딥테크 산업은 양자 소재가 실험실의 호기심 대상에서 미래 산업 인프라의 핵심 기반으로 전환되면서 거대한 변화를 맞이하고 있습니다. DataM Intelligence의 최신 보고서에 따르면, 글로벌 양자 소재 시장은 2024년 104억 2천만 달러에서 2032년에는 969억 달러로 급증할 것으로 전망됩니다. 이는 연평균 성장률 32% 이상에 해당하며, 반도체 및 첨단 소재 산업에서 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나로 자리매김하고 있습니다.
이처럼 거의 10배에 이르는 성장을 이끄는 주요 동력은 양자 컴퓨팅 하드웨어의 빠른 상용화, 차세대 전력 전자, 그리고 토폴로지 전자의 등장입니다. 위상 절연체, 그래핀 및 2차원 소재, 양자점 등을 포함하는 양자 소재는 기존 실리콘 기반 칩의 물리적 한계를 극복하는 데 필수적입니다. 예를 들어, 질화갈륨과 탄화규소 같은 소재로 만든 반도체는 이미 전력 시스템의 효율을 재정의하고 있으며, 위상 절연체는 소산 없는 전자 수송으로 가는 길을 제시합니다.
지역별로 보면, 현재 미국이 약 41%의 글로벌 매출로 시장을 선도하고 있으며, 이는 막대한 연방 연구개발 자금에 힘입은 것입니다. 그러나 중국과 일본이 주도하는 아시아태평양 지역도 양자 통신 기판과 광자 플랫폼에 대한 대규모 투자로 빠르게 추격하고 있습니다. IBM, Intel, Samsung Electronics, Huawei와 같은 주요 업계 기업들은 이 두 번째 양자 혁명을 선도하기 위해 특허 확보에 공격적으로 나서고 있습니다.
이러한 소재로의 전환에는 과제도 따릅니다. 높은 제조 비용과 알루미늄 갈륨 비소 같은 고순도 소재를 합성하는 복잡성은 여전히 중요한 걸림돌입니다. 그럼에도 기업들이 10년 단위의 장기 베팅에서 5년 단위의 상용화 로드맵으로 관점을 전환하면서, 양자급 소재에 대한 수요는 중요한 분기점에 도달하고 있습니다.
