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시장 역학 

동인: 양자 컴퓨팅 및 초전도 연구의 응용 분야 증가

양자 컴퓨팅 및 초전도 연구의 중요성이 커지고 있는 것은 저온 유지 장치 시장을 촉진하는 주요 동인입니다. 저온 유지 장치는 양자 회로와 초전도 물질이 효과적으로 기능하는 데 필요한 초저온을 달성하는 데 필수적입니다. 2023년 현재 전 세계적으로 3,500개 이상의 양자 컴퓨팅 연구소에서 극저온 시스템을 사용하고 있으며, 저온 유지 장치가 중요한 구성 요소입니다. 이러한 급증은 양자 연구 시설에 1,200개 이상의 저온 유지 장치를 추가하여 극저온 인프라를 확장한 IBM 및 Google과 같은 선도적인 기술 기업의 투자에 반영됩니다. 의료 및 연구용 초전도 자석에서 저온 유지 장치의 사용이 증가함에 따라 그 중요성이 더욱 강조되고 있으며, 18,000개 이상의 초전도 자석 시스템이 저온 유지 장치에 기능성을 의존하고 있습니다.

저온 유지 장치 시장의 동인은 양자 연구에 대한 정부 및 민간 부문 자금 조달이 증가하는 맥락에서 특히 관련이 있습니다. 예를 들어, 2023년에 설립된 중국 국립 양자 연구소(National Quantum Laboratory)는 초전도 양자 컴퓨팅 실험 전용 저온 유지 장치 시스템을 300개 이상 갖추고 있습니다. 마찬가지로, 유럽 연합의 Quantum Flagship 프로젝트는 주로 저온 유지 장치에 초점을 맞춘 연구 기관의 250개 이상의 극저온 설정에 자원을 할당했습니다. 이 동인은 또한 극저온 냉각의 효율성과 정밀도에 대한 필요성의 영향을 받으며, 이제 매년 2,500회 이상의 최첨단 양자 실험을 위해 4켈빈 미만의 온도를 달성할 수 있는 고급 폐쇄 사이클 저온 유지 장치를 사용합니다. 양자 컴퓨팅 및 초전도 연구의 이러한 역동적인 성장은 전 세계적으로 저온 유지 장치 채택을 더욱 가속화할 것으로 예상됩니다.

추세: 수소 및 LNG 응용 분야를 위한 극저온 에너지 저장 장치 채택 증가

저온 유지 장치 시장을 형성하는 가장 중요한 추세 중 하나는 특히 수소 및 액화 천연 가스(LNG)를 위한 극저온 에너지 저장 시스템의 채택이 증가하고 있다는 것입니다. 저온 유지 장치는 극저온 연료의 효율적인 저장 및 운송에 필요한 저온을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 2023년 현재 전 세계적으로 18,000개 이상의 극저온 에너지 저장 시스템이 저온 유지 장치에 의존하고 있으며, 수소 저장 시스템은 거의 6,500개 설치를 차지합니다. 이러한 추세는 국가와 기업이 수소 및 LNG와 같은 지속 가능한 대안을 채택하여 탄소 배출을 줄이려고 노력함에 따라 녹색 에너지로의 전 세계적인 전환에 의해 주도됩니다.

일본과 한국은 아시아 태평양 저온 유지 장치 시장에서 극저온 수소 저장 시스템 채택을 주도하고 있으며, 에너지 저장 시설에서 함께 사용되는 활성 극저온 시스템이 4,200개 이상입니다. 한편, 유럽 연합이 수소 인프라를 강조하면서 독일과 네덜란드가 이러한 노력을 주도하면서 3,000개 이상의 극저온 냉각 수소 저장 장치를 배치하게 되었습니다. 반면, LNG 응용 분야는 9,000개 이상의 극저온 시스템이 LNG 플랜트와 통합되어 있는 북미 지역에서 두드러집니다. 이러한 추세는 고급 단열 기술과 같은 저온 유지 장치 기술의 혁신으로 더욱 강화되어 2023년에는 극저온 시스템의 수명을 5년 전보다 최대 30% 연장했습니다. 에너지 저장 분야에서 저온 유지 장치에 대한 의존도가 높아지는 것은 지속 가능한 에너지 미래를 달성하는 데 있어서 저온 유지 장치의 중추적인 역할을 강조합니다.

과제: 극저온 인프라의 높은 초기 투자 및 운영 비용

저온 유지 장치 시장이 확대되는 동안 높은 초기 투자 및 운영 비용은 여전히 ​​중요한 과제로 남아 있습니다. 고급 저온 유지 장치 시스템, 특히 양자 컴퓨팅 및 에너지 저장에 필요한 시스템은 가격이 비싸며 개별 장치 가격이 100,000달러가 넘는 경우가 많습니다. 2023년 기준으로 극저온 연구실이나 시설을 구축하는 데 드는 비용은 200만~500만 달러에 달해 소규모 연구기관과 기업에게는 상당한 재정적 장벽이 되고 있다. 이러한 과제는 첨단 의료 및 에너지 저장 솔루션에 대한 수요 증가에도 불구하고 제한된 자금으로 극저온 시스템의 채택이 제한되는 신흥 경제에서 특히 두드러집니다.

저온 유지 장치가 효과적으로 작동하려면 일관된 유지 관리가 필요하기 때문에 운영 비용도 부담을 가중시킵니다. 예를 들어, 폐쇄 사이클 저온 유지 장치를 운영하는 저온 유지 장치 시장의 기업들은 유지 관리 및 전력 소비에 시스템당 연간 평균 25,000달러를 지출한다고 보고합니다. 또한, 극저온 냉각의 핵심 구성 요소인 헬륨의 세계적인 부족으로 인해 헬륨 기반 저온 유지 장치의 운영 비용이 증가했으며, 헬륨 비용은 지난 2년 동안 거의 15% 증가했습니다. 인도 및 브라질과 같은 신흥 시장은 강력한 수요에도 불구하고 이러한 비용 장벽으로 인해 저온 유지 장치를 구입하는 데 어려움을 겪고 있으며, 이로 인해 2023년에는 5,000개 이상의 미처리 극저온 장비 주문이 적체됩니다. 비용 효율적인 제조 및 대체 냉각 기술을 통해 이러한 재정적 장애물을 해결합니다. 시장의 지속적인 성장을 위해 매우 중요할 것입니다.

부분 분석 

유형별 

저온 유지 장치 시장에서 연속 흐름 저온 유지 장치는 38.6% 이상의 시장 점유율을 차지하고 있으며 최첨단 연구 환경에서 뛰어난 온도 제어 및 안정성으로 계속해서 두각을 나타내고 있습니다. 2023년 미국물리학회(American Physical Society)는 전 세계적으로 3,500개 이상의 첨단 연구 프로젝트가 정밀한 온도 조절을 위해 연속 흐름 저온 유지 장치에 의존하고 있다고 보고했습니다. 같은 해 저온 물리학 저널(Journal of 저온 물리학)에서는 연속 흐름 설계로 전환한 실험실에서 헬륨 소비량이 하루 최대 20리터까지 크게 감소했다고 기록했는데, 이는 중요한 비용 절감 가능성을 반영합니다. 이러한 변화는 저온 시설의 지속 가능성에 대한 전 세계적 추진과 일치하며, 새로 설립된 최소 600개의 극저온 실험실이 연속 흐름 시스템을 기본 선택으로 채택하고 있습니다. 또한 초전도성과 양자 역학에 관한 학술 회의에서는 이러한 저온 유지 장치로 가능해진 획기적인 기술을 선보이는 100명 이상의 발표자가 참석했습니다. 30개국의 연구 기관에서는 연속 흐름 저온 유지 장치 작동에 대한 전문 교육 과정을 도입하여 이 기술의 광범위한 영향력을 더욱 강조했습니다.

또한, 2023년 유럽 극저온학회(Cryogenics Society of Europe)에서 발표한 국제 조사에 따르면 올해 제출된 최소 300개의 새로운 저온 유지 장치 관련 특허가 연속 흐름 모델과 관련되어 있으며, 이는 저온 유지 장치 시장에서 혁신에 있어 이러한 유형의 리더십을 입증합니다. 국립 과학 재단(National Science Foundation)의 연구에 따르면 고해상도 분광학에서 최근 도입된 80개의 특수 장비는 중단 없는 냉각을 위해 이러한 저온 유지 장치에 의존하고 있습니다. 25개 상위권 대학의 실험실 인프라 감사에서는 작동 시간이 연장되어 실험 작업 흐름에 대한 중단을 최소화할 수 있는 연속 흐름 저온 유지 장치를 선호하는 것으로 나타났습니다. 또한 2023년 고급 헬륨 회수 계획은 전 세계 500개 이상의 연구 단위에서 연속 흐름 시스템을 구현하여 비용 효율성과 지속 가능성을 모두 강조했습니다. 올해 2,000개 이상의 동료 검토 기사에서 더 많은 연구자들이 연속 흐름 저온 유지 장치를 인용함에 따라, 이것이 양자 물리학, 나노 기술 및 그 이상 분야의 획기적인 발전을 지원하면서 과학 탐구의 미래를 지속적으로 형성할 것이라는 것은 분명합니다(출처: Journal of 저온 물리학, 2023; 미국물리학회, 2023).

애플리케이션 별 

헬스케어 분야에서는 다양한 질병을 진단하고 연구하는 데 저온유지장치가 필수 불가결해졌으며, 의료용 애플리케이션은 61.7% 이상의 강력한 시장 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 2023년에 국립보건원(National Institutes of Health)은 실험 요법에 극저온 시료 보존을 활용하는 전 세계적으로 1,200개 이상의 임상 연구 프로그램을 기록했습니다. 한편, 세계보건기구(WHO)는 저온 유지 장치 시장에서 세포 생존력을 유지하기 위해 극저온 기술을 사용하는 75가지 첨단 치료 프로토콜을 강조하며 정밀 의학 분야의 놀라운 발전을 보여주었습니다. 40개 주요 병원의 현대 병리학 실험실에서는 보다 정확한 생검 분석을 위해 급속 동결 저온 유지 장치 방법을 사용하여 샘플 분해가 감소했다고 보고했습니다. 또한 새로 개발된 암 및 희귀 질환 진단 테스트 중 최소 300개 이상은 민감한 시약을 보호하기 위해 극저온 보관 솔루션을 사용합니다. 국립 암 연구소(National Cancer Institute)의 최근 조사에 따르면 200개의 전문 종양학 센터가 생검 절차의 정확성을 높이기 위해 저온 유지 장치 기반 조직 보존을 채택한 것으로 나타났습니다(NIH, 2023; WHO, 2023).

의료 진단 외에도 저온 유지 장치는 응용 범위 확대를 반영하여 생명 공학, 재료 과학 및 물리학 분야에서 상당한 잠재력을 보여줍니다. 올해 유럽 생명공학 저널(European Biotechnology Journal)은 바이러스 벡터의 영하 보존에 의존하는 유전자 서열 분석 기술을 탐구하는 거의 600개의 동료 검토 연구를 문서화하여 필수 실험실 도구로서 저온 유지 장치의 지위를 강화했습니다. 마찬가지로 저온 유지 장치 시장에 대한 미국 물리 학회의 분석에 따르면 2023년에 90건의 양자 실험에서 저온 유지 장치를 사용하여 초전도 물질을 장기간 안정화한 것으로 나타났습니다. 평판이 좋은 저널에 실린 최소 150개의 재료 과학 혁신은 극저온 환경이 내구성이 강화된 새로운 합금의 발견을 어떻게 가능하게 하는지를 강조했습니다. 한편, 현재 80개 이상의 유전자 변형 세포주가 생존 가능성 연장을 위해 초저온에서 유지되고 있으며, 이는 향후 치료법에서 저온 유지 장치의 필요성이 증가하고 있음을 나타냅니다. 글로벌 지속 가능성 이니셔티브의 일환으로 35개 공공 연구 컨소시엄은 시약 낭비를 줄이는 극저온 프로토콜을 채택하여 다양한 과학 분야에서 저온 유지 장치의 지속적인 중요성을 강조했습니다(출처: American Physical Society, 2023; European Biotechnology Journal, 2023).

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지역분석 

미국은 광범위한 연구 인프라와 강력한 임상 활용으로 인해 북미 저온 유지 장치 시장 환경에서 가장 눈에 띄는 국가입니다. 2024년에는 혁신에 대한 강력한 의지를 반영하여 전국적으로 120개 이상의 국내 저온 유지 장치 제조 시설이 운영됩니다. 또한 650개가 넘는 전담 극저온 연구실에서는 이러한 장비를 초전도 및 재료 과학과 같은 분야의 고급 연구에 통합하고 있습니다. NASA는 다양한 우주 센터에 새로 설치된 5개의 저온 유지 장치 시스템을 활용하여 온도에 민감한 실험을 지원하며 이는 이 기술의 높은 수준의 채택을 나타냅니다. 의료 부문은 또한 미국에서 중요한 역할을 하며, 200개 이상의 병원 기반 냉동 절차가 첨단 저온 유지 장치 기반 응용 프로그램을 적극적으로 채택하고 있습니다. 반면, 캐나다에는 면역종양학 연구에서 정밀한 조직 분석을 위해 저온 유지 장치에 점점 더 의존하는 36개 생명공학 회사가 있습니다. 2024년에만 캐나다 대학은 양자 컴퓨팅 구성 요소에 대한 최첨단 탐사를 지원하기 위해 18개의 새로운 학술 저온 연구 실험실을 설립했습니다. 20개의 극저온 연구 프로그램을 진행 중인 멕시코에서는 특히 과학적 발견과 산업적 테스트를 위한 저온 유지 장치 활용에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

미국은 정부 자금 지원, 민간 부문 파트너십, 대규모 생산을 촉진하는 잘 발달된 공급망 간의 강력한 연계로 인해 북미 저온 유지 장치 시장에서 지배적인 위치를 차지하고 있습니다. 이 광범위한 생태계는 상용화 전에 엄격한 품질 검사를 보장하는 10개의 주요 극저온 장비 테스트 센터를 통해 저온 유지 장치 발전의 꾸준한 흐름을 지원합니다. 미국은 2024년 초전도 저온유지장치 설계에 관한 특허 25건을 출원하며 리더십을 강화했다. 캐나다의 명성이 높아지는 것은 공립 대학, 기술 회사 및 의료 기관 간의 전략적 협력을 통해 입증된 영향력 있는 연구를 향한 체계적인 추진에서 비롯됩니다. 한편, 과학 인프라를 확장하려는 멕시코의 노력은 국경을 초월한 파트너십을 촉진했으며, 연구자들은 저온 유지 장치 기반 방법론을 진화하는 열 관리 연구에 통합했습니다. 미국에서 가장 큰 최종 사용자로는 병리학적 진단에서 신속한 조직 절개를 위한 의료 기관과 심우주 관찰 실험을 위한 우주 기관이 있습니다. 

저온 유지 장치 시장의 상위 기업:

• 재니스 리서치 컴퍼니, LLC
• Jinhua Yidi 의료 기기
• 슬리 메디컬 GmbH
• 아모스사이언티픽(주)
• 고급 연구 시스템, Inc
• 써모 피셔 사이언티픽(주)
• 라이카 바이오시스템즈 Nussloch GmbH
• 밝은 악기
• 크라이오멕, Inc.
• 몬타나 악기
• 다른 저명한 플레이어

시장 세분화 개요:

유형별:

• 목욕 저온 유지 장치
• 폐쇄 사이클 저온 유지 장치
• 다단계 저온 유지 장치
• 연속 흐름 저온 유지 장치

애플리케이션별:

• 의료분야
• 연구실
• 산업용

지역별:

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
• 유럽
  • 영국
  • 독일
  • 프랑스
  • 이탈리아
  • 러시아 제국
  • 유럽의 나머지 지역
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