글로벌 헬륨 3 시장 규모, 점유율 및 추세 분석 보고서 – 산업 개요 및 2032년까지의 예측

헬륨 3 시장 규모

• 글로벌 헬륨3 시장 규모는 2024년에 1억 8,386만 달러 로 평가되었으며, 예측 기간 동안 2.90%의 CAGR 로 2032년까지 2억 3,110만 달러에  도달할 것으로 예상됩니다  .
• 시장 성장은 주로 과학 연구, 극저온학 및 신흥 양자 기술, 특히 핵융합 및 저온 물리학 응용 분야에 대한 수요 증가에 의해 주도됩니다.
• 더욱이, 독특한 동위원소 특성으로 인해 중성자 검출, 의료 영상, 그리고 국가 안보 분야에서 헬륨-3의 활용이 증가함에 따라, 헬륨-3는 중요한 전략적 자원으로 자리매김하고 있습니다. 이러한 활용 사례 확대는 수요와 투자를 가속화하여 업계 성장을 크게 촉진하고 있습니다.

헬륨 3 시장 분석

• 낮은 비등점, 낮은 중성자 흡수율, 높은 열전도도와 같은 고유한 특성을 제공하는 헬륨-3는 중성자 감지, 극저온학 및 핵 연구 응용 분야에서의 효율성으로 인해 방위, 에너지 및 의료 분야의 첨단 기술에 필수적인 구성 요소가 되고 있습니다.
• 헬륨-3에 대한 수요 증가는 주로 국토 안보, 양자 컴퓨팅, 의료 영상 분야에서 헬륨-3의 활용이 증가하고 지속 가능한 에너지원으로서 핵융합에 대한 전 세계적 관심이 높아지고 있기 때문입니다.
• 북미는 2024년 39.4%의 가장 큰 수익 점유율을 기록하며 헬륨-3 시장을 장악했습니다. 이는 특히 헬륨-3 생산 및 응용 분야 개발을 선도하는 미국에서 핵 연구, 첨단 방위 시스템 및 기술 혁신에 대한 정부의 상당한 투자 덕분입니다.
• 아시아 태평양 지역은 양자 기술, 핵융합 연구 이니셔티브 확대, 의료용 동위원소 응용 분야 증가로 인해 예측 기간 동안 헬륨-3 시장에서 가장 빠르게 성장하는 지역이 될 것으로 예상됩니다.
• 가스 부문은 2024년 63.6%의 시장 점유율로 헬륨-3 시장을 장악했으며, 이는 휴대용 중성자 검출기와 기체 형태로 효율적인 취급 및 통합이 가능한 고급 이미징 시스템에서 광범위하게 적용 가능하기 때문입니다.

보고서 범위 및 헬륨 3 시장 세분화   

헬륨 3 시장 동향

양자 및 핵융합 연구 수요 증가

• 세계 헬륨-3 시장의 주요하고 빠르게 성장하는 추세 중 하나는 헬륨-3의 독특한 극저온 및 핵융합 특성으로 인해 양자 컴퓨팅 및 핵융합 연구에 대한 수요가 증가하고 있다는 것입니다. 헬륨-3는 초전도 시스템의 양자 비트(큐비트) 냉각과 첨단 물리 실험실의 저온 실험에 필수적입니다.
• 예를 들어, ITER와 같은 글로벌 기관과 Helion Energy와 같은 민간 기업은 최소한의 방사성 부산물로 비중성자 핵융합 반응을 가능하게 할 수 있는 차세대 핵융합로에서 헬륨-3의 역할을 탐구하고 있습니다.
• 양자 기술에서 헬륨-3는 양자 프로세서에 필요한 거의 영도의 온도를 유지하는 데 중요한 희석 냉장고에 사용되며 Google 및 IBM과 같은 기관에서는 실험 설정에 이를 사용합니다.
• 더욱이, 국경 및 항만 보안 검색용 중성자 감지 시스템에 헬륨-3의 적용이 탁월한 효율성과 민감성으로 인해 확대되고 있습니다. 각국 정부는 헬륨-3의 희소성으로 인해 대체 에너지 및 재활용 기술에 투자하고 있으며, 이는 연구 개발(R&D) 사업에 더욱 박차를 가하고 있습니다.
• 최첨단 응용 분야에서 헬륨-3를 전략적으로 사용하는 이러한 추세는 헬륨-3의 시장 역학을 재정립하고 있습니다. 기업과 연구 기관들은 우주 기관 및 원자력 시설과의 협력 협정을 통해 헬륨-3 공급을 확보하는 데 점점 더 적극적으로 나서고 있으며, 이는 헬륨-3가 에너지와 컴퓨팅의 미래를 위한 핵심 자원으로서 그 역할이 점차 커지고 있음을 보여줍니다.
• 헬륨-3와 첨단 과학 분야의 교차점이 증가하면서 보안, 의료 및 에너지 산업 전반에 걸쳐 상용화 잠재력이 커지면서 향후 몇 년 안에 더욱 강화될 것으로 예상됩니다.

헬륨 3 시장 동향

운전사

국방 및 첨단 기술의 전략적 중요성

• 헬륨-3가 국가 안보, 의료 진단, 그리고 청정 에너지에 필수적인 물질로 인식되면서 전 세계 시장에서 수요가 크게 증가하고 있습니다. 비방사성 특성과 높은 중성자 흡수 효율 덕분에 헬륨-3는 중성자 검출, 극저온 응용 분야, 그리고 핵융합 연구에 있어 대체 불가능한 소재입니다.
• 예를 들어, 헬륨-3는 국경 검문소에서 핵 위협을 감지하는 방사선 포털 모니터에 널리 사용됩니다. 미국 에너지부와 국토안보부의 지원을 받는 프로그램은 보안 인프라 업그레이드를 위해 헬륨-3 공급을 우선시했습니다.
• 의료 분야에서 헬륨-3 MRI 영상은 전통적인 X선이나 CT 스캔보다 더 나은 진단을 제공하는 비침습적 폐 분석 방법으로 부상하고 있으며, 특히 만성 폐쇄성폐질환 (COPD) 과 같은 질병에 효과적입니다.
• 극저온학, 특히 초전도 자석과 저온 물리학 분야에서 헬륨-3의 사용이 증가함에 따라 공공 및 민간 부문 연구 모두에서 헬륨-3의 중요성이 더욱 강조되고 있습니다. 이러한 산업 간 적용 가능성은 삼중수소 붕괴로부터 헬륨-3를 회수하고 대체 생산 방식에 대한 투자를 촉진하고 있으며, 특히 우주 개발이나 원자력 프로그램을 보유한 국가에서 그렇습니다.
• 미래 기술을 가능하게 하는 이 물질의 역할, 세계적 긴장 고조, 의료 혁신 증가와 더불어 헬륨-3는 상업적 가치가 확대되는 전략적 자산으로 자리매김하고 있습니다.

제지/도전

희소성, 높은 비용 및 공급망 의존성

• 헬륨-3의 극히 제한된 자연적 공급량은 세계 시장 성장에 심각한 난관을 초래합니다. 대부분의 헬륨-3는 핵무기 프로그램에서 삼중수소 붕괴의 부산물로 생성되기 때문에 공급이 매우 제한적이고 지정학적으로 민감합니다.
• 전 세계적으로 생산자가 거의 없고 상업적 채굴 방법도 널리 보급되지 않아 헬륨-3의 비용은 리터당 수천 달러를 초과하는 경우가 많아 많은 기관과 산업에서 이를 이용할 수 없습니다.
• 예를 들어, 지난 수십 년 동안 미국에서 삼중수소 생산 시설이 폐쇄되면서 헬륨-3 공급이 크게 줄어들었고 이로 인해 국가 안보와 과학 연구 프로그램에 영향을 미치는 부족과 가격 급등이 발생했습니다.
• 또한 엄격한 안전 및 규제 지침에 따라 헬륨-3를 추출, 운송 및 저장하는 데 따른 물류적 복잡성으로 인해 운영 비용이 증가하고 시장 확장성이 방해를 받습니다.
• 일부 이니셔티브는 장기 우주 탐사 계획에서 삼중수소 번식이나 달의 표토에서 추출을 통해 헬륨-3를 생성하는 것을 목표로 하지만 이러한 솔루션은 현재로서는 기술적, 경제적으로 실행 불가능합니다.
• 이러한 장벽을 극복하려면 미래의 안정적이고 저렴한 공급을 보장하기 위해 지속적인 국제 협력, 정부 지원 헬륨-3 회수 프로그램, 대체 동위 원소 생산 및 재활용 분야의 기술적 혁신이 필요합니다.

헬륨 3 시장 범위

시장은 유형, 제품 유형, 응용 분야 및 최종 용도를 기준으로 세분화됩니다.

• 유형별

헬륨-3 시장은 종류에 따라 초고순도 헬륨과 고순도 헬륨으로 구분됩니다. 초고순도 헬륨 부문은 양자 컴퓨팅, 저온 물리학, 정밀 계측 분야에서 중요한 역할을 하며 2024년 57.4%의 매출 점유율로 시장을 장악했습니다. 매우 낮은 불순물 함량은 핵융합 실험 및 극저온과 같은 민감한 응용 분야에서 정확한 결과를 보장합니다.

고순도 헬륨 부문은 누출 감지나 기본 중성자 모니터링과 같이 매우 높은 동위원소 순도가 필수적이지 않은 산업용 분야에서 사용되기 때문에 예측 기간 동안 가장 빠른 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

• 제품 유형별

제품 유형에 따라 헬륨-3 시장은 액체와 기체로 구분됩니다. 가스 부문은 보관 및 운송이 용이하고 국방 및 국경 보안용 중성자 검출 시스템에서 널리 사용되기 때문에 2024년 매출 점유율이 63.6%로 가장 높았습니다. 헬륨-3 가스는 효율성과 재사용성으로 인해 방사선 포털 모니터 및 휴대용 검출기에 매우 선호됩니다.

액체 헬륨-3는 특수 과학 분야, 특히 초저온을 달성하기 위한 극저온학에 사용되기 때문에 예측 기간 동안 가장 빠른 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 비록 틈새 시장이지만, 첨단 연구 기관과 실험실에서 액체 헬륨-3에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

• 응용 프로그램별

헬륨-3 시장은 응용 분야별로 석유 및 가스, 방위, 발전소, 의료, 기타 등으로 세분화됩니다. 방위 부문은 첨단 중성자 탐지 시스템과 국가 안보 모니터링 기술에 대한 전 세계 수요 증가에 힘입어 2024년 35.6%의 매출 점유율로 시장을 장악했습니다. 헬륨-3는 핵 위협 탐지 및 국경 감시에 중요한 역할을 합니다.

의료 분야는 예측 기간 동안 급격한 성장을 보일 것으로 예상되는데, 특히 MRI 폐 영상에 초분극 헬륨-3를 사용하여 더 안전하고 비침습적 진단을 제공하는 것이 그 성장세입니다.

• 최종 사용별

최종 용도 기준으로 헬륨-3 시장은 NMR, 국경 보안, 핵융합 연구실 등으로 구분됩니다. 국경 보안 분야는 2024년 38.2%의 시장 점유율을 기록하며 가장 큰 시장 점유율을 차지했는데, 이는 항구와 국경에서 핵물질과 밀수품을 감시하기 위한 방사선 탐지 인프라에 대한 광범위한 글로벌 투자에 힘입은 것입니다. 헬륨-3의 중성자 흡수 효율은 이러한 시스템에서 헬륨-3를 대체할 수 없는 요소입니다.

핵융합 연구실은 비중성자 핵융합(헬륨-3이 잠재적 연료로 사용됨)과 같은 깨끗하고 지속 가능한 에너지원에 대한 공공 및 민간 투자가 증가함에 따라 예측 기간 동안 가장 빠르게 성장하는 부문 중 하나로 부상하고 있습니다.

헬륨 3 시장 지역 분석

• 북미는 2024년 39.4%의 가장 큰 수익 점유율을 기록하며 헬륨-3 시장을 장악했습니다. 이는 특히 헬륨-3 생산 및 응용 분야 개발을 선도하는 미국에서 핵 연구, 첨단 방위 시스템 및 기술 혁신에 대한 정부의 상당한 투자 덕분입니다.
• 이 지역은 중성자 감지 시스템, 핵융합 연구 이니셔티브 및 극저온 응용 분야에서 헬륨-3 활용 분야에서 선두를 달리고 있으며 특히 미국 에너지부 및 국립 연구소와 같은 기관의 지원을 받고 있습니다.
• 이러한 우위는 강력한 기술 인프라, 전략적 동위원소에 대한 높은 수요, 양자 컴퓨팅 및 국토 안보의 지속적인 발전으로 더욱 강화되어 헬륨-3가 북미 과학 및 방위 분야의 핵심 구성 요소로 자리 잡았습니다.

미국 헬륨3 시장 분석

미국 헬륨-3 시장은 2024년 북미에서 79%의 매출 점유율을 기록하며 가장 큰 매출 점유율을 기록했습니다. 이는 핵 연구, 국토 안보, 그리고 양자 기술 개발에 대한 강력한 연방 정부의 지원에 힘입은 것입니다. 상당한 수요는 정부 지원 중성자 검출 프로그램, 핵융합 에너지 프로젝트, 그리고 극저온 응용 분야에서 발생합니다. 미국의 선진 인프라와 주요 국립 연구소 및 국방 기관들은 미국을 헬륨-3 소비 및 혁신 분야의 세계적 선두주자로 자리매김하게 했습니다. 또한, 우주 및 원자력 분야와의 협력은 안정적인 수요와 지속적인 R&D 사업에 기여하고 있습니다.

유럽 ​​헬륨-3 시장 통찰력

유럽 ​​헬륨-3 시장은 청정 에너지 연구, 양자 컴퓨팅, 의료 영상 기술에 대한 투자 증가에 힘입어 예측 기간 동안 높은 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다. EU 주도의 안보 이니셔티브와 더불어 과학 혁신에 대한 이 지역의 집중은 국경 감시 및 핵 연구 분야의 헬륨-3 수요를 뒷받침합니다. 헬륨-3는 EUROfusion과 같은 유럽 핵융합 에너지 프로그램에서도 주목을 받고 있습니다. 또한, 엄격한 규제 체계와 지속가능성 목표는 대체 에너지원 및 재활용 방법 개발을 촉진하고 있습니다.

영국 헬륨-3 시장 통찰력

영국의 헬륨-3 시장은 예측 기간 동안 주목할 만한 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상되며, 이는 영국의 탄탄한 연구 생태계와 확대되는 양자 기술 이니셔티브에 힘입은 것입니다. 정부 지원 프로그램과 대학 주도의 핵융합 프로젝트는 정밀 응용 분야에서 초고순도 헬륨-3에 대한 수요를 견인하고 있습니다. 영국은 특히 국경 통제 시스템 및 의료 진단 분야에서 국토 안보와 기술 혁신에 중점을 두고 있어 꾸준한 시장 성장을 유지할 것으로 예상됩니다.

독일 헬륨-3 시장 통찰력

독일 헬륨-3 시장은 산업 연구, 극저온학, 그리고 첨단 영상 시스템 분야에서 독일의 선도적인 입지를 바탕으로 예측 기간 동안 상당한 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다. 독일은 지속가능성에 대한 전략적 집중과 핵융합과 같은 차세대 에너지 솔루션 개발에 대한 의지를 바탕으로 헬륨-3 활용도를 높이고 있습니다. 연구 기관과 기술 기업들은 저온 물리학, MRI 발전, 양자 기술 등 다양한 분야에서 헬륨-3 활용 방안을 모색하고 있습니다.

아시아 태평양 헬륨-3 시장 통찰력

아시아 태평양 헬륨-3 시장은 과학 연구 역량 확대, 급속한 산업화, 그리고 원자력 및 양자 분야에 대한 정부 투자에 힘입어 2025년부터 2032년까지 연평균 성장률 25%로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 중국, 일본, 인도와 같은 국가들은 핵융합 에너지 프로그램을 적극적으로 개발하고 중성자 검출 기술을 발전시키고 있습니다. 이 지역의 혁신에 대한 관심 증가, 보안 요구 증가 및 의료 분야에 대한 관심 증가는 공공 및 민간 부문 모두에서 헬륨-3 수요를 가속화하고 있습니다.

일본 헬륨-3 시장 분석

일본의 헬륨-3 시장은 핵융합 에너지 연구, 극저온학, 양자 컴퓨팅 개발 분야에서 강력한 입지를 확보하며 성장세를 보이고 있습니다. 일본의 첨단 기술 환경과 정부 지원 R&D 사업은 과학 및 산업 분야에서 헬륨-3 도입을 크게 확대하고 있습니다. 헬륨-3는 초저온 실험 및 중성자 검출 시스템에 사용되며, 이는 혁신, 보안, 그리고 기술 자립에 중점을 둔 일본의 전략과 일맥상통합니다.

인도 헬륨-3 시장 통찰력

인도 헬륨-3 시장은 2024년 아시아 태평양 지역에서 가장 큰 시장 점유율을 차지했으며, 이는 인도의 원자력 발전 계획, 의료 영상 인프라 확충, 그리고 세계 과학 연구 참여 증가에 힘입은 것입니다. 정부의 자체 기술 개발 추진과 국경 안보 및 학계에서의 강력한 수요 증가는 헬륨-3 활용을 강화하고 있습니다. 또한, 인도의 핵융합 연구 협력 및 과학 연구소 네트워크 확장은 인도를 헬륨-3의 주요 신흥 시장으로 자리매김하고 있습니다.

헬륨 3 시장 점유율

헬륨 3 산업은 주로 다음을 포함한 잘 확립된 회사들이 주도하고 있습니다.

• 에어 프로덕츠 앤 케미컬스(미국)
• 린데 주식회사(영국)
• 에어 리퀴드(프랑스)
• 메서 그룹(독일)
• TAIYO NIPPON SANSO CORPORATION (일본)
• MESA 특수 가스 및 장비(UAE)
• 매더슨 트라이(Gas Inc. (미국))
• 이와타니 주식회사(일본)
• 가즈프롬 PJSC(러시아)
• 걸프 크라이오 SAL(레바논)
• IACX 에너지(미국)
• 아이소플렉스(미국)
• LND, INC.(미국)
• 켐가스(벨기에)
• 로렌티스 에너지 파트너스(미국)
• 사바나 강 유적지(미국)
• NIT(러시아)

글로벌 헬륨3 시장의 최근 동향은 무엇인가?

• 2024년 5월, 미국 핵융합 에너지 기업인 헬리온 에너지(Helion Energy)는 헬륨-3를 핵심 연료로 사용하는 비중성자 핵융합 연구 분야에서 획기적인 진전을 발표했습니다. 헬리온 에너지의 성공적인 시험 결과는 깨끗하고 방사선이 없는 핵융합 공정에서 헬륨-3의 활용 가능성을 입증했으며, 이는 미래 에너지 솔루션 분야에서 헬리온의 전략적 중요성을 더욱 강화했습니다. 이 획기적인 성과는 핵융합 발전의 상용화를 향한 중요한 발걸음을 내딛는 것이며, 첨단 에너지 기술 분야의 글로벌 혁신 기업으로서 헬리온의 입지를 더욱 공고히 합니다.
• 2024년 4월, 중국핵공사(CNNC)는 원자로에서 발생하는 삼중수소 붕괴 부산물에서 헬륨-3를 회수하는 시범 사업을 시작했습니다. 이 프로그램은 지속 가능한 국내 헬륨-3 공급망을 구축하여 해외 자원 의존도를 줄이는 것을 목표로 합니다. 이러한 움직임은 양자 및 핵 연구 역량에 대한 중국의 투자 확대를 반영하는 동시에, 핵심 과학 자원 확보에 대한 중국의 전략적 집중을 보여줍니다.
• 2024년 3월, 유럽 원자핵 연구 기구(CERN)는 주요 극저온 연구 기업들과 협력하여 저온 물리학 및 입자 검출기 냉각 시스템에서 초고순도 헬륨-3의 활용을 확대했습니다. 이 공동 이니셔티브는 현재 진행 중인 여러 연구 실험을 지원하고, 유럽 연구 기관 전반의 정밀 과학 응용 분야에서 헬륨-3가 차지하는 중요한 역할을 강조합니다.
• 2024년 2월, 네덜란드에 본사를 둔 양자 기술 스타트업 QphoX는 광자를 통해 양자 프로세서를 연결하는 데 필수적인 양자 변환기 개발에 헬륨-3의 활용을 확대하기 위한 자금을 확보했습니다. 이번 개발은 차세대 컴퓨팅에서 헬륨-3의 중요성이 커지고 있음을 강조하고, 양자 통신 인프라 발전에 있어 유럽의 역할을 강화합니다.
• 2024년 1월, 러시아 국영 원자력 기업인 로사톰(Rosatom)은 광범위한 원자력 혁신 프로그램의 일환으로 사용후핵연료에서 헬륨-3 추출 시설을 확장한다고 발표했습니다. 이 조치는 의료 영상, 방사선 검출, 양자 연구 등 전략적 활용을 위한 헬륨-3의 가용성을 높이고, 러시아의 동위원소 자원 개발 및 수출 잠재력을 강화하는 것을 목표로 합니다.

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