양자 오류 정정 소재 시장 크기 및 공유 2025 - 2034

양자 오류 정정 소재 시장 규모

전 세계 양자 오류 정정 소재 시장 규모는 2024년 2억1,300만 미국 달러로 평가되었습니다. Global Market Insights Inc.가 발표한 최신 보고서에 따르면, 시장 규모는 2025년 2억5,420만 미국 달러에서 2034년 6억6,640만 미국 달러로 성장하고, 해당 기간 연평균성장률(CAGR)은 11.3%에 이를 전망입니다.
 

• 양자 오류 정정(QEC) 소재는 결맞음 붕괴, 환경 교란, 양자 시스템이 작동하는 운영 조건의 불완전성으로 인해 발생하는 오류로부터 양자 정보를 보호하기 위해 특별히 설계된 소재입니다. 이러한 소재는 내결함성 양자 컴퓨팅에 필수적인 안정성, 긴 결맞음 시간, 신뢰성 높은 양자 오류 정정 코드 실행을 가능하게 하므로 큐비트와 기타 구성 요소의 기반이 됩니다.
   
• QEC 소재는 초전도 박막, 초고순도 실리콘, 색 중심 다이아몬드, 저손실 유전체 및 봉지재로 구성된 여러 소재군으로 구분됩니다. 각 소재군은 고유한 물리적·화학적 특성을 갖추고 있어 극저온에서의 에너지 손실, 잡음 또는 구조적 무결성과 같은 특정 큐비트 설계 과제에 대응합니다. 이러한 소재를 장기간 양자 연산을 유지할 수 있는 실용적인 큐비트 플랫폼에 통합하는 것이 중요합니다.
   
• 양자 컴퓨팅 분야는 소규모 실험 설정에서 대규모 내결함성 시스템으로 점진적으로 전환되고 있습니다. 최근 개발된 초전도 박막, 고순도 반도체, 위상 초전도체와 같은 첨단 QEC 소재는 큐비트 오류를 크게 줄이고 결맞음 시간을 연장하며 전반적인 신뢰성을 높이고 있습니다. 이러한 발전으로 이전에는 불가능했던 더욱 복잡한 계산을 수행할 수 있는 이론적 양자 컴퓨터의 구축이 가능해졌습니다.
   

양자 오류 정정 소재 시장 동향

• 새로운 소재가 양자 오류 정정(QEC) 분야의 혁신을 이끌고 있습니다. 초전도 소재와 개선된 제조 공정, 그리고 캣 큐비트나 스핀 큐비트와 같이 최근 제안된 큐비트 방식은 오류율을 낮추고 큐비트 수명을 연장합니다. 또한 큐비트 유형을 고려한 하이브리드 조합과 설계를 제공하여 안정성과 확장성을 극대화합니다. 이러한 소재 개선은 QEC 프로토콜 구현의 효율성과 비용 효율성에 직접적인 영향을 미치므로 매우 중요한 요소로 작용합니다.
   
• 또 다른 주요 동향은 확장성과 통합에 초점을 맞추고 있습니다. 양자 프로세서는 수십 개 규모에서 수백 개 또는 수천 개 규모의 큐비트로 확장되고 있습니다. 이에 따라 오류 정정의 복잡성도 기하급수적으로 증가합니다. 이러한 흐름은 잡음을 줄이면서 고밀도 큐비트 통합을 가능하게 하는 소재와 설계의 개발로 이어졌습니다. 모듈형 및 적층형 아키텍처는 오류 정정 성능을 저해하지 않으면서 더 큰 양자 시스템을 구축하려는 연구자들이 선호하는 모델로 빠르게 자리 잡고 있습니다.
   
• 주요 동향은 기존 및 신규 소재를 다각화하여 다양한 물리적 큐비트 기술을 지원하는 것입니다. 업계는 하나의 선도 플랫폼에만 의존하는 대신 초전도 회로, 이온 트랩, 중성 원자, 실리콘 내 스핀, 광자 큐비트 및 위상학적 접근법을 모색하고 있습니다. 이러한 기술은 각각 결맞음 시간, 게이트 충실도 및 오류율을 최적화하는 특수 소재를 필요로 합니다.
   
• 플랫폼 전반의 평균적인 발전으로 인해 공급업체와 하드웨어 개발업체는 큐비트 성능을 직접 향상시키는 소재 연구개발에 투자하고 있습니다. 이에 따라 양자 오류 정정(QEC)에 필요한 오버헤드를 줄이고 오류 정정 아키텍처의 실현 가능성을 높일 수 있습니다.
   
• 내재적 또는 고유한 잡음 억제 기능을 갖춘 소재의 개발을 이끄는 신흥 동향은 QEC 관련 기술 발전의 핵심 성장 요인으로 작용하고 있으며, 이를 통해 더 긴 결맞음 시간을 확보할 수 있습니다. 개선된 초전도 박막, 동위원소 정제 실리콘, 저손실 유전체, 산란이 감소한 광자 소재 등으로 구현되는 이러한 혁신은 하드웨어 구현 단계에서 직접적인 오류율 감소를 가져왔습니다.
   

양자 오류 정정 소재 시장 분석

주요 시장 동향 파악하기

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소재 유형별 양자 오류 정정 소재 산업은 초전도 소재, 반도체 양자 소재, 다이아몬드 및 컬러 센터 소재, 기판 및 유전체 소재, 캡슐화 및 보호 소재로 세분화됩니다. 초전도 소재는 2024년 시장 규모가 8,390만 미국 달러로 가장 큰 비중을 차지했습니다.
 

• 최근 큐비트 구현을 가능하게 하는 핵심 소재의 발전이 QEC 시장의 방향을 점점 더 크게 좌우하고 있습니다. 초전도 소재는 결맞음 손실을 최소화하고 게이트 충실도를 극대화해 높은 임계값의 QEC 아키텍처를 구현할 수 있도록 저손실·고순도 금속 중심으로 발전하고 있습니다. 반도체 양자 소재에는 실리콘의 동위원소 정제가 적용되며, 이를 통해 설계된 이종구조가 전하 및 스핀 잡음을 줄여 보다 일관된 큐비트 성능을 구현할 수 있습니다. 다이아몬드 및 컬러 센터 소재는 결함 공학과 광학적 안정성 분야에서 발전하고 있으며, 광자 연계형 및 하이브리드 QEC 시스템에서의 역할을 더욱 강화하고 있습니다. 이러한 소재 개선은 궁극적으로 안정적인 오류 정정 연산에 필요한 충실도 수준에 큐비트가 더욱 가까워지도록 하고 있습니다.
   
• 동시에 큐비트 구조를 둘러싸고 보호하는 보조 소재의 혁신도 QEC 시장을推动하고 있습니다. 구조 및 유전체 소재는 고밀도 큐비트 배열에서 기생 상호작용과 누화를 억제할 수 있도록 초저손실·극저온 호환 플랫폼을 지향하고 있습니다. 캡슐화 및 보호 소재는 보다 청정한 패시베이션층, 향상된 자기장 및 환경 차폐, 장시간 큐비트를 안정화하는 패키징 솔루션을 중심으로 발전하고 있습니다. 이러한 동향은 디바이스의 각 층이 낮은 오류율 구현에 능동적으로 기여하고 궁극적으로 확장 가능한 내결함성 양자 컴퓨팅으로 이어질 수 있도록 스택 수준의 소재를 최적화하는 역량으로 시장의 초점이 이동하고 있음을 보여줍니다.
   

큐비트 플랫폼별 양자 오류 정정 소재 시장은 초전도 큐비트 소재, 이온 포획 큐비트 소재, 중성 원자 큐비트 소재, 캣 큐비트 소재, 광자 큐비트 소재, 스핀 큐비트 소재(실리콘 및 SiC), 위상 큐비트 소재로 세분화됩니다. 초전도 큐비트 소재는 2024년 시장 규모가 8,520만 미국 달러로 가장 큰 비중을 차지했습니다.
 

• 빠르게 발전하는 큐비트 플랫폼 기술로 인해 양자 오류 정정 소재 QEC 시장에서는 향상된 충실도와 최소 오류율을 구현하는 소재에 대한 수요가 증가하고 있습니다.초전도 큐비트 소재는 결맞음 붕괴를 줄이기 위한 더욱 우수한 표면 처리와 함께, 보다 순도 높은 초전도 박막으로 전환되는 양상을 보이고 있습니다. 이온 트랩 큐비트 소재는 더욱 청정한 이온 소스를 사용하고, 진공 및 전극 소재를 개선함으로써 안정성을 높이고 있습니다. 중성 원자 큐비트 소재는 대규모 균일 배열 구축에 필요한 레이저 냉각 부품과 원자 포획 기판을 개선하는 방식으로 발전하고 있습니다.
   
• 초전도 공진기를 기반으로 하는 고양이 상태 큐비트 소재는 결맞은 중첩 상태를 더 오래 유지하고 하드웨어 효율적인 양자 오류 정정(QEC)을 지원하는 초저손실 공동 소재의 발전 경로를 따르고 있습니다. 저손실 비선형 결정과 집적 광자 플랫폼 같은 광자 큐비트 소재는 이러한 오류 허용 광학 회로를 구현하기 위해 개선되고 있습니다. 실리콘과 SiC에서 시작된 큐비트 소재의 동향은 다중 큐비트 배열 전반에서 더 우수한 결맞음과 균일성을 확보하기 위해 동위원소 정제 기판과 더욱 청정한 계면을 지향하고 있습니다. 하이브리드 반도체–초전도체 시스템과 같은 위상학적 큐비트 소재는 마요라나 유사 모드의 안정화와 호환되는 나노와이어 정제 및 에피택셜 계면 최적화를 통해 발전하고 있습니다.

용도별 양자 오류 정정 소재 시장은 내결함성 양자 컴퓨팅, 양자 시뮬레이션 및 재료과학, 양자 암호화, 양자 강화 인공지능 및 최적화로 세분화됩니다. 내결함성 양자 컴퓨팅은 2024년에 50.1%의 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다.
 

• 높은 충실도와 긴 지속 시간을 갖는 양자 연산은 양자 오류 정정(QEC) 시장의 응용 분야 발전을 촉진했습니다. 내결함성 양자 계산은 누적 오류 없이 대규모 회로를 구현할 수 있어 QEC와 관련해 가장 주목받는 수요 분야로 부상했습니다. 양자 시뮬레이션 및 재료과학 응용 분야는 분자 시스템과 이색 소재를 시뮬레이션할 때 더 깊은 회로 깊이가 필요하므로, QEC를 통해 더욱 심층적이고 신뢰도 높은 시뮬레이션 결과를 확보할 수 있습니다.
   
• 계산 집약적인 모든 신흥 응용 분야에는 QEC가 필요합니다. 오류가 정정된 집적 얽힘 분배 프로토콜과 장거리 양자 통신 네트워크를 통한 양자 암호화 기술 개발이 확대되고 있습니다. 양자 강화 인공지능 및 최적화 작업은 반복 과정에서 광범위한 회로 깊이를 반복적으로 요구하므로, 산업 및 기업 환경에서 신뢰성을 높이기 위해 QEC가 매우 중요합니다. 이러한 모든 응용 분야는 QEC 수요가 이론적 단계에서 벗어나 실제 양자 기술을 구현하는 방향으로 전환되고 있음을 보여주며, 하드웨어와 알고리즘 생태계를 모두 아우르는 전체 시장의 수요를 확대하고 있습니다.

이 시장을 형성하는 주요 세그먼트에 대해 자세히 알아보기

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미국 양자 오류 정정 소재 시장 규모는 2024년에 7,900만 미국 달러로 평가되었습니다.
 

• 북미는 전 세계 양자 오류 정정 소재 개발의 주요 거점이며, 미국은 첨단 연구기관과 다수의 스타트업 및 기술 기업의 투자를 바탕으로 시장을 주도하고 있습니다.이러한 노력은 주로 초전도 큐비트 및 이온 포획 큐비트 플랫폼에 집중되고 있으며, 대학과 국립 연구소는 결함 허용 아키텍처 개발을 강력하게 추진하고 있습니다. 캐나다는 광자 큐비트와 실리콘 스핀 큐비트 분야의 전문 연구에 기여하고 있습니다. 통합 풀스택 솔루션은 소재 혁신, 알고리즘 개발, 하드웨어·소프트웨어 공동 설계를 결합해 오류를 줄이고 시장 성장을 가속화하는 이 지역의 추세를 주도하고 있습니다.
   

독일 양자 오류 정정 소재 시장은 2025년부터 2034년까지 상당하고 유망한 성장을 경험할 전망입니다.
 

• 독일과 영국은 유럽을 선도하는 국가로, 기초 연구와 산업 규모의 양자 하드웨어 개발 모두에 중점을 두고 있습니다. 독일은 초전도 시스템과 이온 포획 시스템에 투자하고 있으며, 정부 프로그램은 결함 허용 컴퓨팅에 자금을 지원하고 있습니다. 영국에서는 스핀 큐비트, 위상 큐비트 및 하이브리드 플랫폼에 대한 대규모 투자가 이루어지고 있습니다. 현재의 추세는 소재 연구, 큐비트 엔지니어링 및 오류 정정 알고리즘을 통합하는 협력 생태계의 발전으로 이어지고 있으며, 이를 통해 유럽은 확장 가능하고 오류가 정정된 양자 컴퓨팅 분야의 경쟁력 있는 허브로 자리매김하고 있습니다.
   

중국 양자 오류 정정 소재 시장은 2025년부터 2034년까지 눈에 띄는 성장을 기록할 전망입니다.
 

• 아시아·태평양 지역은 인프라 개발, 대규모 파트너십 및 국가적 중요성을 지닌 프로그램에 힘입어 성장하고 있으며, 중국과 일본을 비롯한 아시아·태평양 국가에서 양자 오류 정정(QEC) 개발이 가속화되고 있습니다. 중국에서는 고밀도 초전도 큐비트 어레이와 광자 큐비트 어레이를 통해 장거리 양자 통신 네트워크 구축의 길을 여는 연구가 진행되고 있으며, 일본은 과학적 응용을 위한 정밀 이온 포획 플랫폼과 중성 원자 플랫폼에 중점을 두고 있습니다. 이 지역의 추세는 정부와 기업 간 협력 프로그램을 통해 결맞음 시간을 향상하고, 큐비트 수를 확대하며, 지역 특화형 오류 정정 양자 시스템을 개발하는 방향으로 전개되고 있습니다.
   

UAE 양자 오류 정정 소재 시장은 2025년부터 2034년까지 유망한 성장을 경험할 전망입니다.
 

• 중동·아프리카(MEA) 지역은 양자 오류 정정 소재에 전략적으로 접근하고 있으며, 새로운 성장 가능성을 보이고 있습니다. 이에 따라 이스라엘은 광자 큐비트와 하이브리드 시스템 같은 틈새 분야를 활용해 혁신을 추진하고 기술 스타트업이 초기 양자 오류 정정(QEC) 프로토타입을 개발하도록 지원하고 있습니다. UAE는 국가 양자 연구소에 투자하고 국제 연구센터와 협력해 보안 양자 통신과 같은 실용적 응용 분야를 탐색하고 있습니다. 이 지역의 추세는 즉각적인 대규모 상용화보다는 현지 전문성 개발, 파일럿 규모 시스템 구축 및 혁신 생태계 육성을 통해 양자 기술의 장기적인 성장을 위한 기반을 마련하는 방향으로 나아가고 있습니다.
   

브라질 양자 오류 정정 소재 시장은 2025년부터 2034년까지 견조하고 유망한 성장을 기록할 전망입니다.
 

• 라틴아메리카에서는 기반 기술을 위한 인프라 구축과 초기 단계 산업과의 협력에 중점을 두고 있습니다. 브라질과 멕시코는 국립 연구소, 파일럿 플랜트 및 정부 기관, 국내 기술 기업, 국제 파트너를 연결하는 협력 네트워크에 적극적으로 투자하고 있습니다. 현재 이 지역의 추세는 법적 체계 강화, 전문 인력 양성 및 금융, 물류, 사이버 보안 분야의 활용 사례 발굴로 이어지고 있습니다. 이러한 이니셔티브를 통해 라틴아메리카는 점진적으로 글로벌 양자 오류 정정(QEC) 생태계에 합류할 수 있을 전망입니다.
   

양자 오류 정정 소재 시장 점유율

• 양자 오류 정정 소재 시장은 Alice & Bob, Infleqtion, Xanadu, Infineon Technologies, QuEra Computing과 같은 기업들이 47.2%의 시장 점유율을 차지하는 등 중간 정도로 통합된 구조를 보이고 있으며, Alice & Bob은 2024년에 14.1%의 시장 점유율을 기록해 시장을 선도했습니다.
   
• 양자 오류 정정 소재 시장에서 기업 간 경쟁은 특수 소재 공급업체, 양자 하드웨어 개발업체, 제조 기술 제공업체로 구성됩니다. 이 세 주체는 큐비트의 안정성과 잡음 저감 성능을 혁신하기 위해 협력합니다.
   
• 기업들은 양자 오류 정정(QEC) 아키텍처에 맞춰 초고순도 기판, 저손실 유전체, 초전도 박막, 결함 공학이 적용된 결정 소재를 개발합니다. 양자 프로세서가 잡음이 많은 중간 규모 양자 장치 단계로 확장됨에 따라, 코히어런스와 재현성에 대한 엄격한 기준을 충족할 수 있는 소재 공급업체는 내결함성 플랫폼에서 필수적인 참여 기업이 될 것입니다.
   
• 수직적 통합은 시장 점유율을 점진적으로 변화시키고 있으며, 기업들은 각자의 사업 범위에서 가치사슬을 거슬러 올라가 소재 엔지니어링, 저온 시스템, 정밀 제조와 같은 새로운 영역으로 진출하고 있습니다. 따라서 박막 증착부터 극저온 기술에 이르는 가치사슬의 더 많은 부분을 보유한 기업은 품질의 일관성을 확보하고 외부 공급업체에 대한 의존도를 낮춤으로써 시장 입지를 강화하는 데 유리한 위치에 있습니다.
   
• 반면 틈새 기업들은 색 중심 다이아몬드, 동위원소 순도가 높은 실리콘, 오류 정정 큐비트 어레이용 초박형 초전도층과 같은 소재를 개발해 시장 내 입지를 확보하고 있습니다.
   
• 주요 기업들은 결함 밀도 감소, 균일성 향상, 유전체 손실 감소, 신흥 큐비트 플랫폼과의 호환성 향상을 위한 기술 개발에 지속적으로 연구개발(R&D) 투자를 집중하고 있습니다. 또한 양자 연구소, 반도체 파운드리, 국가 연구 프로그램과 장기적인 관계를 구축해 내결함성 시스템에서 실제 테스트를 수행하고 소재를 검증하고자 합니다. 이들 기업은 캣 큐비트, 이온 트랩 어레이, 광자 기반 큐비트, 스핀 기반 큐비트 등 진화하는 아키텍처에 맞춰 개발 주기를 조정함으로써 하드웨어 세대가 발전하더라도 시장에서 지속적인 관련성을 유지하고 있습니다.
   
• 확장성과 보안에 중점을 두는 것도 중요한 전략입니다. 제조업체들은 첨단 증착 시스템을 도입하고 제조 공정의 일관성을 높이는 한편, 양자급 소재를 원자 수준에서 특성화하도록 설계된 계측 도구를 구축해 시장 내 입지를 강화하고 있습니다.
   
• 많은 기업은 중복 생산 시설을 구축하고 글로벌 유통 네트워크의 범위를 확대함으로써 공급망 회복력도 강화했으며, 이에 따라 수요가 증가하고 있습니다. 정밀 엔지니어링, 파트너십, 생산 준비 역량이 성숙해짐에 따라 이들 기업은 양자 한계에서 성능 제약이 결정되는 시장에서 경쟁 우위를 유지할 것입니다.
   

양자 오류 정정 소재 시장의 주요 기업

양자 오류 정정 소재 산업에서 활동하는 주요 기업은 다음과 같습니다.
 

• Element Six
• IQM
• Alice & Bob
• SpinQ
• Infineon Technologies
• Oxford Instruments
• Atom Computing
• QuEra Computing
• Xanadu
• PsiQuantum
• Infleqtion
   

Alice & Bob은 주로 캣 큐비트 아키텍처를 기반으로 한 내결함성 양자 컴퓨터 구축에 주력하는 양자 컴퓨팅 기업입니다. 이 회사는 규모가 확장된 양자 컴퓨팅의 실용화를 위해 큐비트 수준에서 오류율을 낮추는 데 집중하고 있습니다. 사업의 중심은 차세대 양자 프로세서의 연구, 개발 및 시제품 제작입니다.
 

Infleqtion은 다중 모드 양자 컴퓨팅 및 양자 센싱 솔루션을 개발하고 있습니다. 상용 배포를 포함한 실용적 애플리케이션을 위해 양자 시스템의 확장을 목표로 하며, 연구개발을 넘어 실제 양자 애플리케이션용 하드웨어와 소프트웨어 도구를 제공하고 있습니다.
 

Xanadu광자 양자 컴퓨팅에 주력하며, 빛 기반 큐비트를 사용해 상온에서 작동하는 양자 시스템을 개발합니다. 이 기업은 하드웨어와 소프트웨어를 제공하고, 개발자와 연구자를 위한 플랫폼을 제공하는 동시에 확장 가능하고 네트워크로 연결된 양자 컴퓨터를 구축하는 것을 목표로 합니다.
 

Infineon Technologies는 양자 기술 개발을 지원합니다. 반도체 제조 및 공정 개발 역량을 활용해 스핀 큐비트와 이온 트랩 기술을 포함하는 양자 하드웨어 개발을 지원하며, 산업 규모의 생산과 새로운 양자 디바이스 간의 격차를 해소합니다.
 

QuEra Computing은 레이저로 제어되는 원자 배열을 큐비트로 사용하는 중성 원자 양자 컴퓨터를 개발합니다. 최첨단 하드웨어와 양자 컴퓨팅의 실질적인 구현을 지원하는 소프트웨어 플랫폼을 결합해 시뮬레이션, 최적화 및 과학 분야에 활용할 수 있는 확장 가능하고 프로그래밍 가능한 양자 시스템 구축에 주력합니다.
 

양자 오류 정정 소재 산업 뉴스

• 2025년 11월, IQM Quantum Computers는 양자 오류 정정 소재 연구를 위한 Halocene이라는 새로운 양자 컴퓨터 제품군을 출시했습니다. 첫 번째 시스템은 150큐비트를 갖추고 있으며, 오류 정정, 논리 큐비트, NISQ 알고리즘 및 오류 완화 기술과 관련된 고급 기능을 제공합니다. Halocene은 모듈식으로 설계되었으며, 내결함성 양자 컴퓨터 구축을 목표로 고객이 공동 연구개발(R&D)에 참여할 수 있도록 개방되어 있습니다.
   
• 2025년 11월, Quantinuum은 3세대 이온 기반 양자 컴퓨터인 Helios를 출시했습니다. Helios는 향상된 연산 성능과 우수한 오류 정정 기능을 제공할 것으로 기대됩니다. Helios는 98개의 바륨 이온을 큐비트로 사용하므로 초전도 회로 기반 시스템보다 적은 수의 물리적 큐비트로 오류 정정을 수행할 수 있습니다.
   

양자 오류 정정 소재 시장 조사 보고서는 2021~2034년 기간에 대해 매출 기준 백만 미국 달러 및 물량 기준 킬로톤 단위로 추정 및 전망한 산업에 대한 심층 분석을 다음 부문별로 포함합니다:

소재 유형별 시장

• 초전도 소재
• 반도체 양자 소재
• 다이아몬드 및 컬러 센터 소재
• 기판 및 유전체 소재
• 캡슐화 및 보호 소재

큐비트 플랫폼별 시장

• 초전도 큐비트 소재
• 이온 트랩 큐비트 소재
• 중성 원자 큐비트 소재
• 고양이 상태 큐비트 소재
• 광자 큐비트 소재
• 스핀 큐비트 소재(실리콘 및 SiC)
• 위상학적 큐비트 소재

용도별 시장

• 내결함성 양자 컴퓨팅
• 양자 시뮬레이션 및 소재 과학
• 양자 암호화
• 양자 강화 인공지능 및 최적화

상기 정보는 다음 지역 및 국가를 대상으로 제공됩니다:

• 북미 
  • 미국
  • 캐나다 
• 유럽
  • 독일
  • 영국
  • 프랑스
  • 스페인
  • 이탈리아
  • 기타 유럽 지역 
• 아시아 태평양
  • 중국
  • 인도
  • 일본
  • 호주
  • 한국
  • 기타 아시아 태평양 지역 
• 중남미
  • 브라질
  • 멕시코
  • 아르헨티나
  • 기타 중남미 지역 
• 중동 및 아프리카
  • 사우디아라비아
  • 남아프리카공화국
  • 아랍에미리트
  • 기타 중동 및 아프리카 지역