2025년의 칼코겐 화합물 유리 광학: 적외선 응용 변화 및 차세대 광학 장치 동력 공급. 시장 동력, 혁신 기술 및 산업의 미래를 형성하는 전략적 전망을 탐색하다.
- 요약: 주요 동향 및 2025년 시장 스냅샷
- 시장 규모, 성장률 및 2025–2030년 예측
- 핵심 응용 분야: 적외선 감지, 이미징 및 그 이상
- 기술 혁신: 재료, 제작 및 통합
- 경쟁 환경: 주요 기업 및 전략적 움직임
- 공급망 및 제조 발전
- 신흥 시장 및 지역 기회
- 도전 과제: 재료 제한, 확장성 및 비용
- 규제, 표준 및 산업 이니셔티브
- 미래 전망: 파괴적 동향 및 장기 예측
- 출처 및 참고 문헌
요약: 주요 동향 및 2025년 시장 스냅샷
칼코겐 화합물 유리 광학은 2025년에 significant한 발전이 예상되며, 이는 재료의 독특한 적외선(IR) 투명성, 높은 굴절률 및 비선형 광학적 특성 덕분입니다. 이러한 특성은 통신, 감지, 방위 및 신흥 양자 기술을 포함한 여러 분야의 응용에서 점점 더 활용되고 있습니다. 글로벌 시장에서 칼코겐 기반 구성 요소에 대한 수요가 급증하고 있으며, 특히 전통적인 실리카 기반 재료가 부족한 중적외선(mid-IR) 광학에서 두드러집니다.
와 와 같은 주요 산업 플레이어들은 칼코겐 유리 포트폴리오를 지속적으로 확장하고 있으며, IR 이미징, 분광학 및 레이저 시스템을 위한 대량 재료, 섬유 및 정밀 광학을 공급하고 있습니다. 특히 는 방위 및 산업 시장을 겨냥하여 IR 전송 칼코겐 유리 생산을 확대하는 데 투자했습니다. 한편, 는 맞춤형 광학 구성 요소를 위한 전문 칼코겐 유리의 주요 공급업체로 남아 있으며, 연구 및 상업 고객을 위한 신속한 프로토타입 제작 및 저용량 제조를 지원하고 있습니다.
2025년에는 칼코겐 유리를 포토닉 집적 회로(PIC)에 통합하는 작업이 가속화되고 있으며, 과 와 같은 기업들이 차세대 센서 및 칩 내 광원에서의 사용을 탐색하고 있습니다. 이러한 노력은 연구 기관 및 정부 기관과의 지속적인 협력을 통해 지원받고 있으며, 이는 제조 과제를 극복하고 장치 신뢰성을 향상시키기 위한 것입니다. 중적외선 레이저 전송 및 환경 모니터링에서 칼코겐 유리 섬유의 채택도 확장되고 있으며, 는 항공우주 및 보안 응용 분야에 대한 섬유 기반 솔루션을 활발히 개발하고 있습니다.
앞을 바라보면, 칼코겐 유리 광학의 전망은 여전히 강력합니다. 이 분야는 칼코겐 재료의 비선형 특성이 효율적인 광자 생성 및 조작을 가능하게 함에 따라 양자 광학에 대한 투자 증가로부터 혜택을 입을 것으로 예상됩니다. 또한, 고급 의료 진단 및 환경 감지에 대한 요구가 증가함에 따라 칼코겐 기반 IR 구성 요소에서 더욱 혁신이 이뤄질 것입니다. 제조 과정이 성숙해지고 공급망이 안정되면서, 이 산업은 더욱 비용 효율적이고 확장 가능한 솔루션을 제공할 수 있게 되어, 칼코겐 유리 광학을 미래 광학 기술의 초석으로 자리매김할 것입니다.
시장 규모, 성장률 및 2025–2030년 예측
칼코겐 유리 광학 분야는 2025년과 2030년 사이에 significant한 성장이 예상되며, 이는 적외선(IR) 광학, 섬유 레이저, 감지 및 차세대 통신에서의 응용 확장으로 인해 촉진될 것입니다. 칼코겐 유리는 주로 황, 셀레늄 또는 텔루륨으로 구성되며, 광범위한 적외선 투명성, 높은 굴절률 및 비선형 광학적 특성으로 인해 가치가 있습니다. 이러한 특성으로 인해 열 이미징, 환경 모니터링 및 중적외선 광학 분야에서는 필수적입니다.
2025년 현재, 글로벌 칼코겐 유리 광학 시장은 수 억 달러 규모일 것으로 추정되며, 연평균 성장률(CAGR)은 2030년까지 고율에서 저율의 단일 자리수에서 저이중 자리수에 이를 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 방위, 자동차(특히 LiDAR 및 야간 시각을 위한) 및 의료 진단에서 IR 광학에 대한 수요 증가에 의해 뒷받침되고 있습니다. 중적외선 포토닉 집적 회로 및 섬유 기반 장치의 확산 또한 채택을 가속화하고 있습니다.
주요 산업 플레이어로는 고급 전문 유리 및 칼코겐 재료로 인정받는 독일 다국적 기업 와 칼코겐 유리 블랭크 및 IR 광학을 전문으로 하는 미국 기반 제조업체 가 있습니다. 는 칼코겐 유리 제작 및 장치 통합을 위한 지원 기술을 제공하며 이 분야에서도 활동하고 있습니다. 아시아에서는 가 IR 응용을 위한 칼코겐 유리를 포함한 전문 광학 재료의 주요 공급업체입니다.
최근 몇 년간, 수요 증가에 대응하기 위해 칼코겐 유리의 규모가 큰 제조 및 정밀 가공에 대한 투자가 증가하고 있으며, 는 방위 및 산업 분야의 수요 증가를 충족하기 위해 IR 유리 포트폴리오를 확장하고 있습니다. 중적외선 전송을 위한 칼코겐 유리 섬유 개발도 또 다른 성장 경로로 자리 잡고 있으며, 분광학, 화학 감지 및 의료 진단에 응용되고 있습니다. 칼코겐 재료의 포토닉 집적 회로 통합은 특히 실리콘 포토닉 플랫폼의 한계가 중적외선 범위에서 도달하게 됨에 따라 주소 가능한 시장을 더 확장할 것으로 기대됩니다.
2030년을 전망해 보았을 때, 칼코겐 유리 광학 시장은 재료 순도, 섬유 드로잉 기술 및 반도체 플랫폼과의 하이브리드 통합의 지속적인 발전으로 혜택을 받을 것으로 예상됩니다. 산업 전망은 여전히 강력하며 방위, 자동차 및 생명과학 분야의 지속적인 수요와 함께 양자 광학 및 환경 감지에서의 신생 기회가 있습니다. 재료 공급자, 장치 제조업체, 시스템 통합자 간의 전략적 파트너십은 생산 규모 확대 및 혁신 가속화에 필수적입니다.
핵심 응용 분야: 적외선 감지, 이미징 및 그 이상
칼코겐 유리 광학은 2025년 및 향후 몇 년 동안 적외선(IR) 감지, 이미징 및 신흥 응용 분야에서 significant한 발전이 예상됩니다. 주로 황, 셀레늄 또는 텔루륨으로 구성된 칼코겐 유리는 전통적인 실리카 기반 광학이 불투명한 중-장파 적외선(MWIR 및 LWIR) 스펙트럼 영역에서 작동하는 광학 장치에 적합합니다. 이러한 특성은 방위, 환경 모니터링, 의료 진단 및 산업 공정 제어와 같은 중요한 분야에서의 채택 증가를 뒷받침합니다.
핵심 응용 분야 중 하나는 IR 감지 및 이미징입니다. 칼코겐 유리 섬유 및 렌즈는thermal 카메라, 야간 시각 시스템 및 가스 감지 장치에 점점 더 통합되고 있습니다. 예를 들어, 글로벌 전문 유리 리더인 는 방위 및 민간 시장을 지원하기 위해 IR 광학을 위한 칼코겐 유리 제품 포트폴리오를 지속적으로 확장하고 있습니다. IRG 시리즈 유리는 열 이미징 및 분광학에서 널리 사용되며, 2–12 μm 범위에서 높은 전송 및 견고한 환경 내구성을 제공합니다.
또 다른 주요 플레이어인 는 칼코겐 유리 블랭크 및 정밀 광학을 전문으로 하여 IR 센서 및 이미징 시스템을 위한 구성 요소를 공급합니다. 그들의 재료는 자동화 및 스마트 감지가 산업 전반에 걸쳐 확산됨에 따라 요청이 증가할 것으로 예상되는 고성능 응용 분야를 위해 맞춤 생산됩니다.
의료 분야에서는 칼코겐 유리 섬유가 IR 내시경 및 조직 분석을 통한 최소 침습 진단을 가능하게 합니다. 같은 회사들은 칼코겐 섬유 광학의 제작을 진전시키고 있으며, 이는 유리의 생체 적합성 및 넓은 IR 투명성을 활용합니다. 이는 조기 암 검출 및 대사 모니터링에서 새롭고 혁신적인 진단 방법을 촉진할 것으로 예상됩니다.
전통적인 이미징을 넘어, 칼코겐 광학은 IR 통신 및 양자 기술을 위한 집적 포토닉 회로에서 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다. 칼코겐 유리의 독특한 비선형 광학적 특성은 칩 내 주파수 변환 및 초연속체 생성에 매력적입니다. 여러 산업 및 학술 센터에서 연구 및 프로토타입이 진행되고 있습니다. 와 같은 회사들은 차세대 포토닉 장치를 위한 칼코겐 기반 솔루션을 탐색하고 있으며, 컴팩트하고 고성능의 IR 구성 요소에 대한 필요를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.
IR 감지 및 이미징 시장이 보안, 환경 및 건강 요구에 의해 확대됨에 따라, 칼코겐 유리 광학은 2025년 및 그 이후로 강력한 성장 및 다양화를 보일 것으로 예상됩니다. 재료 정제, 규모 있는 제조 및 장치 통합에 대한 지속적인 투자는 고급 포토닉 기술의 핵심 역할을 더욱 공고히 할 것입니다.
기술 혁신: 재료, 제작 및 통합
칼코겐 유리 광학은 2025년으로 접어들면서 재료 공학, 제작 기술 및 장치 통합에서 혁신의 급증을 겪고 있습니다. 주로 황, 셀레늄 또는 텔루륨과 비소 또는 게르마늄과 같은 요소가 결합된 칼코겐 유리는 넓은 적외선(IR) 투명성, 높은 굴절률 및 강력한 비선형 광학적 특성으로 인해 인정을 받고 있습니다. 이러한 특성은 중적외선(mid-IR) 포토닉스, 감지 및 차세대 광학 통신 응용에서 필수적입니다.
재료 순도 및 조성을 제어하는 최근의 발전은 광학 손실이 줄어들고 안정성이 향상된 칼코겐 유리의 생산을 가능하게 하고 있습니다. 와 와 같은 회사들이 선두에 서서 대량 및 섬유 응용 모두를 위해 고품질 칼코겐 유리 재료를 공급하고 있습니다. 는 레이저 전력 전송 및 IR 이미징을 위해 최적화된 유리를 포함하여 포트폴리오를 확장했으며, 는 분광학 및 센서 시장을 위한 맞춤형 유리 조성을 전문으로 하고 있습니다.
제작 분야에서는 산업이 초고속 레이저 각인, 화학 기상 증착 및 고급 성형과 같은 정밀 기술의 성숙을 목격하고 있습니다. 이러한 방법들은 서브 마이크론 정확도로 복잡한 포토닉 구조—웨이브가이드, 마이크로 공명기 및 포토닉 집적 회로(PIC)를 생성하는 것을 가능하게 하고 있습니다. 와 은 방위, 의료 진단 및 환경 모니터링 응용을 지원하기 위해 칼코겐 섬유 드로잉 및 전문 IR 섬유 구성 요소 제작에서 주목할 만한 성과를 내고 있습니다.
칼코겐 유리 광학과 실리콘 및 기타 반도체 플랫폼 간의 통합은 2025년 및 그 이후의 주요 트렌드입니다. 하이브리드 통합 전략이 개발되고 있으며, 이는 칼코겐 유리의 비선형 및 IR 특성을 실리콘 포토닉의 확장성과 결합하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이는 화학 감지, 자유 공간 통신 및 양자 포토닉을 위한 중적외선 포토닉 칩의 배포를 가속화할 것으로 예상됩니다. 와 는 이러한 통합 과제를 해결하기 위해 연구 파트너십 및 파일럿 생산 라인에 투자하고 있습니다.
앞으로의 전망은 칼코겐 유리 광학이 여전히 강력할 것으로 보입니다. 재료 품질 향상, 확장 가능한 제작 및 고급 통합의 융합은 칼코겐 기반 장치를 환경 감지, 의료 진단 및 안전한 통신의 신흥 시장을 위한 중요한 촉진 요소로 자리잡게 할 것입니다. 산업 리더가 계속해서 프로세스를 개선하고 제품 포트를 확장함에 따라, 향후 몇 년 동안 칼코겐 포토닉 기술의 더 폭넓은 상업화 및 채택이 이루어질 것으로 예상됩니다.
경쟁 환경: 주요 기업 및 전략적 움직임
2025년 칼코겐 유리 광학의 경쟁 환경은 확립된 전문 유리 제조업체, 혁신 스타트업 및 수직적으로 통합된 포토닉 스즈 유닛으로 구성된 조화를 이루고 있습니다. 이 분야는 감지, 의료 진단, 방위 및 차세대 통신과 같은 응용 분야에서 중적외선(mid-IR) 포토닉 구성 요소에 대한 수요가 증가함에 따라 더 많은 활기를 보이고 있습니다.
이 분야의 주요 기업은 글로벌 전문 유리 리더인 이며, IR 광학을 위한 칼코겐 유리 포트폴리오를 지속적으로 확장하고 있습니다. SCHOTT의 IRG 시리즈 칼코겐 유리는 thermal 이미징 및 분광학에서 광범위하게 사용되고 있으며, 최근 방위 및 산업 부문에서 증가하는 수요를 충족하기 위해 생산능력 확대에 투자했습니다. 또 다른 주요 제조업체인 는 칼코겐 유리 블랭크 및 정밀 광학을 전문으로 하여 포토닉 및 센서 시장의 OEM에 공급하고 있습니다. 그들의 고순도 재료 및 맞춤 조성에 대한 집중은 첨단 포토닉 통합을 위한 선호 공급업체로 자리잡게 하고 있습니다.
아시아 태평양 지역에서는 이 IR 응용을 위한 칼코겐 재료 등을 포함한 전문 유리 연구개발에서 주목받고 있습니다. HOYA는 R&D 및 제조 인프라에 지속적으로 투자하여, 특히 자동차 및 환경 모니터링의 증가하는 IR 포토닉 시장 점유율을 확보하는 것을 목표로 하고 있습니다.
신생 기업들도 경쟁 역학을 형성하고 있습니다. 는 칼코겐 섬유 및 웨이브가이드 솔루션에 집중하며, 의료 레이저 전송 및 산업 감지에 주목하고 있습니다. 그들의 독점 섬유 드로잉 기술 및 재료 공학은 중적외선 포토닉을 위한 새로운 장치 아키텍처를 가능하게 합니다. 한편, 중국의 는 국내 수요 및 포토닉 혁신에 대한 정부 지원을 활용하여 칼코겐 유리 광학 생산을 빠르게 확장하고 있습니다.
2024년 및 2025년의 전략적 움직임에는 생산 용량 확대, 수직 통합 및 협력 R&D가 포함됩니다. 와 와 같은 회사들은 고량 응용을 위한 일관성을 보장하기 위해 자동화 및 품질 관리를 위한 투자에 나서고 있습니다. 유리 제조업체와 포토닉 장치 통합자 간의 파트너십이 점점 더 일반화되며, 칼코겐 기반 센서 및 통합 포토닉 회로의 상용화를 가속화하는 것을 목표로 합니다.
앞으로 전망할 때, 경쟁 환경은 유리 화학 및 제작 과정에서의 발전을 활용하여 더 치열해질 것으로 예상됩니다. 소형화되고 고성능의 중적외선 포토닉 장치에 대한 수요는 주요 플레이어 사이에서 추가적인 통합 및 전략적 동맹을 유도할 것이며, 공급망의 복원력 및 응용 중심의 혁신에 초점을 맞출 것입니다.
공급망 및 제조 발전
2025년 중적외선(mid-IR) 포토닉 구성 요소에 대한 수요가 가속화되면서 칼코겐 유리 광학의 공급망 및 제조 환경은 상당한 변화를 겪고 있습니다. 칼코겐 유리는 주로 황, 셀레늄 또는 텔루륨과 비소 또는 게르마늄과 같은 요소가 결합되어 있으며, 넓은 적외선 투명성과 비선형 광학적 특성으로 인해 높이 평가됩니다. 이러한 속성은 환경 감지, 의료 진단, 방위 및 차세대 통신의 응용에 필수적입니다.
칼코겐 유리 공급망의 주요 참여자는 전문 유리 제조업체, 섬유 생산업체 및 통합 포토닉 회사입니다. 는 칼코겐 유리 포트폴리오를 확장하며, 고순도 재료 및 확장 가능한 생산 방법에 집중하여 증가하는 산업 요구를 충족하고 있습니다. 미국에 본사를 둔 는 칼코겐 유리 블랭크 및 맞춤 조성의 주요 공급업체로 남아 있으며, 연구 및 상업 장치 제작을 지원하고 있습니다.
섬유 광학 분야에서는 LEONI Fiber Optics와 가 중적외선 레이저 전송 및 감지 시스템에 필수적인 칼코겐 유리 섬유의 개발 및 공급에서 주목받고 있습니다. 이들은 프로세스 자동화 및 품질 관리를 위해 투자하고 있으며, 이는 장치 통합의 수요가 더욱 커지면서 필수적입니다.
하이브리드 포토닉스는 또 다른 급속한 발전 분야입니다. 은 칼코겐 재료를 포토닉 집적 회로(PIC)에 통합하는 작업을 진행하고 있으며, 중적외선 솔루션을 위한 컴팩트하고 견고하며 확장 가능한 장치를 가능하게 하고 있습니다. 이러한 노력은 분광학 및 환경 모니터링의 연구 기관 및 최종 사용자와의 협력을 통해 지원받고 있습니다.
공급망의 복원력은 특히 고순도 칼코겐 요소의 조달 및 그 취급과 관련한 환경 및 안전 규정에 대해 성장하는 우려입니다. 기업들은 재료 가용성을 확보하고 환경 영향을 줄이기 위해 재활용 및 정화 기술에 투자하고 있습니다. 또한, 재료 공급업체와 장치 제조업체 간의 파트너십이 강화되고 있으며, 공동 개발 협약을 통해 특정 포토닉 응용을 위한 유리 조성을 최적화하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
앞으로 칼코겐 유리 포토닉스 분야는 더 많은 수직 통합이 이루어질 것으로 예상되며, 제조업체들은 원자재 확보를 위해 상류로 이동하고 가치를 더한 장치 조립을 위해 하류로 이동하고 있습니다. 자동화, 디지털화 및 고급 측정 기술이 채택되어 수율 및 추적성을 개선하고 있습니다. 중적외선 포토닉의 시장이 확장됨에 따라, 특히 환경 및 의료 분야에서 공급망은 통합 및 혁신의 과정을 겪으며, 2025년 및 그 이후로 신흥 응용을 위한 강력한 지원을 할 준비가 되어 있습니다.
신흥 시장 및 지역 기회
칼코겐 유리 포토닉스의 글로벌 환경은 빠르게 진화하고 있으며, 신흥 시장과 지역 기회가 이 분야의 궤적을 형성하고 있습니다. 칼코겐 유리는 독특한 적외선(IR) 전송 특성과 비선형 광학적 특성으로 인해 적외선 이미징, 섬유 광학, 환경 감지 및 차세대 포토닉 장치 응용에서 점점 더 많이 활용되고 있습니다.
아시아 태평양 지역은 강력한 포토닉 제조 및 연구 투자의 추진력으로 인해 주요 성장 엔진으로 자리잡고 있습니다. 특히 중국은 칼코겐 기반 제품을 포함한 전문 유리 생산의 국내 능력을 확장하고 있으며, 중국 건축 자재 그룹(CNBM) 및 중국 게주바 그룹(CGGC)과 같은 기업들이 첨단 재료에 투자하고 있습니다. 이러한 노력은 방위 및 환경 모니터링 응용 분야의 고부가가치 포토닉 구성 요소를 현지화하고자 하는 정부의 이니셔티브에 의해 지원되고 있습니다.
유럽에서는 프랑스와 독일이 칼코겐 유리 혁신의 첨단에 여전히 있습니다. 링고방 그룹인 Saint-Gobain는 IR 광학 및 포토닉 집적 회로를 위한 칼코겐 기판을 개발하고 있으며, 독일의 는 중적외선 전송 및 레이저 응용을 위해 맞춤형 칼코겐 조성을 포함한 전문 유리 포트폴리오를 확장하고 있습니다. 이러한 기업들은 강력한 지역 포토닉 클러스터 및 유럽 포토닉 산업 컨소시엄(EPIC)과 같은 협력 R&D 프레임워크의 혜택을 보고 있습니다.
북미, 특히 미국에서도 renewed한 관심이 나타나고 있으며, 방위, 항공 우주 및 의료 이미징 분야가 고성능 IR 재료에 대한 수요를 이끌고 있습니다. 는 전문 유리에 대한 전문성을 활용하여 새로운 칼코겐 조성을 탐색하고 있으며, 더 작은 기업들과 스타트업들은 IR 감지 및 양자 포토닉의 틈새 시장을 목표로 하고 있습니다. 미국 정부는 국내 반도체 및 포토닉 공급망에 대한 강조로 인해 이 분야에 대한 투자를 더욱 촉진할 것으로 예상됩니다.
앞으로 몇 년간의 전망은 포토닉스와 인공 지능, 환경 모니터링, 양자 기술의 융합에 의해 형성될 가능성이 있습니다. 동남아시아, 인도, 중동의 신흥 시장이 포토닉스 인프라에 대한 투자를 시작하고 있으며, 칼코겐 유리 채택을 위한 새로운 기회를 제공하고 있습니다. 글로벌 공급망이 다양해지고 기술 장벽이 낮아짐에 따라, 이 분야는 강력한 성장을 할 수 있으며, 확립된 기업들과 민첩한 신생 기업들 모두가 이 역동적인 분야에서 리더십을 위해 경쟁할 것입니다.
도전 과제: 재료 제한, 확장성 및 비용
칼코겐 유리 광학은 중적외선(mid-IR) 광학, 비선형 포토닉스 및 통합 포토닉 회로에서의 응용 가능성이 큼에도 불구하고, 재료 제한, 확장성 및 비용과 관련된 몇 가지 문제들이 상존하고 있습니다. 이러한 문제들은 이 분야가 연구에서 광범위한 상용 배치로 전환하는 능력의 핵심입니다.
주요 재료 제한 중 하나는 많은 칼코겐 유리가 본질적으로 취약하고 화학적으로 불안정하다는 것입니다, 특히 비소나 셀레늄 베이스의 경우 더욱 그렇습니다. 이러한 재료들은 산화 및 수분 유도 열화에 취약하여, 장치의 내구성 및 성능을 저해할 수 있습니다. 환경 안정성을 개선하기 위한 노력—예를 들어 조성 공학 및 보호 코팅은 진행 중이나, 보편적으로 강력한 해결책을 제공하지 못하고 있습니다. 예를 들어, 주요 유리 제조업체인 는 내구성과 광학적 성능을 향상시키기 위해 새로운 칼코겐 조성을 조사하고 있지만, 안정성과 원하는 광학적 특성 간의 균형에서 여전히 기술적인 병목 현상이 남아 있습니다.
확장성도 중요한 허들입니다. 고품질 칼코겐 유리 구성 요소의 제작, 특히 통합 포토닉 회로의 경우 조성과 구조를 정밀하게 조절해야 합니다. 전통적인 용융 및 압출 방법은 복잡한 포토닉 장치의 대량 생산을(scale-up)하기 어려운 상황입니다. 화학 기상 증착 및 정밀 성형과 같은 고급 기술들이 탐색되고 있지만, 이러한 프로세스는 아직 실리카 기반 포토닉스에서 사용하는 것만큼 성숙하거나 비용 효율적이지 않습니다. 와 는 확장 가능한 제조 프로세스를 적극적으로 개발하고 있지만, 여전히 높은 부하로 일정한 품질을 달성하는 도전과제를 안고 있습니다.
비용은 보편적인 채택을 위한 주요 장벽으로 남아 있습니다. 특히 텔루륨 또는 고순도 셀레늄을 포함하는 칼코겐 원료는 비쌉니다. 또한 이러한 재료를 가공하는 데 필요한 전문 장비와 클린룸 환경이 생산 비용을 증가시킵니다. 결과적으로, 칼코겐 유리 포토닉 장치는 종종 실리카 또는 폴리머 제품보다 significantly 더 비쌉니다. 이는 적외선 감지, 방위 및 의료 진단과 같은 틈새 고부가가치 응용으로 그 사용을 제한합니다. 산업 리더들인 및 는 칼코겐 기반 구성 요소를 제공하고 있지만, 그들의 제품 라인은 더 확립된 포토닉 재료에 비해 여전히 상대적으로 제한적입니다.
앞으로 이 도전 과제를 해결할 수 있는 전망은 조심스럽게 낙관적입니다. 새로운 유리 화학, 확장 가능한 제작 방법 및 비용 절감 전략에 대한 지속적인 연구는 향후 몇 년간 점진적인 개선을 이끌 것으로 기대됩니다. 그러나 만약 재료 안정성과 제조 경제학의 혁신적인 발전이 이루어지지 않는다면 칼코겐 유리 포토닉스는 여전히 요구되는 광학 응용을 위한 전문 솔루션으로 남을 가능성이 큽니다.
규제, 표준 및 산업 이니셔티브
적외선 광학, 섬유 레이저 및 포토닉 집적 회로에서의 칼코겐 유리의 채택 증가에 대응하여 규제 환경 및 표준화 노력이 발전하고 있습니다. 2025년 현재, 칼코겐 유리는 주로 황, 셀레늄 또는 텔루륨과 다른 요소들로 구성되어 있으며, 그 독특한 광학적 특성과 방위, 통신 및 감지에서의 잠재적 응용으로 인해 산업 및 규제 기관의 초점이 되고 있습니다.
광학 재료, 특히 칼코겐 유리에 대한 국제 표준은 (ISO) 및 International Electrotechnical Commission (IEC)와 같은 기관들이 주관하고 있습니다. 이러한 기구들은 중적외선 포토닉 구성 요소에 대한 광학 전송, 환경내구성 및 안전성에 관한 표준을 업데이트하고 확장하기 위해 노력하고 있습니다. 2024년 및 2025년 동안 ISO/TC 172(Optics and photonics) 및 IEC/TC 86(Fibre optics) 내의 작업 그룹은 칼코겐 기반 장치의 특정 요구를 충족시키기 위한 검토를 시작하였으며, 초안 표준이 2025년 말까지 피드백을 위해 배포될 것으로 기대됩니다.
산업 측면에서는 및 와 같은 주요 제조업체가 표준 개발 및 산업 컨소시엄에 적극 참여하고 있습니다. 는 적외선 광학에 사용되는 특수 칼코겐 유리 제품으로 유명하며, 는 칼코겐 섬유 및 평면 기판의 확장 가능한 제조를 탐색하기 위해 전문성을 활용하고 있습니다. 이 두 회사는 새로운 표준이 재료 순도, 환경 안정성 및 장치 통합의 최신 발전을 반영하도록 보장하기 위해 연구 기관 및 산업 그룹과 협력하고 있습니다.
환경 및 안전 규정은 또한 재검토되고 있으며, 특히 독성 문제로 인해 일부 지역에서 제약을 받는 셀레늄 및 텔루륨 사용과 관련하여 검토되고 있습니다. 유럽연합의 유해물질 제한(RoHS) 지침과 아시아 및 북미의 유사한 프레임워크는 제조업체가 규정을 준수하는 조성을 개발하고 공급망 전반의 재료 추적성을 문서화하는 데 기여하고 있습니다.
앞으로 몇 년 내에 칼코겐 유리 포토닉스에 대한 새로운 국제 표준의 공식화가 이루어져 상업 및 방위 분야에서의 폭넓은 채택을 촉진할 것으로 예상됩니다. 공동 도로 지도 작성 노력 및 사전 경쟁 연구 컨소시엄과 같은 산업 이니셔티브는 강력하고 표준화된 칼코겐 포토닉 구성 요소의 개발을 가속화하며 이 분야의 성장 및 차세대 광학 시스템으로의 통합을 지원할 것입니다.
미래 전망: 파괴적 동향 및 장기 예측
칼코겐 유리 광학은 2025년 및 이후의 여러 해에 significant한 발전을 예정하고 있으며, 이는 칼코겐 재료의 독특한 광학적 특성—높은 적외선 투명성, 큰 비선형 계수 및 넓은 전송 창—에 의해 추진됩니다. 이러한 기능들은 통신, 감지 및 중적외선(mid-IR) 포토닉스 응용에서 점점 더 중요해지고 있습니다. 차세대 광학 네트워크에 대한 글로벌 추진과 환경 모니터링, 의료 진단 및 방위 분야에서의 중적외선 기술 확장은 칼코겐 유리 구성 요소의 채택을 가속화할 것으로 예상됩니다.
핵심 트렌드는 칼코겐 유리의 포토닉 집적 회로(PIC)에의 통합으로, 이는 고전적 및 양자 포토닉스 모두를 위한 컴팩트하고 고성능의 장치를 가능하게 합니다. 와 는 규모 있는 포토닉 장치 제작에 맞춤형으로 개발된 칼코겐 유리 조성과 제조 과정을 개발하는 데 활발히 참여하고 있습니다. 이러한 노력은 와 같은 전문 공급자들이 연구 및 산업을 위한 칼코겐 유리 블랭크 및 섬유를 제공함으로써 보완되고 있습니다.
2025년에는 중적외선 포토닉스 분야에서의 disruptive한 동향이 예상됩니다. 칼코겐 유리는 전통적인 실리카 기반 재료에 비해 우수한 성능을 제공합니다. 저손실 칼코겐 섬유 및 웨이브가이드의 개발은 새로운 세대의 중적외선 레이저, 초연속체 광원 및 센서를 가능하게 하고 있습니다. 와 는 환경 가스 감지, 산업 공정 모니터링 및 의료 진단을 위한 중적외선 포토닉 구성 요소를 발전시키고 있습니다.
또 다른 빠른 진전 영역은 비선형 및 양자 포토닉스를 위한 칼코겐 유리의 사용입니다. 높은 비선형성 및 넓은 투명성은 주파수 변환, 전자기 스위칭 및 광자 쌍 생성을 위한 이상적인 조건을 제공합니다. 이는 양자 포토닉 장치 상용화를 목표로 하는 기존 포토닉 제조업체 및 신생 스타트업의 관심을 끌고 있습니다.
앞을 바라보면 칼코겐 유리 광학의 전망은 강력합니다. 정밀 성형 및 3D 인쇄와 같은 고급 제조 기술의 융합은 비용을 낮추고 응용 분야의 범위를 확대할 것으로 예상됩니다. 중적외선 시장에서의 고성능 포토닉 장치에 대한 수요가 계속해서 증가함에 따라, 칼코겐 유리 기술은 향후 2025년과 다음 10년 동안 포토닉스의 미래를 형성하는 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
출처 및 참고 문헌
- SCHOTT AG
- Amorphous Materials Inc.
- LioniX International
- Leonardo S.p.A.
- Oxford Instruments
- HOYA Corporation
- LumiSpot Tech
- Coractive
- Thorlabs, Inc.
- International Organization for Standardization
