초임계 CO2 시장 규모, 점유율 및 동향 분석 보고서: 응용 분야별(상업용 냉장, 산업용 냉장, 슈퍼마켓) 및 지역별(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카) 예측, 2025-2033년

초임계 CO2 시장 성장 동력

실험실 및 제약 공정 분야의 수요 증가

2019년 12월, 코로나19 발생은 세계적인 보건 비상사태로 선포되었습니다. 세계보건기구(WHO)는 이 코로나바이러스 관련 질병을 팬데믹으로 선언했습니다. 그러나 가장 큰 선진국들조차 이 팬데믹에 제대로 대비하지 못했고, 여전히 적응해 나가고 있습니다. 많은 국가들이 현재의 팬데믹에 대처하기 위해서는 백신과 더 나은 치료법이 필요하다는 것을 인식했습니다. 또한, 많은 국가들이 연구개발(R&D) 투자를 늘리고 있으며, 팬데믹 대응에 만전을 기하고 있습니다. 현재의 팬데믹은 제품의 최고 품질과 사람들의 건강을 보장하기 위해 전 세계적으로 제약, 실험실 및 제품 테스트 시설에 대한 수요를 증가시켰습니다. 초임계 CO2 시장은 예측 기간 동안 제약 공정, 실험실 및 제품 테스트 시설에 대한 수요 증가에 힘입어 성장할 것으로 예상됩니다.

콜드체인 시장 확대

에이콜드체인콜드체인은 온도 조절이 가능한 공급망으로, 지속적인 유통 및 보관 운영이 특징입니다. 콜드체인 시장은 신선한 해산물, 냉동식품, 사진 필름, 화학제품, 의약품 등의 유통기한을 보장하고 연장하는 것을 목표로 합니다. 이러한 사업은 소비자의 라이프스타일 변화와 첨단 기술 발전으로 인한 수요 증가로 인해 높은 성장세를 보일 것으로 예상됩니다.

• 예를 들어, 편의성은 전 세계적으로 냉동식품 수요가 지속적으로 증가하는 데 중요한 요인으로 작용해 왔습니다. 냉동식품 시장은 육류 부문이 주도해 왔으며, 냉동 과일, 채소 등이 그 뒤를 이었습니다. 대부분의 식품 가공업체, 유통업체 및 소매업체는 냉동식품 수요 증가와 마진이 낮은 경쟁 시장 환경으로 인해 수동식으로 운영되는 구식 시설에서 냉매가 널리 사용되는 고층 냉동 창고로 이전하고 있습니다.

또한, 국제 무역의 성장과 다국적 기업의 소매 식품 체인 확장, 그리고 무역 자유화로 인해 콜드체인 공정에 대한 수요가 증가했습니다. 결과적으로,이산화탄소전 세계적으로 냉매 가격이 상승하고 있습니다.

시장 제약

코로나19 발생으로 인한 악화된 상황

각국의 봉쇄 조치로 상업 시설이 폐쇄되면서 코로나19는 여러 국가의 경제 성장에 악영향을 미쳤습니다. 또한, 코로나19는 다음과 같은 이유로 지구온난화지수(GWP)가 높은 냉매에서 GWP가 낮은 냉매, 특히 초임계 이산화탄소로의 전환을 저해할 것으로 예상됩니다. 첫째, 각국이 경제 활성화를 위해 규제를 완화할 가능성이 있어 규제 환경이 불확실합니다. 둘째, 천연 냉매를 사용하려면 장비 설계를 변경해야 합니다. 이러한 설계 변경으로 인해 완제품 장비 제조 비용이 증가할 것입니다.

더욱이 R404A 기술과 비교했을 때 CO2 냉동 시스템의 구매 비용은 여전히 ​​더 높습니다. 코로나19 팬데믹은 냉장 식품 유통망의 문제점을 부각시켰고, 에너지 효율 컨소시엄(CEE)과 같은 단체들이 친환경 냉각 시스템 개발에 나서도록 했습니다. 이러한 모든 요인들이 향후 초임계 CO2 시장의 성장을 제한할 것으로 예상됩니다.

주요 시장 기회

환경 문제에 대한 우려가 커지고 있습니다

슈퍼마켓 냉장 시스템에 환경 친화적인 초임계 CO2 시스템 솔루션 사용에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이미 유럽 여러 국가에서 다양한 설비가 가동 중입니다. 전 세계적으로 환경 문제에 대한 우려가 커짐에 따라, 특히 인도, 중국, 러시아와 같은 국가에서 초임계 CO2에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다. 상업용 냉장 시스템에 가장 환경 친화적인 선택지는 HFO 및 HFC 기반 시스템을 대체할 수 있는 초임계 CO2입니다. 이는 초임계 CO2가 상업용 냉장 설비의 장기적인 해결책으로 여겨지고 있음을 보여줍니다.

대기 구성 성분 중 하나인 이산화탄소(CO2)는 생명 유지에 필수적입니다. 수소불화화합물(HFC)과 마찬가지로 CO2는 오존층 파괴 가능성이 없고 지구 온난화에 상당한 영향을 미칠 가능성이 낮기 때문에 규제 대상이 아닙니다. 사용량을 보고하거나 환급받는 것도 선택 사항입니다. 식품 소매업체들이 선호하는 냉매는 점점 더 CO2가 되고 있습니다. 전 세계적으로 매년 1만 개의 슈퍼마켓이 초임계 CO2 냉동 시스템으로 전환하고 있으며, 그 수는 계속 증가하고 있습니다.

시장 세분화

응용 프로그램 분석

슈퍼마켓 부문은 가장 큰 기여도를 보이며 예측 기간 동안 연평균 19.52%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 편의점과 슈퍼마켓은 냉장 설비를 더 많이 사용하는 경향이 있습니다. 초임계 CO2 냉동 시스템은 안전성이 높고 무독성, 불연성으로 간주되어 최근 몇 년 동안 사용이 빠르게 확대되었습니다. 또한, 이러한 시스템은 체적 냉각 용량이 크기 때문에 슈퍼마켓에서 초임계 CO2 냉동 시스템에 대한 수요가 매우 높습니다.

또한, 냉장 시스템은 슈퍼마켓에서 사용되는 전체 전력의 50% 이상을 차지합니다. 초임계 CO2는 냉장 시스템 유지 보수 비용을 낮춰 소매업체의 에너지 소비를 줄이는 데 도움을 줍니다. 또한, 다른 냉장 시스템에 비해 초임계 CO2 시스템은 더 높은 압력에서 작동합니다. 이러한 시스템은 지구 온난화 지수(GWP)와 오존 파괴 지수(ODP)가 낮아 슈퍼마켓에 적합하기 때문에 사용이 확대되고 있습니다.

산업용 냉각 시스템은 일반적으로 다른 냉동 기술보다 훨씬 높은 극한 온도에서 작동해야 하므로 더 큰 냉각 용량이 필요합니다. 초임계 CO2 시스템의 작동 유체는 아임계 상태와 초임계 상태 사이를 전이하기 때문에 이러한 시스템은 일반적으로 식별 가능합니다. 산업용 냉동 설비에는 보통 25kW에서 30MW 사이의 용량이 요구됩니다. 산업용 냉동이 주로 사용되는 산업 분야는 육류 가공, 냉동 창고, 식품 가공 및 지역 냉난방입니다. 식품 생산 및 가공 산업에서 초임계 CO2 시스템의 사용이 증가하고 있습니다.

전 세계 많은 기업들이 산업용 냉동창고 시스템에 초임계 CO2 시스템을 도입하여 성능을 향상시키고 있습니다. 그 결과, 산업 배출 규제 강화로 인해 환경 친화적이고 효율적인 시스템에 대한 수요가 증가함에 따라 산업용 냉동 분야에서 초임계 CO2 기술의 사용이 확대되고 있습니다.

지역 분석

유럽 ​​초임계 CO2 시장은 가장 중요한 수익 창출원이며 예측 기간 동안 연평균 18.87%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 독일 경제는 세계 5위, 유럽 최대 규모입니다. 2019년 독일 경제는 0.6% 성장하여 지난 5년 중 가장 낮은 성장률을 기록했습니다. 부채 관련 정부 정책, 재정 조정, 수출 감소를 초래하는 무역 긴장 등 여러 요인이 독일 경제 성장에 영향을 미치고 있습니다. 독일 정부는 6천억 달러가 넘는 자금 지원 계획을 발표함으로써 코로나19의 영향으로 인한 경제 침체를 막고 미래 성장과 여러 공공 부문의 원활한 운영을 보장하고자 합니다.

아시아 태평양 초임계 CO2 시장 동향

아시아 태평양 지역의 초임계 CO2 시장은 예측 기간 동안 연평균 18.09%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 중국은 아시아 태평양 지역에서 가장 큰 GDP를 보유하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 중국은 특히 상하이와 같은 대도시 및 중소도시 외곽 지역과 장쑤, 저장, 후베이, 허난 등의 지방에서 과일과 채소 생산을 중심으로 냉장 시설 건설 및 개발이 증가했습니다. 2019년 2월 정부 발표에 따르면, 중국은 향후 4년간 농산물 냉장 및 물류 시설을 확대할 계획입니다. 베이징의 5개년 계획은 농산물 품질 향상을 통해 농업 부문을 부흥시키기 위한 것으로, 주요 생산 지역에 예냉, 저장 및 신선도 유지 인프라 시설 건설을 우선시할 가능성이 높습니다.

미국은 세계 최대이자 가장 강력한 경제 대국입니다. 관련 법규 덕분에 천연 및 저GWP(지구온난화지수) 소재의 사용이 증가하고 있습니다. R-744(이산화탄소)와 같은 비할로카본 냉매는 초임계 및 캐스케이드 시스템 모두에서 미국 전역의 슈퍼마켓 냉장 시스템에 더욱 빈번하게 사용되고 있습니다. 기후 동맹(Climate Alliance)의 규제는 고GWP 냉매의 사용을 줄이기 위해 친환경 및 저GWP 냉매 시장을 활성화하고 있습니다. 미국 건축가협회(AIA)는 미국의 산업 부문이 2020년에 0.5%, 2021년에 0.3% 성장할 것으로 예측했습니다. 캘리포니아, 워싱턴, 플로리다, 텍사스 등 식량 생산량이 가장 많은 지역에서 로스앤젤레스와 뉴욕을 중심으로 냉장 보관 시설에 대한 수요가 크게 증가할 것으로 예상됩니다.

최근 브라질 경제는 불안정한 모습을 보였습니다. 정치적 불안정, 높은 인플레이션, 낮은 수출 가격, 그리고 소비자 신뢰도 하락으로 인해 경제가 위축되었습니다. 브라질은 오존층 보호 조치를 장려하는 몬트리올 의정서를 비준했습니다. 이 의정서는 오존층 파괴 물질을 제거하기 위한 목표를 설정하고 있습니다. 또한, 2016년 몬트리올 의정서의 키갈리 개정안은 세계 기후 시스템에 미치는 영향을 고려하여 수소불화탄소(HFC)의 사용을 더욱 제한했습니다.

국가가 30년 전 몬트리올 의정서를 비준한 이후, 오존층 파괴 가능성이 있는 물질 약 17,000톤의 소비를 단계적으로 감축해 왔습니다. 농업 분야에서 이러한 물질에는 메틸 브로마이드, 할론, CFC, CTC 등이 포함됩니다. 그러나 이러한 의정서 시행은 국내 시장 조사에 영향을 미쳤습니다. 세계 최대 식품 생산국 중 하나인 브라질은 국내 수요 증가, 외국인 투자 유치, 중동 국가로의 수출 확대에 힘입어 최근 몇 년간 식품 산업이 크게 성장했습니다.

최근 남아프리카공화국 경제는 불안정한 성장을 경험해 왔습니다. 초임계 이산화탄소는 남아프리카공화국에서 큰 시장 잠재력을 가지고 있는데, 이는 기존 냉매 사용이 지구 온난화에 미치는 영향에 대한 환경적 우려가 커지고 있기 때문입니다. 남아프리카공화국의 냉동식품 시장은 주로 육류 제품을 포함한 냉동 생선 및 해산물 소매 판매로 이루어져 있습니다. 남아프리카공화국 국민들이 채소와 단백질 섭취를 늘리고, 오랫동안 불만족스러운 식단 선택지이거나 과도한 인공 첨가물이 함유된 식품으로 여겨져 온 냉동식품에 대한 거부감이 줄어들면서 냉동식품 시장은 성장하고 있습니다.

그 결과, 콜드체인 수요가 증가하면서 전국적으로 초임계 CO2에 대한 수요가 늘어나고 있습니다. 초임계 CO2 냉동 시스템은 많은 소매점에서도 사용되고 있습니다. 예를 들어, 식품 소매업체인 픽앤페이(Pick n Pay, PnP)는 2018년 9월 케이프타운 밀너턴에 첫 번째 초임계 CO2 매장을 열었습니다. 현재 케이프타운에는 16개의 초임계 CO2 매장이 있으며, 2020년 말까지 32개로 증가할 것으로 예상되어 초임계 CO2 시장의 수요를 보여줍니다.