상변화 물질 시장크기 및 전망, 2025-2033

상변화물질 시장 규모

전 세계 상변화물질(PCM) 시장 규모는 2024년 8,390억 달러였으며, 2025년 9,740억 달러에서 2033년 3조 1,930억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 예측 기간(2025-2033년) 동안 연평균 성장률(CAGR)은 16%입니다.

PCM은 의료 산업에서 널리 사용되며, 온도에 민감한 의약품, 혈액, 백신, 수술대 운송뿐만 아니라 출산 질식 치료, 약물 투여, 냉온 요법 등에 활용됩니다.

상변화 물질은 상전이 과정에서 상당한 양의 에너지를 저장했다가 잠열 형태로 방출하는 뛰어난 능력을 지닌 물질입니다. 물질의 물리적 상태가 변할 때, 온도가 일정하게 유지되더라도 에너지가 방출됩니다.

목표는 바로 이 잠열을 활용하는 것입니다. 에너지 위기 상황에서는 이미 확보된 에너지 자원을 효율적으로 사용하는 것이 필수적입니다. 상변화를 겪는 물질은 특정 온도에서 액화와 고체화를 반복하며 열을 흡수하고 방출할 수 있습니다. 상변화 물질이 자연적으로 지닌 잠열은 건물의 온도를 조절하고 환경의 갑작스러운 변화를 방지하는 데 유용합니다. 주변 환경의 온도 변화에 따라 상변화 물질이 재충전될 수 있으므로 일상생활에서 다양하게 활용될 수 있습니다. 온실가스 배출 감축을 위한 법규 강화는 상변화 물질 시장 성장을 견인하는 주요 요인 중 하나입니다. 상변화 물질 시장은 유형(유기, 무기) 및 응용 분야(냉난방 공조, 콜드체인 및 포장, 섬유, 전자, 열에너지 저장, 냉동 및 장비 등)에 따라 세분화될 수 있습니다.

시장 요약

시장 지표	상세 정보 및 데이터 (2024-2033)
2024 시장 가치	USD 839 Billion
추정 2025 가치	USD 974 Billion
2033 예상 가치	USD 3193 Billion
연평균 성장률(CAGR) (2025-2033)	16%
주요 지역	유럽
가장 빠르게 성장하는 지역	북아메리카
주요 시장 참여자	Axiotherm GmbH, Croda Europe Ltd., Global Energy Systems Europe BV, Hangzhou Ruhr New Material Technology Co., Ltd. (‘RuhrTech’), Microtek Laboratories, Inc.

상변화물질 시장 성장 요인

증가하는 수요를 충족하기 위한 건설 자재의 상변화물질 사용 증가

상변화물질은 벽, 바닥, 지붕 및 기타 건축 구성 요소(예: 셔터 및 창문)를 포함하되 이에 국한되지 않는 주택 인프라 건설에 사용됩니다. 벽판이나 콘크리트 또는 모르타르 매트릭스에 재료를 혼합하는 것은 건설 시스템에서 찾아볼 수 있는 대량 사용의 예입니다.

 건축 자재 를 수동 건축 시스템에 통합하여 해당 재료의 열적 특성을 변경하는 것이 이 기술의 가장 중요한 활용 사례로 입증되었습니다. 건축 구성 요소와 상변화물질을 결합하는 것은 건축 구성 요소의 열에너지 저장 능력을 향상시키는 가장 효과적인 방법입니다.

벽판, 문, 지붕, 콘크리트 등 다양한 요소를 조합하여 구조물의 열효율을 향상시킬 수 있습니다. 주거 환경에서 PCM(상변화 물질)을 설치하는 가장 일반적인 위치는 건물 외피 내부입니다. 따라서 구조물 내부에 PCM을 사용하는 사례가 증가함에 따라 공간이 언제든지 열을 흡수하고 방출할 수 있게 되어 상당한 이점을 얻을 수 있습니다.

석고보드와 벽판은 상변화 물질을 포함하는 데 사용할 수 있는 대표적인 구성 요소입니다. 이들은 널리 사용되고 가격이 저렴하여 특히 경량 건물에서 발생할 수 있는 실내 공기 온도 변동성을 줄이는 데 이상적입니다.

일부 시공에서는 폴리염화비페닐(PCM)을 바닥 아래 콘크리트 층에 포함시키기도 합니다. 또한 PCM 패널을 새로 설치된 바닥재 위에 덧씌우는 용도로도 사용됩니다. 바닥에 PCM을 통합하면 여러 가지 이점을 얻을 수 있습니다. 이는 열이 바닥으로 전달되어 상당한 양의 에너지가 손실되는 경우가 많기 때문입니다.

약물 전달, 백신 접종 및 의료 운송 분야에서 PCM에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

PCM은 지방산이나 오일과 같은 바이오 기반 물질로, 약물 투여를 위한 쉘 소재로 사용됩니다. 이러한 물질은 "수동 운반체 물질"이라고도 합니다. 엔진이나 연료가 필요하지 않기 때문에 재생 가능하고 재사용이 가능하여 백신 접종에 이상적입니다. 생명공학 연구는 약물 투여를 위한 온도 방출 방법 개발에 집중되어 왔습니다.

온도에 따라 약물이 방출되는 방식을 확립하는 데 효과적인 것으로 입증된 한 가지 방법은 PCM을 "코르크"처럼 사용하는 것입니다.

시장 제약

기술적 문제와 제품의 부식성으로 인해 시장 확장이 제한되고 있습니다.

단점 중 하나는 낮은 열전도율이고, 또 다른 하나는 매우 높은 가격입니다. 또한 과냉각 및 상 분리로 인해 열 순환 손실이 발생하여 재료의 수명이 단축됩니다. 이러한 잠재적인 문제 때문에 내구성이 중요한 시스템이 필요한 건축물에는 사용이 제한될 수 있습니다. 열전도율이 낮으면 구조물에서 열이 전달되거나 흡수되는 속도가 느려져 거주자의 쾌적함과 시스템 성능에 영향을 미칩니다.

시장 기회

새로운 치료법 개발 및 임상 시험 건수 증가

임상시험

혁신적인 치료법과 의약품 개발로 인해 임상시험 건수가 증가하고 있습니다. 의약품, 혈액 샘플, 조직 샘플, 소변 샘플, 가래 샘플 등 임상시험 재료의 무결성을 유지하기 위해서는 콜드체인 물류가 필수적입니다. 또한, 가장 유망한 코로나19 백신 후보 물질들은 "콜드체인" 제품으로 분류되어, 제조 시설에서 출고된 후 특정 보관 및 운송 조건이 요구됩니다. 백신과 치료제의 콜드체인 보관 및 유통에 대한 물류 수요가 증가함에 따라, 기존 업계 참여자들에게는 시장 기회가 열릴 것입니다.

지역 분석

현재 유럽은 북미에 이어 세계 상변화 물질(PCM) 산업을 주도하고 있습니다. 산업이 통합됨에 따라 여러 기업들이 다양한 창의적인 응용 분야를 위한 연구 개발에 집중하고 투자하고 있습니다. 많은 산업 분야가 전 세계 상변화 물질 사업 발전을 위해 독일에서 설립된 비영리 단체와 협력하고 있습니다. 유럽의 상변화 물질 시장은 잘 발달된 대규모 제조업 부문 덕분에 의료, 항공우주, 자동차 등 주요 최종 사용자들의 수요가 급증하고 있습니다. 상변화 물질의 최대 생산국이자 수출국인 독일은 시장 성장에 크게 기여하여 유럽이 상변화 물질 산업에서 주도권을 유지할 수 있도록 하고 있습니다.

결과적으로, 당사는 향후 몇 년 동안 상변화 물질 시장에서 상당한 시장 점유율을 확보할 것으로 기대합니다. 유럽의 상변화 물질 시장은 향후 몇 년 동안 안정적인 상태를 유지할 것입니다. 북미, 중국, 일본, 호주, 남유럽, 인도와 같은 지역은 기상 조건으로 인해 여름이 가장 더운 지역입니다.

결과적으로 이러한 지역에서는 에어컨과 같은 냉방 기기의 사용량이 항상 높습니다. 따라서 이러한 지역에서 상전이 물질 기반 제품의 소비가 증가할 가능성이 있으며, 이는 전 세계적으로 상전이 물질에 대한 큰 수요를 창출할 것입니다.

북미: 가장 빠르게 성장하는 지역

북미 시장은 기하급수적으로 성장할 것으로 예상됩니다. 현대적인 건축 방식의 사용 증가와 주거 부문에서 HVAC 시스템에 대한 수요 증가로 인해, 이 지역의 추운 기후는 효율적인 HVAC 시스템의 필요성을 증대시키고 있으며, 이는 결국 혁신적인 상전이 물질에 대한 수요를 촉진할 것입니다.

유형별 분석

시장은 형태에 따라 캡슐형과 비캡슐형 두 가지 유형으로 나뉩니다. 현재 캡슐형 PCM이 시장을 주도하고 있습니다. 시장은 건축 및 건설, 포장, HVAC, 섬유, 전자 제품 등 다양한 응용 분야로 구분됩니다. 현재 건축 및 건설 분야가 시장을 가장 크게 차지하고 있습니다. 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카 등 지역별로 분석되었습니다.

파라핀 및 비파라핀으로 알려진 유기 PCM은 현재 가장 잘 알려진 상변화 물질 범주입니다. 비파라핀 PCM은 대부분 식용으로 안전하고 환경적으로 유익한 자원(식물성 기름)으로 만들어집니다. 바이오 기반 부문은 가장 빠른 시장 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 지방산 에스테르와 지방산은 친환경적인 대안을 제공하는 바이오 기반 PCM입니다. 바이오 기반 PCM은 환경적으로 무해하고 재생 가능한 자원으로 만들어집니다.

이러한 물질들은 팜핵유, 팜유, 코코넛유, 대두유와 같이 인체 섭취에 안전한 물질을 포함하여 농식품 산업 및 그 부산물 생산에서 나옵니다. 제조 산업에서 사용되는 대부분의 상업용 물질은 환경 친화적이기 때문에 모든 분야에서 지속가능성을 강화하고 환경 영향을 줄이며 탄소 발자국을 낮추는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다.

합성 천연수염에서 얻은 수화염 용액은 무기물 부문을 구성합니다. 결과적으로 염의 화학적 조성은 다양합니다. 혼합물은 적절한 상변화 온도에 도달합니다. 염 수화물 혼합물은 상변화 염 분리 및 과냉각을 줄이기 위해 특수 핵 생성제로 처리됩니다. 첨단 상변화 물질 시장은 전 세계적으로 건축 및 건설 부문이 주도하고 있습니다. 첨단 상변화 물질은 건축 부문에서 에너지를 절약하고 깨끗하고 친환경적인 미래를 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 특히 선진국에서 에너지 효율적인 건물에 대한 엄격한 기준이 도입됨에 따라 고효율의 최첨단 단열재에 대한 수요가 증가했습니다. 또한 에너지 효율성과 친환경 건축에 대한 관심이 높아짐에 따라 고효율의 혁신적인 건축 자재에 대한 수요가 증가했으며, 이는 열효율 콘크리트, 상변화 물질(PCM)이 채워진 유리창, 바닥 전기 난방 시스템 등 다양한 분야에서 첨단 상변화 물질의 사용으로 이어졌습니다.

최근 동향

• 2022년 10월 -세계지속가능발전기업협의회가 Croda를 회원사로 맞이했습니다.
• 2022년 3월 - Sasol의 유럽 왁스 사업부가 AWAX 그룹에 매각될 예정입니다.
• 2022년 12월 - 배터리 제조업체인 PPES가 고성능 양극 활성 소재의 전략적 공급업체로 BASF를 선정했습니다.