상위 10개 나노기술 주식

진행 중인 나노기술 혁명

Far from being in the realm of science fiction, nanotechnology is already all around us. This mostly started with the semiconductor industry, which had to progressively move toward the nanometer scale (one-millionth of a meter) to keep increasing transistor density in computer chips.

The progress made in nanoscale manufacturing is now allowing nanotech entry into plenty of other sectors, from pharmaceutical to textiles and energy.

나노 원더

Nanotechnology also promises to create plenty of wonder materials, including graphene, borophene, nanotubes, and other materials able to be superior to steel, concrete, or even titanium in every regard: lighter, mechanically stronger, more resistant to stress, heat, and cold.

Usually characterized by unique flat/2D shapes, these materials might even be superconductive at room temperature.

So, in turn, these wonder materials have unique properties that could make possible actual science-fiction concepts, like space elevators, mass drivers, hyperloop trains, flying cars, bionic implants, human-level AI, etc.

We discussed in further detail a few of these materials and the latest news about them in the following articles:

• 그래핀 반도체 – 드디어 등장했나요?
• 그래핀에서 골든까지: 첨단 단일 원자층 소재가 미래 발견을 위한 새로운 문을 엽니다
• 그래핀과 유사하지만 더 뛰어남.

나노기술이 영향을 미치는 산업

As mentioned before, the industries currently using nanotechnology on an ongoing basis are mostly the semiconductors industry.

Here are some of the other sectors quickly adopting it:

• 의료 및 제약.
• 배터리.
• 친환경 에너지: 태양광 패널, 수소 생산, 담수화 등.
• 항공우주.
• 건설.
• 섬유.
• 운송 및 자동차.
• 식품 생산 및 농업.
• 화학.

Maybe it could be quicker to make a list of the sectors 아니 integrating nanotechnology in their processes…

You can also see a “bird’s eyes view” of nanotechnology adoption in various industries and examples in this 2023 scientific publication titled “Nanotechnology: A Revolution in Modern Industry”.

상위 10개 나노기술 기업

This list looks to cover most nanotechnologies applications and innovation rather than only the largest nanotechnology companies, which will tend to be all in the semiconductors industry.

1. Applied Materials

Applied Materials는 반도체 제조를 지원하는 다양한 제품을 제공합니다. 대부분은 비엔지니어에게 완전히 이해하기 어려우며, 예를 들어 “Metal and oxide barrier films,” “Color shifting and holographic films,” or “In-chamber patterned metal layers와 같습니다.

출처: Applied Materials [securities_stock_price_tag symbol="AMAT" exchange="NASDAQ"]

이는 “실질적으로 마이크로칩을 제조하는 모든 사람”에게 핵심 공급업체가 되게 하며, 따라서 AI 붐의 필수적인 부분이기도 합니다.

또한 매출의 60% 이상이 장비 자동 갱신, 유지보수 서비스, 소모품 판매 등과 같은 구독에서 나오기 때문에 비즈니스 모델이 매우 안정적입니다. 평균적으로 이러한 계약은 2.6년 지속되며 90% 이상이 갱신됩니다.

이로 인해 회사는 2022년 말까지 연속 15분기 동안 전년 대비 성장률을 기록했습니다.

주가 상승으로 배당 수익률이 낮아졌음에도 불구하고, 회사는 꾸준히 배당금을 늘려왔으며 2012년 이후 현재 발행 주식의 약 25%를 재매입했습니다.

Applied Materials의 거의 모든 장비는 나노스케일 수준에서 작동하거나 그에 근접하며, 때로는 실리콘 웨이퍼 및 기타 요소를 원자 수준에서 조작합니다.

이 전문성은 칩 제조를 넘어 확장될 수 있으며, Applied Materials는 이미 태양광, 디스플레이/스크린, 그리고 포장, 위조 방지, 보안 및 플렉시블 전자에 사용되는 롤투롤 코팅 시스템 등 다른 산업에서도 활동하고 있습니다.

출처: Applied Materials

2. IBM

현대 컴퓨터 시대를 창조한 핵심 기업인 International Business Machines (IBM ), 즉 IBM은 1980년대부터 나노기술을 실험해 왔습니다. 특히, 표면 위에서 개별 원자를 제어하며 조작하는 최초의 복제 가능한 기술을 개발했습니다.

IBM의 현재 나노기술 성과는 주로 반도체 및 컴퓨팅, 즉 비즈니스 핵심 분야에 집중되어 있으며, 이는 Albany Nanotech Center 모델 덕분입니다. 여기에는:

• 2021년에 세계 최초의 2nm 트랜지스터가 공개되었습니다.
• AI 칩.
• 고 NA EUV 리소그래피, 칩 제조의 다음 단계.
• 양자 컴퓨팅, 특히 133-큐비트 Quantum Heron 프로세서와 함께.

기술 대기업을 살펴볼 때 IBM을 간과하기 쉽지만, 이는 주로 배경에 머물며 B2B(기업 간 거래) 핵심 역량에 집중하기 때문입니다. 그러나 이는 컴퓨팅 및 나노기술에 대한 컴퓨터 산업을 넘어선 파트너십을 통해 IBM의 강점이 되기도 합니다.

예를 들어, 대부분의 대형 제약 회사들은 클라우드 컴퓨팅, 양자 컴퓨팅, 블록체인, ERP, AI 등과 관련해 IBM과 하나 이상의 파트너십을 맺고 있습니다.

방위산업부터 금융, 제조, 소비재에 이르기까지 거의 모든 산업에 대해 동일하게 적용됩니다.

3. 3M

3M은 고성능 제품을 전문으로 하는 대형 화학 및 소재 기업으로, 60,000가지가 넘는 제품에 걸쳐 매우 광범위한 적용 분야를 보유하고 있습니다.

이는 접착제, 다공성 소재, 방사선 처리, 폴리머 가공, 3D 프린팅, 세라믹 등 다양한 응용 분야를 포함해 거의 모든 산업 공정과 산업을 포괄합니다.

출처: 3M

이 회사는 또한 연간 120,383개의 특허와 3,500개 이상의 추가 특허를 보유한 지식재산 분야의 거대 기업이며, 50개국에 연구소를 두고 19억 달러의 R&D를 진행하고 있습니다.

3M이 덜 활발한 분야는 헬스케어이며, 이는 2024년 4월 Solventum 분사 이후 19.9%의 지분만 보유하고 있기 때문입니다. Solventum에 대한 자세한 내용은 이 프레젠테이션에서 확인할 수 있습니다.

재료 과학, 나노기술 및 화학 분야의 전문성을 바탕으로 3M은 대규모 나노기술 혁신을 구축하고 방대한 판매 네트워크를 통해 상용화할 수 있는 좋은 위치에 있습니다. 그리고 10년 이상 나노기술 분야를 선도하는 기업으로 인정받아 왔습니다.

4. BASF (BASFY)

A giant of the chemical industry, BASF employs 110,000+ people across 11 divisions grouped into 6 segments: Chemicals, Materials, Industrial Solutions, Surface Technologies, Nutrition & Care, and Agricultural Solutions.

화학 산업의 거인인 BASF는 11개의 사업부를 6개의 세그먼트(화학, 소재, 산업 솔루션, 표면 기술, 영양·케어, 농업 솔루션)로 묶어 110,000명 이상의 직원을 고용하고 있습니다.

활동의 20% 이상이 화학 및 플라스틱에서, 또 다른 20% 이상이 운송 분야에서 나옵니다. 또한 농업 및 소비재 분야에서도 강력한 입지를 가지고 있습니다.

출처: BASF

이 회사는 연간 20억 달러 이상의 R&D에 대규모 투자를 하고 있으며, 다양한 분야에 걸쳐 있지만 특히 농업 부문(살충제, 제초제, 종자 처리) 성장에 중점을 두고 있습니다.

출처: BASF

플라스틱 및 기타 화학 제조 분야의 전문성은 나노스케일까지 확장되며, 특히 나노입자 표면 코팅, 다공성 소재, 폴리머 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다.

이는 회사가 새로운 분야로 확장할 여지를 제공합니다. 예를 들어, 최근 Nanotech Energy의 리튬 이온 배터리 셀에 양극 활성 물질을 공급하기 시작했습니다.

“우리의 Nanotech, ABTC, 그리고 TODA와의 파트너십은 BASF의 글로벌 배터리 재활용 사업에 중요한 단계가 됩니다. 이제 우리는 북미에서 최초의 폐쇄 루프 시스템을 구축하고 있습니다. 이를 통해 BASF와 Nanotech은 현지에서 재활용된 소재를 사용한 리튬 이온 배터리를 생산할 수 있게 됩니다.”

Daniel Schönfelder, Senior Vice President Battery Base Metals and Recycling at BASF

4. CATL (300750.SZ)

CATL is the global leader in battery manufacturing, producing more than half of the total global battery volume. The company is present at every step of the battery manufacturing supply chain and is a leader in battery technology.

This is true for lithium-ion batteries, where the company has been a long-established leader for a long time. CATL has also announced impressive progress on multiple other battery types :

• 유틸리티 규모 에너지 저장을 위한 12,000 사이클 초장수 배터리, 장기 목표는 18,000 사이클입니다.
• 700km 주행 거리 LFP(리튬 철인산) 배터리로 10분 만에 400km 주행 거리를 충전합니다.
• 500 Wh/kg 배터리로, 여객기 전동화 가능성을 열어줍니다.
• 160 Wh/kg 나트륨 이온 배터리 대량 생산, 목표는 200 Wh/kg입니다.

출처: CATL

이러한 인상적인 배터리 성능은 배터리 화학을 원자 수준까지 이해한 덕분에 가능해졌습니다. 양극 및 음극의 원자 작용을 파악함으로써, 회사는 전자 흐름과 가능한 최고 에너지 밀도에 최적화된 새로운 설계를 만들 수 있습니다.

CATL은 또한 중국에서 배터리 재활용 설비에 32억 5천만 달러를 투자했습니다. CATL은 특히 니켈, 코발트, 망간에 대해 99.6%, 리튬에 대해 91%의 놀라운 회수율을 달성했습니다. 이는 첨단 나노기술과 리튬, 구리, 코발트 등의 화학에 대한 깊은 이해 덕분입니다.

규모와 집중, R&D 성과 덕분에 CATL은 배터리 혁신, 제조 및 재활용의 최전선에 있을 가능성이 높습니다. 이는 Tesla (TSLA ), NIO, Ford, Stellantis 등 전기차 제조업체들의 핵심 파트너가 됩니다.

5. ThermoFisher

ThermoFisher는 화학 및 바이오테크 산업을 위한 실험실 장비와 분석 도구의 선두 기업으로, 125,000명의 직원을 보유하고 있습니다. 이는 첨단 의료 치료 및 기타 바이오테크 제품의 대규모 생산에 중요한 파트너가 됩니다.

출처: ThermoFisher

다소 거친 방법에서 시작했지만, 현재 바이오테크는 DNA, RNA, 단백질 등 나노스케일에서 완전히 작동하고 있으며, 바이오테크와 나노기술 사이의 경계가 점점 흐려지고 있습니다.

예를 들어, 크로마토그래피, 질량 분석, 전자 현미경과 같은 방법은 모두 고급 나노기술을 활용해 분자를 수준까지 시료를 분석하거나 정제합니다.

그리고 이러한 장비들은 나노다공성 막, 나노튜브 등 나노스케일 부품을 사용합니다.

새로운 사용 사례, 치료법 또는 혁신적인 소재가 발견될 때마다 ThermoFisher 장비에 대한 수요가 증가합니다.

이는 ThermoFisher가 나노기술 및 바이오테크 산업과 함께 성장할 좋은 위치에 놓이게 합니다.

6. Graphene Manufacturing Group (GMG)

Graphene is a 2D nanolayer of carbon atoms with exceptional properties on conductivity, physical strength (100x than steel), thermal conductivity, etc. The discovery of graphene was rewarded with a Nobel Prize in 2010.

출처: Applied Graphene Material

그래핀은 현재 다양한 응용 분야에 사용되며, 주로 다른 소재에 코팅하거나 윤활제로 활용됩니다. 주요 장점은 부식 및 화학 물질에 대한 뛰어난 저항성과 높은 열 전도성입니다.

출처: GMG

하지만 향후 응용으로는 그래핀 반도체 제작(“그래핀 반도체 – 드디어 등장했나요?” 참고)이나 실온 초전도체가 포함될 수 있습니다. 그래핀 코팅은 배터리 및 수소 고압 용기 기술에도 활용될 수 있습니다.

출처: GMG

GMG는 메탄과 수소를 사용해 그래핀을 생산하는데, 이는 대부분의 경쟁사가 천연 흑연에서 생산하는 방식과 다릅니다. 이 방법은 더 높은 순도, 높은 확장성 및 저비용 생산을 가능하게 합니다.

회사는 2023년에 호주에 첫 생산 시설을 개설했으며, 연간 최대 100만 리터의 열교환기 코팅을 생산합니다.

회사의 다음 단계는 그래핀 알루미늄 이온 기반 배터리 기술로, 에너지 밀도는 290 Wh/kg이며, 리튬 이온 배터리보다 60배 빠른 충전, 3배 긴 배터리 수명, 그리고 더 안전한 화재 위험 프로파일을 제공합니다.

출처: GMG

7. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Oxford Nanopore is using a unique genome sequencing technology relying on flow cells. This allows DNA to be “read” when crossing the nanopores, not through chemical means but directly by measuring an electric current. So, in a way, this is the first time a computer can read a genetic sequence (DNA & RNA) in real time.

출처: Oxford Nanopore

이 기술의 또 다른 독특한 장점은 기존 시퀀싱 방법보다 더 긴 유전 서열을 읽을 수 있다는 점입니다. 긴 서열과 실시간 판독은 암 분석이나 항생제 내성 박테리아와 같은 감염성 질환에 대한 더 빠르고 정확한 결과를 얻는 데 도움이 됩니다.

마지막으로 전기 측정 방식은 기존의 거대한 기계보다 작고 휴대 가능한 시퀀서를 가능하게 합니다. 이를 통해 회사는 $1,000부터 시작하는 저렴하고 작으며 느린 기기를 포함한 다양한 시퀀서를 생산할 수 있습니다. 이는 이전에 불가능했던 모바일 및 저비용 시퀀싱 시장을 급격히 확대할 수 있습니다.

이와 같이 혁신적인 기술 때문에 Oxford가 보다 성숙한 유전체 시퀀싱 생태계에서 어디에 자리 잡을지는 아직 불확실합니다.

이 기술은 기존의 Illumina와 Pacific Biosciences의 화학/광학 기반 유전체 판독 기술을 완전히 대체할 수도 있고, 저용량 또는 모바일 시퀀싱, 혹은 긴 유전 서열을 고정밀도로 판독해야 하는 분야에 특화된 틈새 시장으로 남을 수도 있습니다.

우리의 기사 “5 Best Genome Sequencing Companies“를 통해 유전체 시퀀싱 시장의 가능한 시나리오를 직접 판단해 보세요.

또한 회사는 단백질, 단백질의 번역 후 변형 또는 소분자 판독, 그리고 생명과학 최전선의 기타 측정 분야로 확장을 계획하고 있습니다.

8. Nano Dimension

대부분의 적층 제조 기업은 금속 및 플라스틱에 집중하고 복잡한 기계 부품을 목표로 합니다. 반면 Nano Dimension은 3D 프린팅 전자 분야에 집중하고 있으며, 전도성 또는 유전체 잉크 및 세라믹과 같은 특수 기술을 포함합니다.

이는 3D 프린팅을 나노스케일에 적용한 가능한 사례 중 하나이며, 우리는 “Nanoscale 3D Printing Looks Primed for Commercialization“에서 이를 더 자세히 탐구했습니다.

출처: Nano Dimensions

예를 들어, 이러한 기술은 광학 또는 무선 부품 제작에 활용될 수 있습니다. 회사는 제조 과정에서 CO2 배출량을 94%, 물 사용량을 100%, 재료 사용량을 98%, 화학 물질 사용량을 82% 감소시켜 환경 발자국을 크게 줄일 수 있다고 주장합니다.

Nano Dimension은 항공우주, 자동차 전자 등 다양한 분야에서 활발히 활동하고 있습니다. 2020년 이후 매출이 연평균 258% 성장(12배 성장)했으며, 2021년 이후 일련의 인수를 통해 여러 전자 3D 프린팅 기술을 하나로 통합한 것이 성장의 일부 요인입니다.

출처: Nano Dimensions

최근, 이 회사는 현 경영진과 자산 관리 회사 Murchinson 사이의 지배권 싸움의 중심에 있었습니다.

경영진은 Murchinson이 회사를 할인된 가격에 인수하고 현금 자산을 청산하려 한다고 주장합니다.

그 이후로 분쟁은 아직 진행 중입니다. 회사는 현금 흐름을 개선했지만 3D 프린터 Stratasys 인수를 반복적으로 시도했으나 실패했습니다.

이 상황은 곧 해결될 수 있지만, 그때까지 투자자들은 회사가 청산되지 않고 3D 프린팅 분야에서 지속적으로 혁신할지를 지켜볼 필요가 있습니다.

9. Nanobiotix

이 회사의 방사선 치료 활성화 NBTXR3는 평균 50nm 크기의 하프늄 산화물 나노입자로 구성됩니다.

출처: Nanobiotix

이는 종양에 직접 주입되어 방사선 치료만 사용할 때보다 에너지 전달량을 9배 증가시킵니다.

방사선 치료가 없을 경우 비활성 상태로 종양에 머무릅니다.

출처: Nanobiotix

이 기술은 특히 고형 종양에 대한 보편적인 방사선 치료 강화제로 활용될 수 있으며, 현재 Janssen(제약 대기업 Johnson & Johnson의 계열) 및 MD Anderson Cancer Center와 협력하여 14가지 암에 대한 임상 시험을 진행 중입니다. 현재까지 350명 이상의 환자에게 NBTXR3를 주입했으며 안전성 프로파일은 만족스럽습니다.

전체 암 환자의 60%가 방사선 치료를 받으며, 연간 2천만 건의 신규 암 진단을 고려하면 2029년까지 62억 달러 규모의 보편적인 방사선 치료 부스터에 대한 거대한 잠재 시장이 됩니다.

Janssen과의 NBTXR3 계약에는 6천만 달러의 초기 지급금이 포함되며, 이후 개발, 규제 및 상업적 마일스톤 달성 시 최대 18억 달러까지 추가될 수 있습니다. 이에 10~20%의 단계별 로열티가 추가됩니다.

출처: Nanobiotix

이 회사는 또한 Curadigm과 Oocuity를 개발 중입니다. Curadigm은 간 활동을 일시적으로 감소시켜 약물 효과를 높이는 나노프라이머이며, Oocuity는 신경 활동을 조절할 수 있는 나노입자로, 초기에는 신경병성 통증(뇌 문제로 인한 통증) 치료에, 이후에는 파킨슨병, 알츠하이머, 치매 등 신경퇴행성 질환에 대한 잠재력을 가지고 있습니다.

10. ON Semiconductor Corporation

ON Semi는 전기화에 특화된 반도체 기업으로, 자동차뿐만 아니라 태양광 에너지, 배터리, 항공우주, 통신, 데이터 센터, 의료 등 다양한 분야에서도 활동하고 있습니다.

자동차 부문은 2023년 1분기 매출의 50%를 차지하고 있으며, 2025년까지 회사 성장의 대부분을 이끌 것으로 예상됩니다.

출처: ON Semiconductors

ON Semi의 기술적 강점 중 큰 부분은 실리콘 카바이드에 기반하고 있습니다. 이는 고에너지 전기 시스템에 사용되는 새로운 실리콘 화합물로, 전기차의 급속 충전에 필요한 매우 높은 전력 부하를 지원합니다.

이로 인해 실리콘 카바이드는 전기차부터 고성능 컴퓨팅, 재생 에너지에 이르기까지 에너지 전환 및 첨단 기술의 핵심이 됩니다. 실리콘 카바이드는 또한 슈퍼커패시터와 양자 컴퓨팅에 대한 잠재적 활용도 연구되고 있습니다.

실리콘 카바이드에 집중한 전략 덕분에 ON Semi는 2020~2022년 사이 매출이 연평균 26% 성장했습니다.

이 성장은 세계 최대 산업 및 기술 기업들을 포함한 매우 크고 다양화되는 고객 기반에 의해 뒷받침됩니다. 또한 ON Semi는 2024년 4월 차세대 가스 감지기를 출시하며 센서 부문에서도 활발히 활동하고 있습니다.

점점 더 강력하고 효율적인 배터리와 전기 시스템이 필요함에 따라 실리콘 카바이드는 글로벌 공급망에서 점점 더 중요한 역할을 차지하고 있습니다. 이는 ON Semiconductor와 실리콘 카바이드를 2020년대의 실리콘 반도체 공급망에 해당하는, 큰 성장이 기대되는 분야로 만들고 있습니다.

이 분야의 선두주자로서 ON Semi는 특히 전기차를 포함한 전기화 추세와 AI 학습을 위한 데이터 센터, 유틸리티 규모의 태양광 및 배터리 시스템 등 전반적인 전기화 추세로부터 큰 혜택을 받을 것으로 보입니다.