 및 주문형 생산을 위한 산업 4.0 주도 이니셔티브의 핵심 구성 요소입니다. 산업 전반의 제조업체가 디지털 트윈, 인공 지능(AI), 클라우드 기반 분석을 도입하여 상호 연결된 생산 생태계를 구축함에 따라 이러한 환경에 원활하게 통합될 수 있는 레이저 가공 기술에 대한 수요가 계속해서 증가하고 있습니다. 원격 모니터링, 예측적 유지 관리 알고리즘, 적응형 프로세스 제어를 지원할 수 있는 레이저 시스템은 Industry 4.0의 확장성, 민첩성, 지속 가능성 목표를 달성하는 데 필수적입니다. 스마트 팩토리 내에서 레이저 가공의 힘을 활용함으로써 제조업체는 글로벌 시장에서 더 높은 수준의 운영 효율성, 제품 맞춤화 및 경쟁력을 달성할 수 있습니다.

주요 시장 과제

기술적 복잡성 및 통합 과제

레이저 가공 시장이 직면한 중요한 과제 중 하나는 레이저 시스템의 고유한 기술적 복잡성과 관련된 통합 과제입니다. 레이저 가공 기술은 절단, 용접, 마킹, 조각 및 표면 처리를 포함한 광범위한 응용 분야를 포함하며, 각각 재료 및 응용 분야 요구 사항에 맞게 조정된 특정 레이저 소스, 광학 및 제어 시스템이 필요합니다. 레이저 기술이 파이버 레이저, 솔리드 스테이트 레이저, 초고속 레이저와 같은 혁신으로 계속 발전함에 따라 제조업체는 올바른 기술을 선택하고 정확한 요구 사항을 충족하도록 구성하는 어려운 과제에 직면합니다. 이러한 복잡성은 금속과 합금에서 플라스틱, 세라믹, 복합재에 이르기까지 다양한 재료가 처리되면서 더욱 심화되는데, 각각 고유한 열적, 광학적, 기계적 특성이 있어 레이저 처리 결과에 영향을 미칩니다. 기존 생산 라인에 레이저 시스템을 통합하는 것도 어려울 수 있으며, 신중한 계획, 장비 사용자 정의, 종종 인프라와 워크플로 프로세스에 대한 상당한 수정이 필요합니다.

또한 로봇 팔, CNC 기계, 품질 관리 장치와 같은 다른 자동화 시스템과 레이저 처리 장비를 원활하게 통합하는 것은 효율성과 생산성을 극대화하는 데 매우 중요합니다. 서로 다른 구성 요소와 소프트웨어 플랫폼 간의 호환성 문제는 워크플로 최적화와 데이터 교환을 방해하여 비효율성과 지연으로 이어질 수 있습니다. 제조업체는 운영자와 유지 관리 인력을 위한 포괄적인 교육 프로그램에 투자하여 고급 레이저 시스템을 효과적으로 작동하고 문제를 해결하는 데 필요한 기술을 갖추도록 해야 합니다. 또한 기술 발전 속도가 빠르기 때문에 회사는 경쟁력을 유지하기 위해 장비와 소프트웨어를 지속적으로 업그레이드해야 하며, 이는 통합의 복잡성과 비용을 더욱 증가시킵니다. 이러한 과제를 해결하려면 레이저 기술 공급업체, 자동화 전문가, 최종 사용자 간의 긴밀한 협업을 통해 표준화된 인터페이스를 개발하고, 통합 프로세스를 간소화하고, 장비 수명 주기 전반에 걸쳐 강력한 기술 지원을 제공해야 합니다.

비용 고려 사항 및 투자 수익률(ROI)

레이저 가공 시장의 또 다른 중요한 과제는 고급 레이저 가공 시스템을 획득하고 구현하는 데 따른 초기 비용과 매력적인 투자 수익률(ROI)을 입증해야 하는 필요성입니다. 복잡한 작업을 처리할 수 있는 고출력 파이버 레이저와 다축 레이저 시스템 등 레이저 가공 장비는 제조업체에 상당한 자본 투자를 의미합니다. 초기 비용에는 레이저 소스, 광학 장치, 제어 소프트웨어 구매뿐만 아니라 설치, 교육 및 지속적인 유지 관리 비용도 포함됩니다. 중소기업(SME)은 이러한 비용이 너무 비싸서 레이저 가공 기술을 도입하고 시장에서 효과적으로 경쟁할 수 있는 능력이 제한될 수 있습니다.

또한 레이저 가공은 고정밀, 속도, 다양성과 같은 수많은 이점을 제공하지만 일부 응용 분야와 산업에서는 실질적인 ROI를 정량화하는 것이 어려울 수 있습니다. 제조업체는 레이저 기술에 대한 투자를 정당화하기 위해 노동력 절감, 폐기물 감소, 향상된 제품 품질, 출시 시간 단축과 같은 요소를 신중하게 평가해야 합니다. ROI 계산의 복잡성은 재료 비용, 에너지 소비, 규정 준수, 시장 수요 변동과 같은 변수로 인해 더욱 복잡해집니다. 소량, 고혼합 생산 환경을 갖춘 산업은 레이저 가공으로 규모의 경제성을 달성하는 데 어려움을 겪을 수 있으므로 합리적인 기간 내에 유리한 ROI를 달성하기 어려울 수 있습니다.

또한 에너지 소비 및 가스와 광학과 같은 소모품을 포함한 지속적인 운영 비용은 장비 수명 주기 동안 총 소유 비용에 기여합니다. 제조업체는 이러한 비용을 신중하게 평가하고 포괄적인 비용-편익 분석을 개발하여 레이저 가공 기술에 대한 투자에 대한 정보에 입각한 결정을 내려야 합니다. 비용 고려 사항을 해결하고 명확한 ROI 지표를 입증하려면 레이저 제조업체, 산업 협회, 금융 기관 및 정부 기관 간의 협업이 필요합니다. 다양한 산업 분야에서 레이저 가공 기술의 광범위한 채택을 촉진하는 자금 조달 옵션, 인센티브 및 지원 프로그램을 개발해야 합니다.

주요 시장 동향

인공지능(AI)과 머신 러닝의 통합

레이저 가공 시장을 형성하는 한 가지 두드러진 동향은 인공 지능(AI)과 머신 러닝(ML) 기술을 레이저 시스템 및 프로세스에 통합하는 것입니다. AI 및 ML 알고리즘은 레이저 매개변수를 최적화하고, 프로세스 편차를 예측 및 방지하고, 실시간으로 품질 관리를 자동화하는 데 점점 더 많이 활용되고 있습니다. 예를 들어, AI 기반 시스템은 레이저 프로세스의 센서 데이터를 분석하여 전력, 속도 및 초점 거리와 같은 매개변수를 동적으로 조정하여 최대 효율성과 품질을 위해 절단, 용접 및 조각 작업을 최적화할 수 있습니다. ML 알고리즘은 또한 과거 데이터에서 학습하여 레이저 가공에서 잠재적인 결함이나 이상을 예측하여 사전 유지 관리를 가능하게 하고 가동 중지 시간을 최소화할 수 있습니다. 이러한 추세는 레이저 가공의 정밀도와 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 변화하는 생산 조건과 고객 요구에 지능적으로 대응하는 적응형 제조 프로세스를 가능하게 하여 산업이 스마트 제조 관행으로 전환하는 것을 지원합니다.

적층 제조(AM) 기술 채택 증가

레이저 가공 시장의 또 다른 중요한 추세는 레이저 파우더 베드 퓨전(LPBF) 및 직접 에너지 증착(DED)과 같은 적층 제조(AM) 기술의 채택 증가입니다. AM 프로세스는 레이저 기술을 활용하여 디지털 설계에서 레이어별로 3차원 객체를 구축하여 설계 자유도, 재료 효율성 및 신속한 프로토타입 기능 측면에서 이점을 제공합니다. 레이저 기반 AM 프로세스를 사용하면 높은 정밀도와 반복성으로 복잡한 형상을 생산할 수 있으므로 항공 우주, 의료 기기, 자동차 구성 요소 및 소비재 분야의 응용 분야에 이상적입니다. 고급 레이저 소스와 스캐닝 시스템을 통합하면 해상도, 표면 마감, 빌드 속도가 개선되어 AM 공정이 향상됩니다. 산업에서 리드 타임을 줄이고, 제품을 맞춤화하고, 공급망을 최적화하려고 하기 때문에 레이저 기반 AM 솔루션에 대한 수요가 증가하여 레이저 가공 기술에 대한 혁신과 투자가 촉진될 것으로 예상됩니다.

신소재 및 응용 분야로의 확장

레이저 가공 시장을 주도하는 주목할 만한 추세는 기존 금속을 넘어선 새로운 소재와 응용 분야로의 지속적인 확장입니다. 레이저 가공 기술은 세라믹, 복합재, 폴리머, 심지어 생물학적 조직을 포함한 다양한 소재에 점점 더 많이 적용되고 있습니다. 예를 들어, 레이저는 전자 제조에서 세라믹을 절단하고 드릴링하고, 자동차 구성품에서 열가소성 플라스틱을 용접하고, 가전제품에서 유리를 조각하는 데 사용됩니다. 이러한 소재에 맞게 조정된 특수 레이저 소스와 가공 기술의 개발로 다양한 산업에서 레이저 가공의 잠재적 응용 분야가 확대되었습니다. 또한 레이저 기술을 기계 가공 및 3D 인쇄와 같은 다른 제조 공정과 결합하는 하이브리드 레이저 가공의 발전으로 레이저 응용 분야 범위가 더욱 확대되었습니다. 산업이 지속 가능한 소재와 경량 대체품을 모색함에 따라 레이저 가공 기술은 정밀하고 효율적이며 환경 친화적인 제조 솔루션을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 합니다. 새로운 소재와 응용 분야를 모색하는 추세는 진화하는 시장 요구를 충족하고 다양한 산업 분야에서 혁신을 주도하는 데 있어 레이저 가공 기술의 다재다능함과 적응성을 강조합니다.

세그먼트별 통찰력

응용 분야 통찰력

2023년에 절단 응용 분야 세그먼트가 레이저 가공 시장을 지배했으며 예측 기간 동안 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 절단 작업은 레이저 기술을 사용하여 금속, 플라스틱, 세라믹 및 복합재와 같은 소재를 높은 정확도와 최소한의 열 영향 영역으로 정밀하게 절단합니다. 이러한 기능 덕분에 레이저 절단은 자동차, 항공우주 및 전자 제품과 같이 복잡한 모양, 엄격한 공차 및 효율적인 소재 활용이 필요한 산업에 이상적입니다. 레이저 절단 시스템은 기존 기계적 방법에 비해 생산 속도를 높이고, 도구 마모를 줄이며, 다양한 두께와 소재 유형을 처리할 수 있는 장점을 제공합니다. 예를 들어 자동차 산업은 뛰어난 모서리 품질과 최소한의 왜곡으로 차체 패널, 섀시 구성 요소 및 내부 트림을 제작하기 위해 레이저 절단에 의존합니다. 항공우주 분야에서 레이저 절단은 항공기 구조물의 터빈 블레이드, 구조 구성 요소 및 복잡한 형상을 제조하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한 파이버 레이저 및 초고속 레이저를 포함한 레이저 소스의 발전은 전력 효율성, 빔 품질 및 절단 속도를 개선하여 절단 기능을 지속적으로 향상시킵니다. 산업에서 정밀 제조, 맞춤화 및 운영 효율성을 점점 더 강조함에 따라 레이저 절단 응용 분야는 더욱 확장될 준비가 되었습니다. 여러 재료에 대한 레이저 절단의 다재다능함과 자동화 및 디지털 제조 추세와의 통합은 레이저 가공 시장에서의 지배력을 강화하여 레이저 절단 기술의 지속적인 채택과 혁신을 촉진합니다.

지역 통찰력

2023년에 아시아 태평양 지역은 레이저 가공 시장에서 지배적인 세력으로 부상했으며 예측 기간 내내 리더십을 유지할 준비가 되었습니다. 여러 요인이 이 시장 부문에서 아시아 태평양 지역의 지배력에 기여합니다. 첫째, 이 지역은 중국, 일본, 한국, 대만을 포함한 세계에서 가장 큰 제조 경제권이 있는 지역으로, 자동차, 전자, 반도체 제조, 소비재와 같은 다양한 산업에서 레이저 가공 기술에 대한 상당한 수요를 공동으로 주도하고 있습니다. 이러한 산업은 레이저 절단, 용접, 마킹 및 적층 제조 공정을 활용하여 더 높은 생산 효율성, 정밀도 및 맞춤화 기능을 달성합니다. 게다가 아시아 태평양 국가의 급속한 산업화와 기술 발전으로 인해 증가하는 국내 및 국제 시장 수요를 충족하기 위해 레이저 가공 솔루션 채택이 가속화되었습니다. 이 지역의 견고한 인프라 개발, 지원적인 정부 정책, 연구 개발 투자는 레이저 기술 응용 분야의 혁신과 기술 발전을 더욱 촉진합니다. 게다가 아시아 태평양은 레이저 장비 제조업체, 연구 기관 및 숙련된 인력으로 구성된 강력한 생태계의 혜택을 누리고 있으며, 이는 공동으로 현지 시장 요구에 맞는 고급 레이저 가공 솔루션의 개발 및 배포를 주도합니다. 게다가 중국과 일본과 같은 국가에서 지속 가능한 제조 관행과 환경 규정에 대한 관심이 증가함에 따라 산업은 기존 제조 방법에 비해 더 높은 에너지 효율성과 감소된 재료 낭비를 제공하는 레이저 가공 기술을 채택하도록 장려합니다. 아시아 태평양 지역이 제조 생산량과 기술 혁신을 선도하고 자동화 및 디지털화 이니셔티브에 대한 투자가 증가함에 따라 레이저 가공 솔루션에 대한 수요가 새로운 응용 분야와 산업 전반으로 확대될 것으로 예상됩니다. 이러한 성장 궤적은 아시아 태평양 지역을 글로벌 레이저 가공 시장의 미래를 형성하는 중심 지역으로 자리매김하고, 글로벌 규모로 산업 제조에서 혁신, 효율성 및 경쟁력을 주도합니다.

최근 개발

• 2024년 5월, 파이버 레이저 솔루션 분야의 글로벌 리더인 IPG Photonics Corporation은 제조 및 제조 부문에서 레이저 용접 및 세척을 위해 설계된 자동 협업 로봇(코봇) 시스템을 공개했습니다.
• 2024년 4월, 고출력 및 고휘도 산업용 블루 레이저 기술의 선도적 개발업체인 NUBURU는 회사를 강화하고 확장하기 위한 전략적 투자자로부터 보통주에 대한 300만 달러의 투자를 확보했습니다. NUBURU는 신흥 시장의 새로운 고객으로부터 초기 구매 주문을 받았습니다. 이 회사의 첨단 블루 레이저 기술은 기존 레이저에 비해 더 빠르고 더 높은 품질의 용접 및 부품 제작이 가능하며, 특히 구리, 금, 알루미늄과 같은 금속의 레이저 용접 및 적층 제조 분야에서 그 효과가 뛰어납니다. NUBURU의 산업용 블루 레이저는 기존 방식보다 최대 8배 빠른 속도로 결함 없는 용접을 제공하여 레이저 가공에서 비교할 수 없는 유연성을 제공합니다.

주요 시장 참여자

• Altec GmbH
• TRUMPF, INC.
• Amada Co. Ltd
• Bystronic Laser AG
• Epilog Corporation
• eurolaser GmbH
• Han's Laser Technology Industry Group Co.Ltd
• IPG Photonics Corporation
• Jenoptik AG
• Coherent, Inc.