광학 감지 시장 – 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 유형별(이미지 센서, 광섬유 센서, 주변광 센서, 위치 센서), 방법별(내재적, 외재적), 운영별(변위 감지, 온도 감지, 압력 감지, 진동 감지), 기술별(레이저 도플러 속도 측정, 광섬유 브래그 격자, 패브리-페로 간섭계, 분광법), 최종 사용 분야별(건설, 항공우주, 의료, 운송, 가전제품, 내비게이션 및 감지, 기타), 지역 및 경쟁별, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 광학 센싱 시장은 2023년에 39억 7천만 달러 규모로 평가되었으며, 2029년까지 CAGR 14.12%로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

글로벌 광학 센싱 시장은 다양한 물리적 매개변수를 감지, 측정 및 모니터링하기 위해 광학 기술을 적용하는 것을 중심으로 하는 역동적이고 빠르게 진화하는 부문입니다. 광학 센싱은 의료, 자동차부터 항공우주 및 가전제품에 이르기까지 다양한 산업에서 핵심적인 역할을 합니다. 이 시장의 성장은 고정밀 측정, 비침습적 모니터링, 고급 안전 시스템에 대한 수요 증가를 포함한 몇 가지 주요 요인에 의해 주도됩니다. 시장에서 지배적인 세그먼트 중 하나는 "변위 감지"로, 물체 사이의 위치 또는 거리의 변화를 측정하는 데 있어 비할 데 없는 정밀성과 정확성을 제공합니다. 변위 감지의 다학제적 적용성은 제조, 의료, 자동차 및 로봇 공학 등에 걸쳐 있습니다. 또한 비접촉 측정 기능은 정확성, 안전 및 품질 관리가 가장 중요한 애플리케이션에 없어서는 안 될 것입니다.

"외부" 광학 감지 또는 외부 광섬유 감지는 다재다능함과 실시간 원격 모니터링 기능으로 유명한 이 시장의 선도적인 방법입니다. 이러한 센서는 광섬유를 사용하여 외부 환경에서 데이터를 수집하므로 석유 및 가스, 환경 모니터링 및 구조 건강 모니터링과 같은 산업에서 매우 귀중합니다.

주요 시장 동인

자동차 산업에서 고급 운전자 지원 시스템(ADAS)에 대한 수요

글로벌 자동차 산업은 차량 안전과 자율 주행 기능을 향상시키기 위해 고급 운전자 지원 시스템(ADAS)을 통합하는 방향으로 상당한 전환을 목격하고 있습니다. LiDAR, 카메라, 센서를 포함한 광학 감지 기술은 차선 유지 지원, 적응형 크루즈 컨트롤, 자동 비상 제동과 같은 기능을 구현하는 데 중요한 역할을 합니다. 특히 LiDAR는 환경에 대한 고해상도 3D 지도를 생성하여 차량이 안전하게 주행할 수 있는 기능으로 주목을 받고 있습니다. 사고 감소와 교통 관리 개선에 대한 강조가 커지면서 자동차 부문에서 광학 감지 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 자율 주행 기술이 발전함에 따라 광학 감지는 계속해서 시장 성장의 중요한 원동력이 될 것입니다.

IoT와 스마트 시티의 부상

사물 인터넷(IoT)과 스마트 시티의 개발은 광학 감지 기술 도입을 촉진하고 있습니다. 이러한 기술은 환경 모니터링, 교통 관리, 보안 및 인프라 최적화에 사용됩니다. 광학 센서는 스마트 신호등, 감시 카메라, 환경 모니터링 시스템 및 다양한 IoT 장치에 배치됩니다. 스마트 시티에서 광학 감지 솔루션은 실시간 의사 결정을 위한 데이터 수집, 자원 할당 최적화 및 주민의 삶의 질 향상에 도움이 됩니다. 도시화가 계속되고 정부가 스마트 시티 이니셔티브에 투자함에 따라 광학 감지 기술에 대한 수요가 증가하여 시장 성장에 기여할 것으로 예상됩니다.

헬스케어 및 생물의학 응용 분야

헬스케어 산업은 진단, 영상 및 모니터링을 위해 광학 감지 기술에 점점 더 의존하고 있습니다. 광 간섭 단층 촬영(OCT) 및 근적외선 분광법(NIRS)과 같은 기술은 비침습적 의료 영상 및 질병 탐지에 사용되고 있습니다. 예를 들어 OCT는 안과에서 망막 영상을 위해 사용되고 NIRS는 뇌 활동 및 조직 산소화를 평가하는 데 사용됩니다. 광학 감지는 특히 COVID-19 팬데믹 상황에서 신속한 진단 도구 개발에도 중요한 역할을 하고 있습니다. 의료 수요가 계속 증가함에 따라 광학 감지 기술이 의료 응용 분야의 혁신을 주도하여 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

정밀 농업 및 환경 모니터링

광학 감지 기술은 농업 분야를 혁신하여 정밀 농업 관행을 가능하게 합니다. 초분광 이미징 및 광학 센서가 장착된 드론은 작물 건강 평가, 질병 탐지 및 토양 분석에 사용됩니다. 이러한 기술은 농부가 농업 관행을 최적화하고 작물 수확량을 늘리고 농업의 환경적 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다. 환경 모니터링에서 광학 감지는 오염 탐지, 식생 매핑 및 광물 탐사에 사용됩니다. 지속 가능한 농업과 환경 보호에 대한 필요성이 더욱 시급해짐에 따라 광학 감지 기술은 이러한 분야에서 핵심적인 역할을 하여 시장 확장을 촉진할 것입니다.

초분광 이미징의 발전

초분광 이미징의 발전은 다양한 산업에서 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 초분광 카메라는 수백 개의 좁고 인접한 스펙트럼 대역에서 데이터를 캡처하여 스펙트럼 특성에 따라 재료와 물체를 자세히 분석할 수 있습니다. 이 기술은 농업, 식품 가공, 제약과 같은 산업에서 광물 탐사, 식생 분석, 품질 관리에 사용됩니다. 초분광 이미징 시스템이 더 쉽게 접근 가능하고 저렴해짐에 따라 연구 및 상업적 응용 분야에서 채택이 증가하고 있으며, 초분광 카메라와 센서에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

주요 시장 과제

기술적 복잡성 및 비용

광학 감지 기술에는 종종 복잡하고 값비싼 구성 요소가 포함되어 있어 경제성과 접근성 측면에서 문제가 될 수 있습니다. 초분광 카메라나 LiDAR 시스템과 같은 고품질 광학 센서는 제조 비용이 많이 들기 때문에 다양한 응용 분야에서 채택이 제한됩니다. 광학 시스템의 복잡성은 유지 관리, 교정 및 통합 측면에서도 문제가 될 수 있습니다. 이러한 요인은 특히 신흥 시장에서 소규모 기업과 조직이 광학 감지 솔루션을 구현하는 것을 막을 수 있습니다.

광학 감지 기술은 계속 발전하여 오래된 시스템이 빠르게 노후화되고 있습니다. 빈번한 기술 업데이트와 지속적인 연구 및 개발의 필요성은 광학 감지 산업에서 흔히 겪는 과제입니다. 기업과 연구자는 경쟁력을 유지하기 위해 혁신의 최전선에 서야 하며, 이는 리소스와 예산에 부담을 줄 수 있습니다. 또한 새로운 광학 감지 기술을 기존 인프라 및 시스템에 통합할 때 호환성 문제가 발생하여 도입 프로세스가 더욱 복잡해질 수 있습니다.

제한된 감지 범위 및 환경 조건

광학 센서는 감지 범위와 불리한 환경 조건 측면에서 제한을 받기 쉽습니다. 예를 들어, 광학 센서는 장거리 물체 감지에 어려움을 겪을 수 있으므로 군사 또는 국경 보안과 같이 확장된 감지 거리가 중요한 애플리케이션에는 적합하지 않습니다. 비, 안개 또는 먼지와 같은 환경적 요인은 광 신호를 방해하거나 약화시켜 악천후에서 광 감지 시스템의 효과를 떨어뜨릴 수 있습니다.

데이터 처리 및 관리

광 감지 기술은 특히 초분광 이미징 또는 LiDAR와 같은 애플리케이션에서 방대한 양의 데이터를 생성합니다. 이 데이터를 처리하고 처리하는 것은 상당한 과제가 될 수 있습니다. 강력한 컴퓨팅 리소스, 스토리지 솔루션 및 데이터 관리 전략이 필요합니다. 또한 데이터 분석, 해석 및 시각화는 수집된 데이터에서 의미 있는 통찰력을 추출하는 데 필수적입니다. 기업과 조직은 일부에게 장벽이 될 수 있는 광 감지의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 데이터 인프라와 전문 지식에 투자해야 합니다.

개인 정보 보호 및 윤리적 우려

특히 감시 및 생체 인식 애플리케이션에서 광학 감지 기술을 사용하면 개인 정보 보호 및 윤리적 우려가 발생합니다. 얼굴 인식 및 추적을 포함한 시각적 데이터의 수집 및 분석은 개인의 개인 정보와 시민적 자유를 침해할 수 있습니다. 규제 기관과 정부는 더욱 엄격한 개인정보 보호법을 도입하고 있으며, 여론은 점점 더 책임감 있고 윤리적인 광 감지 기술의 사용을 요구하고 있습니다. 기업과 조직은 이러한 윤리적 고려 사항을 탐색하고 진화하는 규정을 준수해야 하며, 이는 광 감지 솔루션의 개발 및 배포에 어려움을 줄 수 있습니다.

표준화 및 상호 운용성

광 감지 산업은 다양한 기술에 대한 포괄적인 표준화가 부족하여 서로 다른 시스템 간의 상호 운용성과 호환성을 보장하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 이는 더 광범위한 애플리케이션과 생태계에서 광 감지 솔루션을 원활하게 통합하는 데 방해가 될 수 있습니다. 표준화 노력은 계속되고 있지만 다양한 광 감지 기술에서 균일성을 달성하는 것은 복잡하고 시간이 많이 걸리는 프로세스입니다.

주요 시장 동향

의료 및 생물의학 애플리케이션에서 광 감지 사용 증가

광 감지는 의료 및 생물의학 애플리케이션에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 광 간섭 단층 촬영(OCT) 및 근적외선 분광법(NIRS)과 같은 기술은 비침습적 의료 영상, 질병 진단 및 모니터링에 사용되고 있습니다. 예를 들어, OCT는 안과에서 망막 영상 촬영에 적용되고 심장학에서는 혈관 내 영상 촬영에 적용됩니다. NIRS는 조직 산소화를 측정하고 뇌 활동을 평가하는 데 사용됩니다. COVID-19 팬데믹은 빠르고 비침습적 진단 도구의 개발로 광학 감지 기술의 도입을 더욱 가속화했습니다. 의료 수요가 계속 증가함에 따라 광학 감지는 의료 혁신의 최전선에 남을 것입니다.

가전 제품에 광학 감지 통합

광학 감지 기술은 가전 제품의 필수적인 부분이 되었습니다. 예를 들어 스마트폰에서 광학 센서는 주변 광 감지, 근접 감지 및 지문 인식을 포함한 다양한 용도로 사용됩니다. 가전 제품에서 더 작고 에너지 효율적이며 다재다능한 광학 센서에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 특히 광학 지문 인식은 안전하고 편리한 생체 인증을 제공하므로 인기를 얻고 있습니다. 폴더블 스마트폰과 증강 현실(AR) 애플리케이션의 등장으로 광학 센싱은 더 나은 사용자 경험과 기능을 제공하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

농업 및 환경 모니터링을 위한 초분광 이미징의 발전

수백 개의 좁고 인접한 스펙트럼 대역에서 데이터를 수집하는 기술인 초분광 이미징은 농업 및 환경 모니터링에 점점 더 많이 적용되고 있습니다. 이 기술을 사용하면 스펙트럼 특성을 기반으로 물체와 물질을 정확하게 분석할 수 있습니다. 농업에서 초분광 이미징은 작물 건강 평가, 질병 탐지 및 토양 분석에 사용됩니다. 농업 관행을 최적화하고 작물 수확량을 늘리고 환경 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다. 환경 모니터링에서는 오염 탐지, 식생 매핑 및 광물 탐사에 도움이 됩니다. 초분광 이미징 시스템이 더 쉽게 접근 가능하고 비용 효율적이 됨에 따라 이러한 분야에서의 채택이 증가하여 보다 지속 가능하고 효율적인 관행에 기여할 것으로 예상됩니다.

양자 광학 감지의 새로운 기회

양자 광학 감지는 다양한 응용 분야에 혁명을 일으킬 엄청난 잠재력을 가진 새로운 분야입니다. 양자 역학의 원리를 활용하는 양자 센서는 초고감도 및 정밀성과 같은 장점을 제공합니다. 양자 광학 센서는 중력 측정, 자기장 감지 및 내비게이션 응용 분야에서 탐색되고 있습니다. 예를 들어, 양자 관성 센서는 내비게이션 시스템의 정확도를 높일 수 있고, 양자 자력계는 광물 탐사 및 방위 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 양자 기술에서 진행 중인 연구 및 개발은 새로운 기회를 열고 기존 감지 방법을 파괴할 가능성이 높습니다.

세그먼트 통찰력

방법 통찰력

외인성 세그먼트

외인성 광학 센서는 물리적 매개변수의 실시간 및 원격 모니터링을 가능하게 합니다. 광섬유를 사용하면 장거리에서 정확한 데이터 수집이 가능하므로 직접 접촉이나 근접성이 비실용적인 애플리케이션에 이상적입니다. 이 기능은 안전과 운영 효율성을 위해 중요한 인프라의 원격 모니터링이 필수적인 석유 및 가스와 같은 산업에서 특히 가치가 있습니다.

외인성 광 센서는 높은 감도와 정확성으로 유명합니다. 환경의 미묘한 변화도 감지할 수 있으므로 정밀한 측정이 필요한 애플리케이션에서 가치가 있습니다. 이 특성은 환자 모니터링 및 진단에 최고의 정확성이 요구되는 의료와 같은 산업에서 특히 중요합니다.

외인성 광 센서는 종종 혹독한 환경을 견디도록 설계됩니다. 광섬유는 본질적으로 전자기 간섭에 면역이 있으며 고온, 고압 및 부식성 환경을 포함한 극한 조건에서 작동할 수 있습니다. 결과적으로, 센서 신뢰성이 가장 중요한 항공우주 및 산업 제조와 같은 산업에서 중요한 응용 분야에 사용됩니다.

지역 통찰력

북미

북미 정부, 민간 투자자 및 기업은 역사적으로 광학 감지 기술에 대한 연구 개발(R&D)에 상당한 자원을 투자했습니다. 공공 및 민간 부문 간의 자금 지원 이니셔티브와 협업은 획기적인 광학 감지 솔루션의 생성을 용이하게 합니다. 이러한 투자는 의료, 자동차, 항공우주 및 통신과 같은 부문에서 혁신적인 제품과 응용 분야의 출현으로 이어졌습니다.

북미는 강력한 산업 기반을 갖추고 있어 광학 감지 기술의 상용화에 이상적인 지역입니다. 의료, 항공우주, 방위, 자동차 및 통신 분야의 주요 산업이 존재하여 광학 감지 솔루션에 대한 다양한 응용 분야를 제공합니다. 최첨단 R&D와 역동적인 산업 환경의 결합으로 실제 응용 분야에서 광학 감지 기술을 빠르게 도입할 수 있습니다.

북미는 학계, 연구 센터 및 업계 관계자 간의 협업을 장려합니다. 이 협업 생태계는 지식, 전문성 및 리소스 교환을 용이하게 함으로써 광학 감지 기술의 개발 및 배포를 가속화합니다. 대학은 종종 산업 리더와 협력하여 연구와 실제 응용 프로그램 간의 격차를 메우고 다양한 부문에서 광학 감지 솔루션을 성공적으로 통합합니다.

북미는 광학 감지 기술의 개발 및 배포를 장려하는 규제 환경을 갖추고 있습니다. 규제 기관은 업계 이해 관계자와 긴밀히 협력하여 표준 및 안전 조치를 수립하여 시장에 대한 신뢰를 구축합니다. 이러한 지원 규제 프레임워크는 광학 감지 솔루션이 필요한 품질 및 안전 표준을 충족하여 광범위한 채택을 가능하게 합니다.

최근 개발

• 2023년 4월 Raytheon Technologies는 조종사의 위협 식별을 강화하도록 설계된 혁신적인 전기 광학 감지 기술인 RAIVEN을 공개했습니다. 이 획기적인 시스템은 이전에 단일 전기 광학/적외선(EO/IR) 시스템에서는 볼 수 없었던 기능인 실시간 동시 광학 및 스펙트럼 객체 식별을 제공합니다. RAIVEN은 인공 지능, 초분광 이미징, LiDAR를 포함한 첨단 기술을 활용하여 운영자에게 향상된 선명도와 가시성을 제공하여 기존 광학 이미징 방법보다 시야 범위를 최대 5배까지 확장합니다. RAIVEN은 플랫폼 생존성을 개선하고 전투원에게 결정적인 이점을 제공함으로써 항공우주 애플리케이션을 위한 지능형 감지 기능의 중요한 진전을 나타냅니다.

주요 시장 참여자

• ROHM Co., Ltd.
• ABB Ltd
• Hamamatsu Photonics KK
• ams OSRAM
• Semiconductor Components Industries, LLC
• Analog Devices Inc.
• Texas Instruments 법인
• STMicroelectronics International NV
• Vishay Intertechnology, Inc.
• Alphasense, Inc.