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시장보고서
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세계의 2D 재료 기반 일렉트로닉스 시장 예측(-2032년) : 제품 유형별, 재료 유형별, 제조 기술별, 용도별, 지역별 분석2D Material-Based Electronics Market Forecasts to 2032 - Global Analysis By Product Type (Electronic Devices, Optoelectronic Devices and Other Product Types), Material Type, Manufacturing Technology, Application and By Geography |
Stratistics MRC에 의하면, 세계의 2D 재료 기반 일렉트로닉스 시장은 2025년에 542억 달러에 달하고, 예측 기간 중 연평균 복합 성장률(CAGR) 8.5%로 성장하여 2032년에는 960억 달러에 이를 것으로 예측됩니다.2D 재료 기반 일렉트로닉스는 그래핀, 전이금속 디칼코게나이드(TMDs), 육방정 질화붕소 등 일반적으로 한 층 또는 몇 층 두께의 원자 수준으로 얇은 소재를 활용하는 전자 장치 및 시스템을 의미합니다. 이러한 소재들은 탁월한 전기적, 기계적, 열적 특성을 제공하여 소형화, 유연성, 에너지 효율성 분야의 발전을 가능하게 합니다. 이러한 독특한 특성 덕분에 트랜지스터, 센서, 광전자 소자, 유연 회로 등에 적용되며 차세대 전자 기술과 나노공학 혁신의 핵심 요소로 자리매김하고 있습니다.
소형화 및 성능 향상 증가
그래핀, 전이금속 디칼코게나이드(TMD) 등의 초박형 소재는 뛰어난 전도성, 기계적 강도, 열적 안정성을 갖추고 있어 차세대 디바이스에 적합합니다. 가전제품, 웨어러블, IoT 기기들이 고성능의 소형 폼팩터를 요구하고 있는 가운데, 2D 소재는 칩 설계와 센서 통합에 있어 획기적인 발전을 가능하게 하고 있습니다. 원자 단위의 두께는 전례 없는 유연성과 에너지 효율을 가능하게 하여 반도체 기술 혁신의 전망을 재구성하고 있습니다.
제조 표준화 및 공정 관리 부족
화학기상증착(CVD), 기계적 박리 등 합성 기술의 편차는 종종 결함이나 불균일한 층을 유발하여 장치의 신뢰성에 영향을 미칩니다. 재료의 순도, 층의 두께, 통합 프로토콜에 대한 보편적인 표준이 없기 때문에 상업화 노력이 복잡해집니다. 또한, 이러한 재료는 가공 시 환경 조건에 대한 민감도가 높기 때문에 엄격한 관리가 필요하며, 이는 작업의 복잡성과 비용을 증가시킵니다. 이러한 문제들은 확장성을 저해하고, 전자제품 제조의 주류로의 보급을 지연시키고 있습니다.
뉴로모픽 컴퓨팅과 양자 컴퓨팅의 개발
뉴로모픽 컴퓨팅과 양자 컴퓨팅의 등장은 2D 재료 기반 전자공학에 변화를 가져올 수 있는 기회를 제공합니다. 이러한 첨단 컴퓨팅 패러다임에는 2D 재료가 본래 가지고 있는 고유한 전기적, 양자적 특성을 가진 재료가 필요합니다. 예를 들어, 그래핀의 높은 캐리어 이동도와 조정 가능한 밴드갭은 양자비트(Qubit) 아키텍처에 적합하며, TMD는 뉴로모픽 시스템에서 시냅스 동작을 모방할 수 있기 때문에 미래형 컴퓨팅 플랫폼에 대한 2 미래형 컴퓨팅 플랫폼을 위한 2차원 전자공학에 대한 많은 투자가 기대되고 있습니다.
지적재산권 분쟁
기업들이 재료 합성, 디바이스 아키텍처, 특정 응용 분야 설계와 관련된 독자적인 기술을 확보하기 위해 노력하는 가운데, 중복된 주장이나 불분명한 소유권 주장이 일반화되어 있습니다. 이러한 분쟁은 비용이 많이 드는 소송, 제품 출시 지연, 시장 접근 제한으로 이어질 수 있습니다. 또한, 2D 소재공급망은 세계한 성격을 가지고 있기 때문에 관할권을 넘어선 지적재산권 법 집행이 복잡해지고 있습니다. 이러한 법적 불확실성은 신규 진입을 억제하고, 공동 연구 노력을 둔화시키며, 전체 시장의 모멘텀에 영향을 미칠 수 있습니다.
코로나19 사태는 2D 소재 기반 전자제품 시장에 이중의 영향을 미쳐 공급망을 혼란에 빠뜨리는 동시에 첨단 기술에 대한 수요를 가속화하고 있습니다. 초기 가동 중단과 운송 병목현상은 원자재 수급에 영향을 미쳐 연구개발 활동을 지연시켰습니다. 그러나 이번 위기는 특히 헬스케어, 원격 통신, 디지털 인프라에서 탄력적인 고성능 전자제품의 필요성을 부각시켰습니다. 플렉서블 센서, 웨어러블 건강 모니터, 원격 의료기기에 대한 수요가 급증하면서 2D 소재가 새로운 길을 열었습니다.
예측 기간 동안 전자기기 부문이 가장 클 것으로 예측됩니다.
스마트폰, 태블릿, 웨어러블 기기에 사용되는 트랜지스터, 센서, 플렉서블 디스플레이에 2D 소재가 광범위하게 통합되면서 전자기기 부문이 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예측됩니다. 크기와 소비전력을 줄이면서 장비의 성능을 높일 수 있는 2D 소재는 제조업체에게 매우 매력적입니다. 또한, 스마트 가전의 보급과 IoT 생태계의 확대는 소형, 다기능 부품에 대한 수요를 촉진하고 있습니다.
예측 기간 동안 육방정계 질화붕소(h-BN) 부문이 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예측됩니다.
예측 기간 동안 육방정계 질화붕소(h-BN) 부문은 우수한 절연 특성과 열 안정성으로 인해 가장 높은 성장률을 나타낼 것으로 예측됩니다. h-BN은 2D 전자기기의 이상적인 기판 및 유전체 층으로 작용하여 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 백색 그래핀으로 불리기도 합니다. 다른 2D 소재와의 호환성을 통해 트랜지스터, 광검출기, 플렉서블 회로 등 첨단 응용을 위한 이종 구조물 제작이 가능합니다. 또한, 확장 가능한 합성법 연구가 진행되고 있는 것도 시장의 급격한 확대에 기여하고 있습니다.
예측 기간 동안 북미가 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상되는데, 그 이유는 탄탄한 R&D 인프라와 강력한 산학협력에 기인합니다. 이 지역에는 주요 반도체 기업과 연구기관이 있으며, 나노 재료 및 소자 공학의 혁신에 앞장서고 있습니다. 첨단 제조업을 육성하기 위한 정부의 이니셔티브와 양자 컴퓨팅 및 뉴로모픽 컴퓨팅에 대한 전략적 투자도 이 지역의 성장을 가속하고 있습니다.
예측 기간 동안 아시아태평양은 급속한 산업화, 전자제품 제조 확대, 차세대 기술에 대한 투자 증가로 인해 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예측됩니다. 중국, 한국, 일본과 같은 국가들은 플렉서블 일렉트로닉스, 반도체 제조, 재료과학의 진보를 적극적으로 추구하고 있습니다. 이 지역의 강력한 공급망 역량과 비용 효율적인 생산 모델은 2D 재료 개발의 허브가 되었습니다. 기술 혁신을 촉진하는 정부 이니셔티브는 스마트 기기 및 에너지 효율적인 솔루션에 대한 수요 증가와 함께 시장 성장을 가속화하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global 2D Material-Based Electronics Market is accounted for $54.2 billion in 2025 and is expected to reach $96.0 billion by 2032 growing at a CAGR of 8.5% during the forecast period. 2D material-based electronics are electronic devices and systems that utilize atomically thin materials typically one or few layers thick such as graphene, transition metal dichalcogenides (TMDs), and hexagonal boron nitride. These materials offer exceptional electrical, mechanical, and thermal properties, enabling advancements in miniaturization, flexibility, and energy efficiency. Their unique characteristics support applications in transistors, sensors, optoelectronics, and flexible circuits, making them pivotal in next-generation electronic technologies and nanoengineering innovations.
Increasing miniaturization and performance enhancement
Ultra-thin materials, such as graphene and transition metal dichalcogenides (TMDs), offer exceptional electrical conductivity, mechanical strength, and thermal stability, making them ideal for next-generation devices. As consumer electronics, wearables, and IoT devices demand compact form factors with high performance, 2D materials are enabling breakthroughs in chip design and sensor integration. Their atomic-scale thickness allows for unprecedented flexibility and energy efficiency, which is reshaping the landscape of semiconductor innovation.
Lack of manufacturing standardization and process control
Variability in synthesis techniques, such as chemical vapor deposition (CVD) and mechanical exfoliation, often leads to defects and non-uniform layers, affecting device reliability. The absence of universal standards for material purity, layer thickness, and integration protocols complicates commercialization efforts. Additionally, the high sensitivity of these materials to environmental conditions during processing demands stringent controls, which increases operational complexity and cost. These challenges hinder scalability and delay widespread adoption in mainstream electronics manufacturing.
Development of neuromorphic and quantum computing
The emergence of neuromorphic and quantum computing presents a transformative opportunity for 2D material-based electronics. These advanced computing paradigms require materials with unique electrical and quantum properties, which 2D materials inherently possess. For instance, graphene's high carrier mobility and tunable bandgap make it suitable for quantum bit (qubit) architectures, while TMDs can mimic synaptic behavior in neuromorphic systems is expected to drive substantial investment in 2D electronics for futuristic computing platforms.
Intellectual property disputes
As companies race to secure proprietary technologies related to material synthesis, device architecture, and application-specific designs, overlapping claims and unclear ownership rights are becoming more common. These disputes can result in costly litigation, delayed product launches, and restricted market access. Moreover, the global nature of the 2D materials supply chain complicates enforcement of IP laws across jurisdictions. Such legal uncertainties may deter new entrants and slow down collaborative research efforts, impacting overall market momentum.
The COVID-19 pandemic had a dual impact on the 2D material-based electronics market, disrupting supply chains while simultaneously accelerating demand for advanced technologies. Initial lockdowns and transportation bottlenecks affected the availability of raw materials and delayed R&D activities. However, the crisis also highlighted the need for resilient and high-performance electronics, especially in healthcare, remote communication, and digital infrastructure. The surge in demand for flexible sensors, wearable health monitors, and telemedicine devices created new avenues for 2D materials.
The electronic devices segment is expected to be the largest during the forecast period
The electronic devices segment is expected to account for the largest market share during the forecast period driven by the widespread integration of 2D materials into transistors, sensors, and flexible displays used in smartphones, tablets, and wearable gadgets. Their ability to enhance device performance while reducing size and power consumption makes them highly attractive to manufacturers. Moreover, the proliferation of smart consumer electronics and the expansion of IoT ecosystems are fueling demand for compact, multifunctional components.
The hexagonal boron nitride (h-BN) segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Over the forecast period, the hexagonal boron nitride (h-BN) segment is predicted to witness the highest growth rate due to its exceptional insulating properties and thermal stability. Often referred to as "white graphene," h-BN serves as an ideal substrate and dielectric layer in 2D electronic devices, improving performance and reliability. Its compatibility with other 2D materials enables the fabrication of heterostructures for advanced applications in transistors, photodetectors, and flexible circuits. Ongoing research into scalable synthesis methods is also contributing to its rapid market expansion.
During the forecast period, the North America region is expected to hold the largest market share attributed to robust R&D infrastructure and strong industry-academic collaboration. The region is home to leading semiconductor companies and research institutions that are pioneering innovations in nanomaterials and device engineering. Government initiatives promoting advanced manufacturing and strategic investments in quantum and neuromorphic computing are also driving regional growth.
Over the forecast period, the Asia Pacific region is anticipated to exhibit the highest CAGR fueled by rapid industrialization, expanding electronics manufacturing, and increasing investments in next-generation technologies. Countries like China, South Korea, and Japan are aggressively pursuing advancements in flexible electronics, semiconductor fabrication, and material science. The region's strong supply chain capabilities and cost-effective production models make it a hub for 2D material development. Government-backed initiatives to boost innovation, coupled with rising demand for smart devices and energy-efficient solutions, are accelerating market growth.
Key players in the market
Some of the key players in 2D Material-Based Electronics Market include Graphenea, Inc., Haydale Graphene Industries plc, Versarien plc, NanoXplore Inc., Cabot Corporation, ACS Material, LLC, Thomas Swan & Co. Ltd., 2D Materials Pte Ltd., PlanarTECH LLC, Garmor, Inc., Advanced Material Development, Applied Nanolayers, Evercloak, Ossila Ltd., Aledia, Blackleaf, and XlynX Materials Inc.
In September 2025, NanoXplore signed a multi-year deal with CPChem to supply Tribograf(TM), a graphene-based lubricant for drilling fluids. The product, NanoSlide(TM), improves drilling efficiency in tough geological formations.
In August 2025, Cabot acquired Mexico Carbon Manufacturing from Bridgestone to expand its reinforcing carbons portfolio. The facility strengthens Cabot's presence in Latin America and supports its growth strategy.
In March 2025, Haydale announced a major restructuring, exiting loss-making operations in the US, South Korea, and Thailand. They consolidated operations in Ammanford and launched a graphene-based heating system, now undergoing certification and trials with Centrica.