레이저 용접기 시장 규모 및 점유율 분석 - 성장 추세 및 예측(2026~2031년)

글로벌 레이저 용접기 시장 동향 및 통찰력

AI 기반 용접선 추적 기술은 스마트 공장에서 용접 정확도와 첫 번째 패스 수율을 향상시킵니다.

실시간 용접선 추적 기술은 전하결합소자(CCD) 카메라, 레이저 삼각측량 센서, 합성곱 신경망 소프트웨어를 결합하여 다중 패스 용접 중 부품 배치 오류를 보정합니다. 독일의 차체 생산 라인에서 1차 패스 수율이 약 88%에서 98% 이상으로 향상되어 불량률이 40% 감소하고 로봇 셀의 투자 회수 기간이 2년 미만으로 단축되었습니다. 파낙(Fanuc)은 50밀리초 이내에 초점을 재보정하는 에지 추론 기능을 통합했으며, 파나소닉(Panasonic)은 배터리 트레이 생산 라인에서 유사한 성능 향상을 보고했습니다. 동유럽과 동남아시아의 인건비가 상승함에 따라 제조업체들은 이러한 정확도 향상이 레이저 용접기 장비의 초기 투자 비용을 정당화하는 중요한 요소로 여겨지고 있습니다. 부품 편차가 줄어들고 소프트웨어 도구가 성숙해짐에 따라 고급 자동차를 넘어 상용차 분야로의 레이저 용접 기술 도입이 확대되고 있습니다.

차세대 전기차 배터리 케이스에 레이저 용접을 의무화하는 자동차 제조업체들

전기차 배터리에는 아크 용접으로는 기공이나 스패터 없이 제작할 수 없는 밀폐형 알루미늄 하우징이 필요합니다. 카틀(Catl)의 닝더 공장은 수 킬로와트급 파이버 레이저를 사용하여 모듈당 10초 이내에 3mm 두께의 알루미늄 하우징을 용접하여 1 × 10⁻⁵ mbar-L/s보다 우수한 누출률을 달성했습니다. 테슬라와 BYD는 셀과 팩 접합부에 대해 유사한 사양을 발표했으며, 이로 인해 단일 전기차 배터리 생산 라인에 레이저 용접 장비와 셀 구매에 3천만~5천만 달러를 투자해야 합니다. 기존의 저항 용접 방식이 레이저 용접 방식보다 비용이 5분의 1밖에 들지 않음에도 불구하고, 레이저 용접 방식은 대량 생산 시 고가의 용접 후 검사 과정을 생략할 수 있기 때문입니다. 이러한 지침은 자동차 부문이 현재 매출에서 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 아시아 태평양 지역이 여전히 전체 신규 설치량의 절반을 차지하는 이유를 설명해 줍니다.

녹색 및 파란색 레이저를 사용하여 전기차 부품의 구리 용접 시 스패터 발생을 최소화합니다.

구리는 표준 1,070나노미터 파이버 레이저 에너지의 최대 95%를 반사하여 불안정한 키홀과 금속 배출을 유발합니다. 515나노미터에서 작동하는 TruDisk 녹색 레이저는 흡수율을 50%까지 낮춰 예열 없이 1.5mm 버스바를 4m/min의 속도로 한 번에 용접할 수 있도록 합니다. Coherent의 450나노미터 청색 다이오드 시스템은 유사한 품질을 제공하며, 현재 0.5밀리옴 미만의 저항을 요구하는 800볼트 인버터용 독일 헤어핀 라인에 적용되고 있습니다. 이러한 레이저 소스는 와트당 가격이 50~70% 더 높고 수명이 10,000~15,000시간에 불과하지만, 표준 파이버 레이저로는 불가능했던 활용 사례를 가능하게 하여 유럽과 중국의 레이저 용접기 시장을 선도하고 있습니다.

전자제품 OEM 업체들은 소형 PCB 조립을 위해 초정밀 접합 기술을 요구합니다.

스마트폰 및 웨어러블 브랜드들은 부품 피치가 0.3mm 미만으로 좁아지고 조립 과정에서 200°C 이상의 고온을 견딜 수 없게 되면서 솔더 리플로우 방식 대신 레이저 마이크로 용접을 도입하고 있습니다. Hgtech의 스캐너가 장착된 광섬유 시스템은 니켈 도금 강철 탭과 구리 호일을 100mm 만에 용접하여 1,500g 충격 테스트를 거친 기기의 피로 파손을 방지합니다. 애플의 2025년형 티타늄 프레임 아이폰은 펄스 레이저를 사용하여 열영향부를 200μm 미만으로 제한함으로써 900Mpascal 이상의 인장 강도를 유지했습니다. 베트남의 위탁 제조업체들은 이제 15분 이내에 제품 코드를 변경할 수 있으며, 이는 레이저의 유연성이 대규모 생산 시 초기 투자 비용을 상쇄한다는 것을 입증합니다.

기존 MIG 및 TIG 용접 시스템에 비해 초기 투자 비용이 높습니다.

턴키 방식의 로봇 레이저 셀은 15만~50만 달러의 비용이 드는 반면, 유사한 금속 불활성 가스(MIG) 스테이션은 5천~2만 달러에 불과합니다. ^{[2] IEEE 편집자, "자동차 용접을 위한 AI 심 트래킹", ieee.org} 북미와 유럽의 제조 공장 중 60% 이상을 차지하는 중소기업은 3년 안에 투자금을 회수해야 하지만, 이를 위해서는 연간 1만 개 이상의 부품을 생산해야 합니다. 브라질, 나이지리아, 아르헨티나 등에서는 수입 레이저에 15~35%의 관세가 부과되어 가격이 상승하고 격차가 더욱 벌어지고 있습니다. 독일의 디지털 나우(Digital Now) 프로그램은 적격 산업 4.0 지출의 최대 50%까지 보전해 주지만, 다른 국가에서는 이와 유사한 보조금이 거의 없어 많은 기업들이 시간이 지남에 따라 소모품 및 재작업 비용이 증가함에도 불구하고 아크 용접 장비를 계속 구매하고 있습니다.

숙련된 레이저 용접기사 부족으로 산업계 도입이 제한되고 있다

미국 용접 협회(American Welding Society) 인증 용접사 중 레이저 용접 자격을 보유한 사람은 15% 미만이며, 레이저 용접 교육에는 200~400시간의 실습 시간이 필요합니다. 독일의 DVS(Digital Vessel Services) 과정은 400시간을 요구하지만, 젊은 근로자들이 소프트웨어 분야로 진출하면서 등록률이 감소하고 있습니다. 2025년 미국 용접공의 평균 연령은 55세를 넘어설 것으로 예상되며, 중서부 주요 산업 지역에서는 신규 채용보다 은퇴자가 3배나 많습니다. 대량 생산 자동차 공장은 자동화로 대응하고 있지만, 소량 생산 항공우주 및 의료기기 공장에서는 여전히 용접 스케줄을 설정할 숙련된 프로그래머가 필요하여 인력 부족 현상이 발생하고 있으며, 이는 레이저 용접기 시장 성장을 저해하고 있습니다.

세그먼트 분석

기술별: 고체 레이저, 혼합 금속 접합 기술 범위 확대

광섬유 플랫폼은 2025년 매출의 43.6%를 차지하며 레이저 용접기 시장에서 가장 큰 비중을 차지하는 기술입니다. 구매자들은 30~40%의 높은 효율과 3만 시간 이상의 다이오드 수명을 선호하는데, 이는 3교대 근무를 하는 자동차 공장의 생산성을 유지하는 데 도움이 됩니다. 고체 레이저, 특히 네오디뮴 도핑 디스크 레이저와 네오디뮴 도핑 이트륨 알루미늄 가넷 레이저는 펄스 파형 제어 기술 덕분에 접합부당 2개 미만의 펄스로 알루미늄과 강철 배터리 탭을 용접할 수 있어 2031년까지 연평균 6.43%의 성장률을 기록하며 가장 빠르게 성장하고 있습니다. 한때 6mm 강판 용접의 기본이었던 이산화탄소 레이저는 알루미늄과 구리가 10.6µm 파장에서 5% 미만의 흡수율을 보여 전기차 용접에 적합하지 않아 어려움을 겪고 있습니다.  

디스크 레이저는 고출력 마이크로 용접, 특히 열영향부 폭이 100µm 미만이어야 하는 심박조율기 리드 접합 분야에서 지배적인 위치를 차지하고 있습니다. 808~980nm 대역에서 작동하는 다이오드 레이저는 배터리 케이스용 플라스틱 용접과 같은 틈새 시장에 사용되며, 투명한 폴리머 접합부가 입자 오염을 방지하는 데 안정적인 성능을 제공합니다. nLight의 API 기반 Corona 제품군으로 대표되는 하이브리드 프로그래밍 가능 광원은 공정 엔지니어가 펄스 파형을 실시간으로 조정할 수 있도록 하여 인증 주기를 6주에서 1주로 단축시켜 줍니다. 이러한 유연성은 광학 부품 교체 없이 티타늄 5등급과 인코넬 718 브래킷 사이를 신속하게 전환해야 하는 항공우주 분야의 주요 업체들에게 매력적인 요소입니다.

참고: 보고서 구매 시 사용 가능한 모든 개별 세그먼트의 세그먼트 공유

시스템 유형별: 휴대용 기기가 로봇의 지배력을 약화시키고 있다

로봇 통합형 배터리 셀은 2025년 매출의 41.85%를 창출했으며, ±0.5초 이내의 택트타임 편차로 가동되는 대량 생산 전기차(EV) 배터리 라인의 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다. 이러한 수 킬로와트급 배터리 셀은 개당 200,000만~400,000만 달러의 비용이 들지만, 98%의 최초 합격률을 제공하고 내장된 AI 접합부 추적 기능을 통해 재작업률을 백만 개당 한 자릿수로 줄입니다. 20,000만 달러 미만의 휴대용 배터리 셀은 작업 현장에서 안전 라이트 커튼과 고정식 갠트리의 필요성을 없애주면서 2031년까지 연평균 8.39%의 가장 빠른 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.  

파이프라인 건설업체들은 API 등급 X70 강철의 현장 수리 시간을 70% 단축했으며, 칠레 광산 운영업체들은 15톤에 달하는 조립품을 작업장으로 운반하지 않고도 굴삭기 버킷에 마모 방지판을 덧대어 사용할 수 있게 되었습니다. 고정식 벤치탑 용접 장비는 의료기기 클린룸에서 여전히 중요한 역할을 하는데, 현미경 접안렌즈와 발 페달 트리거를 사용하여 기술자들이 Cp k 값이 1.67 이상인 심박 조율기 케이스를 교대 근무당 10~100개씩 용접할 수 있습니다. 용접, 절단, 표면 세척 헤드를 교체할 수 있는 다목적 플랫폼은 시장 점유율은 낮지만, 15%의 높은 가격 때문에 다양한 합금을 단일 라인에서 취급하는 항공우주 분야로 사용이 제한됩니다.

응용 분야별: 자동차 산업이 선두를 달리고 있지만, 의료 및 BES(비즈니스 서비스) 부문이 앞지르고 있습니다.

자동차 부문은 2025년 매출의 30.92%를 차지하며 모든 용도 중 가장 큰 비중을 차지했는데, 이는 자동차산업협회(Verband der Automobilindustrie) 규정에 따라 차체 용접 및 알루미늄 배터리 케이스 제작에 무결점 접합이 요구되었기 때문입니다. Catl, LG 에너지 솔루션, 테슬라는 작년에 2,000개 이상의 로봇 셀을 사용하여 1 × 10⁻⁵ mbar-L/s 미만의 누출률로 배터리 팩을 밀봉했습니다. 그러나 의료, 보석, 배터리 에너지 저장(BES) 등 다양한 기타 부문은 2031년까지 6.43%의 성장률을 보이며 가장 빠른 성장세를 나타낼 것으로 예상됩니다.  

국제표준화기구(ISO) 13485 승인으로 인해 스텐트 제조업체들은 니티놀의 초탄성(신규 변형 한계의 95% 이상)을 유지하는 파이버 레이저를 사용하게 되었습니다. 엔페이스(Enphase), BYD, 솔라엣지(SolarEdge)와 같은 가정용 및 상업용 배터리 에너지 저장 장치(BES) 공급업체들은 20,000만 회 충방전 배터리 모듈에 레이저 접합 방식을 적용하고 있으며, 이 경우 저항은 0.3밀리옴 미만으로 유지되어야 합니다. 스마트폰 플렉스 보드의 피치가 0.3mm 미만으로 줄어들면서 전자 마이크로 용접 기술은 여전히 ​​견고하며, 항공우주 분야의 티타늄 항공기 기체 외피 제작 계약에서는 키홀 용접 폭이 400µm 이하이고 기공률이 부피 기준으로 0.5% 미만이어야 합니다.

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재질 유형별: 티타늄, 기체 채택률 증가

알루미늄은 2025년 매출의 26.52%를 차지하며 단일 소재 중 가장 큰 비중을 차지했는데, 이는 전기차 배터리 하우징과 경량 자동차 패널이 연간 생산량의 대부분을 차지하기 때문입니다. 티타늄은 2031년까지 연평균 6.72%의 성장률을 기록하며 가장 빠르게 성장하는 소재로 꼽히는데, 이는 에어버스와 보잉이 날개 리브와 동체 프레임을 리벳 접합 방식에서 레이저 용접 방식의 5등급 티타늄 시트로 전환하면서 용접 후 열처리 공정이 생략되었기 때문입니다. 자동차 제조업체들이 전기차 보급 확대에 따라 경량화 프로그램과 배터리 하우징 생산 규모를 가속화함에 따라 알루미늄은 대량 용접 수요를 지속적으로 견인할 것입니다. 알루미늄은 뛰어난 열전도율과 고출력 파이버 레이저와의 호환성 덕분에 자동차 및 배터리 제조 분야의 자동 용접 라인에 가장 적합한 소재로 자리매김했습니다.

강철은 농업 및 건설 기계 분야에서 여전히 가장 많이 사용되는 소재이지만, 탄소 섬유 하이브리드 소재가 확산됨에 따라 무게 대비 효율성이 떨어지고 있습니다. 다이오드 소스를 사용하는 투과 모드 용접 방식의 플라스틱은 -40°C에서 +125°C에 이르는 온도 범위에서 IP67 등급을 요구하는 센서 하우징 분야에서 여전히 중요한 위치를 차지하고 있습니다.

지리 분석

아시아 태평양 레이저 용접기 시장

아시아 태평양 지역은 2025년 매출의 49.35%를 차지했으며 2031년까지 7.62%의 성장률을 기록하며 레이저 용접기 시장에서 가장 큰 점유율을 유지할 것으로 예상됩니다. 중국의 우한과 선전 허브에서는 2025년에 3,000대 이상의 멀티킬로와트급 광섬유 셀을 출하했으며, 한스 레이저(Han's Laser)와 레이커스(Raycus)는 현재 같은 사업장에서 다이오드, 광섬유, 빔 광학 부품을 생산하여 납기를 4주로 단축했습니다. 일본의 정밀 전자 클러스터는 스마트워치 배터리 탭에 100µm 미만의 정밀도를 구현하는 펄스형 고체 레이저 용접기를 선호하며, 한국은 800V 전기축 헤어핀에 녹색 레이저 구리 용접을 의무화하여 전기 손실을 0.5밀리옴 미만으로 줄였습니다. 인도는 생산 연계 인센티브(PLI) 보조금에 힘입어 스마트폰과 전기차 전력 전자 장치의 위탁 조립을 확대하고 있지만, 레이저 소스에 대한 10~20%의 수입 관세는 여전히 소규모 업체의 도입을 저해하고 있습니다.

북미 레이저 용접기 시장

북미 지역은 2024년에서 2025년 사이에 네바다, 텍사스, 조지아에 걸쳐 약 80억 달러 규모의 전기차 기가팩토리 투자가 이루어지면서 전기차 생산을 위한 기반을 마련했습니다. 테슬라, 제너럴 모터스, 포드와 같은 기업들은 차체에 통합되는 밀폐형 구조 팩을 필요로 하며, 100% 가동률로 레이저 누출 테스트를 실시해야 합니다. 캐나다 퀘벡의 항공우주 부품 공급업체들은 AS9100D 품질 기준에 맞춰 티타늄 연료 탱크를 용접하지만, 전국 용접공 중 레이저 용접 자격증을 보유한 사람은 12%에 불과하여 신규 생산 라인 가동에 최대 6개월이 소요됩니다. 멕시코는 미국-멕시코-캐나다 협정(USMCA)에 따라 일부 물량을 흡수하고 있지만, 중소기업(SME)들은 여전히 ​​중견기업(MIG)에 의존하고 있습니다. 공급업체의 금융 지원 없이 평균 투자 회수 기간이 3년을 넘기 때문입니다.

EMEA 및 남미 레이저 용접기 시장

유럽은 성장 속도는 느리지만 고사양 틈새시장에서 두각을 나타내고 있습니다. 독일의 1차 협력업체들은 2025년 한 해에만 800개의 로봇 셀을 설치했는데, 각 셀은 아연 도금 강판에 대한 VDA의 무결점 기준을 충족하기 위해 AI 기반 접합선 추적 기술을 활용합니다. 프랑스와 스페인은 제놉틱(Jenoptik)과 3,800만 달러 규모의 티타늄 날개 상자 공급 계약을 체결하여 항공기 동체 모듈의 무게를 20% 줄이는 것을 목표로 하고 있습니다. 유럽 이중용도 규정에 따른 수출 허가로 인해 6kW 이상의 레이저 공급이 중국과 러시아로 제한되면서 EU 업체들은 구리 버스바용 질화갈륨 다이오드를 자체 개발해야 하는 상황에 놓였습니다. 남미와 중동 및 아프리카 지역은 아직 초기 단계에 머물러 있습니다. 폭스바겐의 브라질 공장은 2025년에 4개의 로봇 셀을 추가했지만, MIG 용접보다 5~10배 높은 자본 투자로 인해 광범위한 지역 확산에는 한계가 있습니다.