Yano E plus 2026년 8월호(NO.221)(일본어판)

≪차세대 시장 트렌드≫

광전 융합 재료의 최전선(2)~실리콘 포토닉스를 뛰어넘는 광재료군~(3~30페이지)

~저손실·고집적을 구현하는 차세대 광재료군에서

광통신·연산 디바이스를 지원하는 재료과학 최전선을 조망~

 

1. 융합의 초석으로서의 실리콘 포토닉스와 그 ‘한계점’

2. 광재료의 ‘특성 맵’: 기능 특화형 재료의 부상

3. ‘실리콘을 뛰어넘기’ 위한 이종 재료 융합

4. 통합 아키텍처의 부상: 재료 성능에서 ‘계면의 지정학’으로

5. 광전 융합 재료의 최전선(2)~실리콘 포토닉스를 뛰어넘는 광재료군~에 관한 시장규모 예측

【그림·표 1. 광전 융합 재료의 최전선(2)~실리콘 포토닉스를 뛰어넘는 광재료군~에 관한

일본 및 WW 시장규모 예측(금액: 2025-2050년 예측)】

6. 광전 융합 재료의 최전선(2)~실리콘 포토닉스를 뛰어넘는 광재료군~에 관한

민간 기업·대학 등의 추진 동향

6-1. 학교법인 게이오대학

(1) 서론: 생성 AI 시대가 요구하는 ‘빛과 반도체의 새로운 통합’

(2) 폴리머 광도파로의 특징과 제작 기술

【그림 1. 폴리머 광도파로를 이용한 온보드 광링크 개념】

① 재료의 진화: 다양화되는 재료계

② 혁신적인 제작법: ‘Mosquito법’에 의한 GI형 도파로 형성

(3) 실리콘 포토닉스와의 연결 기술: 스팟 사이즈 변환(SSC)이 핵심

【그림 2. 테이퍼 도파로형 스팟 사이즈 컨버터(SSC)】

① 아디아바틱 결합 방식에 의한 저손실화

② 3차원 구조와 팬아웃/팬인 기능

【그림 3. 폴리머 도파로에 의한 피치 변환(Fan-out)의 개념】

(4) CPO에의 적용 및 설계 지침

【그림 4. 광링크 손실의 대차대조표(개념)】

(5) 향후 전망과 개발자에게 전하는 메시지

6-2. 국립대학법인 도쿄대학

(1) 광 스킬 미온: 토폴로지컬로 보호된 특수 광 빔

① 스킬미온이란

② 실리콘 포토닉스를 이용한 온칩 생성

【그림 5. 광스킬 미온 빔 생성기로 관측된 광스킬 미온.

링 위의 회절 격자의 주기 수를 바꾸어 스킬 미온을 특징짓는다

스킬 미온 수를 제어 가능】

③ 난류·외란에 대한 높은 내구성

(2) 광폭 도파로의 구현과 토폴로지컬 도파

① 넓은 도파로가 안고 있는 과제

② 헤테로 구조 VPhC 도파로에 의한 해결

【그림6. 헤테로 구조 VPhC 도파로】

③ 넓은 모드 면적을 유지한 슬로라이트 도파로

【그림 7. ‘넓은 모드 면적’과 ‘느린 광속’이라는 두 가지 특성을 동시에 가진,

세계 최초 슬로라이트 도파로 적용에 성공】

(3) 향후 전망

6-3. 학교법인 일본대학

(1) 주파수 변환 패러다임의 전환

(2) 전기광학 변조(EO) 콤과 주파수 변환 기어의 개념

【그림 8. 전기광학 변조(EO) 콤과 주파수 변환 기어의 개념을 나타낸 모식도】

(3) 빛을 마이크로파로 변환하는 극저노이즈 마이크로파원 개발

(4) 마이크로파에서 광제어에 의한 고속 분광법의 개척

(5) 온칩 광 RF 신시사이저에 의한 통신 기술의 혁신

(6) 정리

6-4. 국립연구개발법인 양자과학기술연구개발기구(QST)

(1) 서문: 빛 자체가 프로세서가 되는 시대로

(2) 초고속 처리 기술: 광전장으로 전자 상태를 페타헤르츠 수준으로 조작한다

① 광자 착의 상태: 빛이 전자를 감싸며 물성을 새롭게 그려낸다

② 제1원리 시뮬레이션 「SALMON」: 초고속 현상을 가시화

【그림 9. SALMON에 의한 다이내믹 프란츠 켈디시 효과의 시뮬레이션 예. 구동광의 전기장(파란색)과, 그에 의해 유도되는 광흡수의 변화(주황색). 저강도에서는 응답에 위상 지연이 발생하고 있다】

③실험적 실증: GaAs 양자우물에서의 서브사이클 변조

【그림 10. 테라헤르츠 광에 의한 여기자 응답의 서브사이클 변조 실험.

테라헤르츠 구동 광장(상단)과, 그에 의해 유도된 여기자 흡수 변화】

(3) 고효율 처리 기술: 스핀·배리의 자유도를 빛으로 제어한다

① 2차원 재료가 여는 발레트로닉스

【그림11. 2차원 TMDC의 배구 선택 격려. (a) TMDC와 유사한 구조를 가진 그래핀의 밴드 구조. (b) 몰리브데나이트의 밴드 구조. K점과 K'점은 에너지 등가이지만, 원편광에 대한 선택법칙이 다르다】

② 직선 편광에서도 배구 선택이 가능하다는 새로운 발견

③ 단층 SnS: 4개의 배럴을 사용하는 다값 정보 재료

(4) 융합 기술: 초고속×고효율 광전 융합 아키텍처

(5) 정리: 빛으로 물성을 바꾸는 차세대 정보 처리로

7. 광전 융합 재료의 최전선(2)~실리콘 포토닉스를 뛰어넘는 광재료군~에 관한

과제와 향후 전망

7-1. 과제

(1) 실리콘 고유의 광학적 제약

(2) 이종 재료의 결합 어려움

(3) 나노구조 정밀도와 손실 제어

(4) 재료 특성 평가의 어려움

7-2. 향후 전망

(1) 차세대 광재료 탐색 및 통합 플랫폼

(2) 이종 재료 계면의 고도 제어 기술

(3) 멀티 기능 나노 구조에 의한 성능 확장

(4) 광·전자 복합 디바이스의 산업 응용

 

HVDC(고압 직류 송전) 시장성 탐색(2)(31~59페이지)

~에너지 패권을 장악하고 살아남기 위한 주요 각국의 전략 분석

AI 자동차, AI 로봇, 데이터센터, 세계 경제의 기반 HVDC~

 

1. 세계 발전 전력 에너지의 미래와 HVDC의 가능성

1-1. 세계 발전 전력의 현황

【표1. 전 세계 발전 전력량에 대한 에너지별 내역(2022년)】

1-2. 일본 국내 발전 전력 현황

【표2. 일본 국내 발전 전력량의 에너지별 내역(2023년)】

1-3. 재생에너지로 나아가는 세계의 에너지 시스템

1-4. 재생에너지 세계에서 확대되는 HVDC 수요

(1) 재생가능 에너지의 원격지 연계(송전 손실을 억제)

(2) 해저 케이블을 이용한 장거리 송전

(3) 서로 다른 전력망의 접속(비동기 연계)

2. 세계 지역별 HVDC 보급 현황과 향후 전망(유럽)

2-1. 독일의 해상 풍력 발전/HVDC의 현황과 미래

(1) 「BalWin5」(발윈 파이브) 프로젝트

【표 3. 독일 ‘BalWin5(발윈 파이브)’ 프로젝트】

（2）Nord link（노르드 링크）

【표4. 독일 ‘Nord link(노르드 링크)’ 프로젝트】

2-2. 스페인의 해상 풍력 발전/HVDC의 현황과 미래

(1) HVDC가 수행하는 스페인의 계통 안정화 기능

(2) 「Balearic Islands: ROMULO」(롬로 프로젝트) 프로젝트

【표6. 스페인 『Balearic Islands: ROMULO(롬로)』 프로젝트】

2-3. 영국의 해상 풍력 발전/HVDC의 현황과 미래

(1) 2030년까지 50GW라는 야심찬 목표

(2) Ofgem의 전략

【표 7. 영국 Ofgem의 전략】

(3) 「Western HVDC Link」 프로젝트

【표 8. 영국 ‘Western HVDC Link’ 프로젝트】

(4) 「Nemo Link」(네모·링크) 프로젝트

【표 9. 영국 『Nemo Link(네모 링크)』 프로젝트】

(5) 「Caithness Moray(케이스네스·마레이)」 프로젝트

【표 10. 영국 ‘Caithness Moray(케이스네스·머레이)’ 프로젝트】

2-4. 이탈리아의 해상 풍력 발전/HVDC의 현황과 미래

(1) 「MONtenegro-ITAly (MONITA) First Module」 프로젝트

【표11．이탈리아 『MONtenegro-ITAly (MONITA) First Module

(MONITA 프로젝트·제1모듈)』프로젝트】

(2) 「Sardegna Peninsola Italiana (SA.PE.I)」 프로젝트

【표 12. 이탈리아 『Sardegna Peninsola Italiana (SA.PE.I)』 프로젝트】

2-5. 덴마크의 해상 풍력 발전/HVDC의 현황과 미래

(1) 덴마크의 재생 가능 에너지

(2) 덴마크에 데이터 센터가 집중되는 이유

【표 13. 덴마크에 데이터 센터가 집중되는 이유】

3. 세계 지역별 HVDC 보급 현황과 향후 전망(미국)

3-1. 미국 HVDC 시장의 전체 상황

3-2. 2026년 현재 미국 주요 HVDC 프로젝트

【표 14. 2026년 현재 미국 주요 HVDC 프로젝트】

3-3. 미국의 기술 트렌드 "LCC에서 VSC로의 이행"

3-4. 정책 동향과 시장 과제

4. 세계 지역별 HVDC 보급 현황과 향후 전망(중국)

4-1. 중국의 발전량과 재생가능 에너지

【표 15. 2025년 중국 에너지 종류】

4-2. 중국에서의 재생가능 에너지 확대 배경과 HVDC에 대한 영향

(1) 국가 주도의 명확한 탈탄소·정책 목표

(2) 경제 성장의 ‘주요 원동력’으로의 승화

(3) 대량생산을 통한 압도적인 저비용화(규모의 경제)

(4) 에너지 안보와 대기오염 대책

4-3. 중국의 HVDC 전략

(1) ‘서전동송’ 프로젝트에 의한 에너지 최적 배분

(2) 재생가능 에너지의 계통 연계와 유연성 향상

(3) 국제 표준(데팩토 스탠다드)의 주도

(4) 거대한 인프라 투자로 경제를 견인

5. 세계 지역별 HVDC 보급 현황과 향후 전망(아시아)

5-1. 인도의 해상 풍력 발전/HVDC의 현황과 미래

(1) 뭄바이의 도시형 HVDC 가동 (2026년)

【표 16. 인도 ‘City Center Infeed(시티 센터 인피드)’ 프로젝트】

(2) 초고압 직류 송전(UHVDC)의 운용

(3) 향후 계획

5-2. ASEAN의 해상풍력발전/HVDC의 현황과 미래

(1) 말레이시아와 중국의 제휴에 의한 ASEAN 파워그리드 구상

(2) 해저·국제 송전망의 확대

(3) 인도네시아의 섬 국가 간 연계(누산탈라·그리드)

(4) AI 데이터센터의 급증

(5) 국제적인 금융 지원의 본격화

5-3. 한국의 해상풍력발전/HVDC의 현황과 미래

(1) 해저 HVDC

(2) 전선·해저 케이블 업계의 특수 수요

(3) 반도체·AI 데이터센터 인프라

(4) 반대 운동과 진행 상황

6. 세계 지역별 HVDC 보급 현황과 향후 전망(기타 지역)

6-1. 중동 지역(MENA: 중동·북아프리카 지역)의 해상풍력발전/HVDC의 현황과 미래

(1) 사우디아라비아·이집트 간 상호 연계

(2) 베이간 협력 회의(GCC) 슈퍼그리드

(3) UAE에서의 「프로젝트 라이트닝」

(4) 대륙 간 횡단 구상(UAE·인도 간 등)

6-2. 남미의 해상풍력발전/HVDC의 현황과 미래

6-3. 호주의 해상풍력발전/HVDC의 현황과 미래

【표 17. 호주 ‘Basslink(배스링크)’ 프로젝트】

 

《주목 시장 포커스》

나노×인텔리전스: AI와 양자로 여는 머티리얼 혁명(6)(60~81페이지)

~AI 재료 설계와 설명 가능성~

~블랙박스로 여겨져 온 AI에 ‘설명 가능성’이 도입됨으로써,

재료 설계의 신뢰성을 높이면서 새로운 발견으로 이어질 수 있을까~

 

1. AI의 블랙박스 문제와 재료과학의 리스크

2. ‘설명 가능한’ AI가 가져오는 신뢰성 확립

3. 투명성과 창의성을 동시에 갖춘 차세대 설계

4. 나노×인텔리전스~AI 소재 설계와 설명 가능성~에 관한 시장규모 예측

【그림·표 1. 나노×인텔리전스~AI 소재 설계와 설명 가능성~의 일본 및 WW 시장규모 예측

(금액: 2030-2050년 예측)】

5. 나노×인텔리전스~AI 소재 설계와 설명 가능성~에 관련된 민간 기업·대학 등의 추진 동향

5-1. 주식회사 히타치 제작소

(1) 서론: 소재 개발과 AI의 현재 위치

(2) 기존 결정나무가 안고 있는 근본적인 과제

【그림 1. 기존 결정 트리(왼쪽) vs QUBO 결정목(오른쪽)의 비교】

(3) 돌파구가 된 양자 영감 기술 ‘CMOS 어닐링’

(4) QUBO 결정나무: 복잡한 현실을 그대로 학습하는 AI

【그림 2. CMOS 어닐링에 의한 탐색 프로세스 개념도】

(5) 재료 개발에서의 구체적인 가치: 조합 기술자의 발견

【그림 3. 분자 기술자에서 조합 기술자를 생성하는 흐름도】

(6) 입증된 효과와 산업계에 미치는 영향

【그림 4. 예측 정확도 향상의 실증 결과】

(7) 맺음말: 해석 가능한 AI가 여는 협업의 미래

5-2. 국립연구개발법인 물질·재료연구기구(NIMS)

(1) 술 냄새로 알코올 도수를 추정하는 데 성공: 머신러닝이 ‘향기의 정량화’를 실현

【그림 5. 다양한 종류의 알코올 응답 패턴】

(2) 호흡으로 폐암을 식별하는 AI 후각 센서: 비침습·고정밀의 새로운 진단 기술로

【그림 6. 호기 샘플 데이터 학습·식별 모델 및 검증 결과】

(3) AI가 냄새를 ‘이해’하는 시대로: 식별 프로세스의 가시화가 보여주는 다음 단계

【그림 7.XAI를 이용한 냄새 분자 데이터 분석 흐름】

5-3. 학교법인 릿쿄대학

(1) 연구의 배경과 과제: 블랙박스화되는 AI와 ‘설명 가능성’에 대한 요구

(2) 연구의 핵심: 발상의 전환 ‘학습 경험’에 기반한 설명

(3) 실증 실험: 위성 이미지 분류 작업에서의 유효성 확인

【그림 8. 실증 실험 결과 개념도. (상) 분류 대상 위성 이미지,

(아래) WIK이 제시한 학습 데이터 중 가장 유사한 이미지】

(4) 연구의 의의와 향후 전개

(5) 정리

6. 나노×인텔리전스~AI 소재 설계와 설명 가능성~에 관한 과제와 향후 전망

6-1. 과제

6-2. 향후 전망

 

주요 산업의 소프트 시장 동향(3)(82~95페이지)

소프트웨어 환경의 변화와 어스워크 시장

~"제품"에서 "서비스 경험"으로, 플랫폼과 생태계~

 

1. 지난 호 정리

(1) AUTODESK와 설계회사

(2) Caterpillar Inc.(캐터필러) + CTC 테크놀로지 주식회사(CTCT) + Trimble Inc.（Trimble）

(3) 주식회사 고마쓰제작소 + 주식회사 EARTHBRAIN + Bentley Systems(Bentley)

2. 관련 기업의 어스워크 ICT 매출액(추정)

2-1. 관련 각 기업의 어스워크 ICT 매출액

【표1. 각 기업의 최근 매출액과 추정 ICT 관련 매출액(금액: 2026년)】

【그림 1. 각 기업의 총 매출액과 추정 어스워크 ICT 매출액의 관계】

【그림 2. 각 기업의 총 매출액과 추정 어스워크 ICT 매출 비율의 관계】

2-2. 어스워크 ICT의 사업 레이어 간 관계성

【그림 3. 2026년 어스워크 ICT 사업 레이어의 관계성】

【그림 3. 2026년 어스워크 ICT 사업 레이어의 추상화도】

【그림 4. 2026년 어스워크 ICT 각 분야의 시장 잠재력과 사업 모델 ~참여 분야(시공/측량/관리/안전 지원)별 사업규모와 수익성 지도~】

2-3. 플랫폼 활용에 의한 포지션 이동

【도표 5. 2026년 참여 플레이어의 성장 시나리오(플랫폼 활용에 의한 포지션 이동) ~ PF와의 연계·활용을 통해 목표로 해야 할 모습(자사 성장 루트) ~】

3. 정리

 

≪타임리 컴팩트 리포트≫

비파괴검사 시장(96~101페이지)

~AI와 IoT 등 첨단 기술 활용의 장벽, 난해함에서 구현으로 전환

고수익화로 가는 길은 공동 창조에서 시작된다~

 

1. 비파괴검사 시장이란

2. 시장 개황

3. 세그먼트별 동향

3-1. 적재적소에 선택되는 비파괴검사, 엄격한 인증으로 중요시되는 원자력 분야

3-2. 교량 진단 지원 AI 등 고도화가 눈에 띄게 진행돼 수요가 증가하는 토목·교량

4. 주목 토픽

4-1. 방사선 투과 시험(RT) 장비 구매 검토로 이어지는 X선 촬영 수탁 업무 서비스

4-2. 방출 그룹 내외에서 활용되는 중전계 기업의 RT 장치 기기 관련 동향

5. 미래 전망

【그림 1. 비파괴검사 세계 시장규모(장치·기기 및 수탁 업무) 추이와 전망(금액: 2023‑2032 년도 전망)】