실험실 화학물질 시장 규모 및 점유율 분석: 성장 동향 및 전망 (2026-2031년)

실험실 화학물질 시장 분석: 성장 동향 및 전망 (2026-2031)

# 시장 개요 및 주요 통찰

실험실 화학물질 시장은 2026년 300.9억 달러 규모에서 2031년 370.3억 달러에 이를 것으로 예상되며, 2026년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 4.24%를 기록할 전망입니다. 이러한 꾸준한 성장은 생명 과학 연구에 대한 지속적인 투자, 더욱 엄격해진 분석 표준, 그리고 친환경 화학물질로의 점진적인 전환에 힘입은 바 큽니다. 특히 제약 개발사들은 매년 2,000억 달러 이상을 R&D에 투자하며 고순도 시약의 가장 큰 단일 수요처로 남아있습니다. 또한, 연구실들은 자동화를 중심으로 워크플로우를 재설계하고 있으며, 이는 취급 단계를 줄이는 사전 포맷 액체 표준물질의 소비를 증가시키고 있습니다. 동시에 환경 규제는 최종 사용자들로 하여금 새로운 지속 가능성 평가 기준을 충족하는 인증된 표준 물질과 바이오 기반 용매를 사용하도록 유도하고 있습니다.

보고서의 주요 내용은 다음과 같습니다:

* 유형별: 생화학 분야가 2025년 실험실 화학물질 시장 점유율의 27.12%로 가장 큰 비중을 차지했으며, 헬스케어/제약 시약은 2031년까지 연평균 4.93%로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.
* 적용 분야별: 학술/교육 기관이 2025년 실험실 화학물질 시장 규모의 30.66%를 차지했으며, 세포/조직 배양 시약은 2026년부터 2031년까지 연평균 4.58%의 성장률을 보일 전망입니다.
* 지역별: 북미가 2025년 매출의 29.60%를 점유하며 가장 큰 시장이었고, 아시아 태평양 지역은 2031년까지 연평균 4.66%로 가장 빠른 성장이 예상됩니다.
* 시장 집중도: 중간 수준입니다.
* 주요 기업: ITW Reagents Division, Merck KGaA, Avantor, Inc., Thermo Fisher Scientific Inc., Agilent Technologies 등이 있습니다.

# 글로벌 실험실 화학물질 시장 동향 및 통찰

1. 시장 동인 (Drivers)

* 생명 과학 및 제약 분야의 R&D 지출 증가 (+1.2% CAGR 영향): 주요 제약사들이 2024년 매출의 15-20%를 신약 개발 프로그램에 할당하면서, 정밀 생물학의 기반이 되는 크로마토그래피 용매, 효소 기질, 동위원소 표지 표준물질에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. 대학들은 산업 제휴 및 재단 보조금을 활용하여 공공 자금 변동성으로부터 연구 파이프라인을 보호하며 활발한 구매자로 남아있습니다. 로봇 액체 핸들러와 AI 기반 실험 설계를 활용한 자율 연구실의 확장은 바코드 메타데이터가 포함된 즉시 사용 가능한 액체 재고의 소비를 늘리고 있습니다. 자동화 호환 포장 및 디지털 문서를 제공할 수 있는 공급업체는 주문량이 증가하고 있습니다.
* 전 세계 생물 제약 제조 역량 확대 (+0.9% CAGR 영향): 2024년 전 세계 생물학적 제제 생산 역량이 20% 이상 증가하면서, GMP(우수 의약품 제조 및 품질 관리 기준) 환경에서 사용되는 공정 완충액, 크로마토그래피 수지, 출시 테스트 표준물질에 대한 상당한 수요가 발생했습니다. 계약 개발 및 제조 조직(CDMO)은 여러 고객에 걸쳐 시약 수요를 증폭시키는 플랫폼 프로세스에 의존하며 예측 가능한 구매 프로필을 확고히 합니다. 아시아 태평양 지역은 경쟁력 있는 비용 구조로 인해 다국적 기업과 바이오시밀러 기업의 투자를 유치하며 새로운 시설 투자의 대부분을 차지하고 있습니다. 품질 기반 설계(QbD) 프레임워크에 뿌리를 둔 연속 제조 패러다임은 배치 무결성을 보장하는 실시간 분석 시약에 대한 수요를 강화합니다.
* 환경 및 식품 테스트에서 고순도 시약 수요 증가 (+0.7% CAGR 영향): 미국 EPA의 PFAS(과불화화합물) 모니터링 방법 업데이트는 초고순도 용매와 동위원소 표지 표준물질만이 충족할 수 있는 극미량 검출 한계를 요구하고 있습니다. EU의 식수 지침은 추가적인 조화를 통해 전 세계적으로 순도 사양을 높이는 사실상의 기준을 마련하고 있습니다. 식품 안전 연구실은 살충제 및 곰팡이 독소의 신속한 스크리닝을 지원해야 하므로, 인증된 다중 분석 키트의 채택이 증가하고 있습니다. ISO/IEC 17025에 따른 인증 기관은 완전한 추적성을 의무화하여, 로트별 문서화 및 불확실성 예산을 완벽하게 제공하는 공급업체를 선호합니다.
* 디지털화 및 AI 기반 ‘미래형 연구실’ 이니셔티브 (+0.8% CAGR 영향): 2024년에는 연구자들이 일관된 데이터 확보와 숙련된 인력 부족 해소를 위해 자동화 도입이 가속화되었습니다. Emerald Cloud Lab과 같은 클라우드 연구실은 장비들을 중앙 집중화하여 시약, 소모품, 교정 표준물질에 대한 통합 조달 계약을 가능하게 합니다. 이러한 모델은 API를 통해 전자 연구실 노트북과 연동되는 병입 준비 형식 및 검증된 SDS(안전 보건 자료) 아카이브를 선호합니다. AI 기반 실험 설계는 예측 모델 훈련을 위한 방대한 화학 라이브러리를 요구하며, 데이터가 풍부한 시약 카탈로그에 대한 틈새시장을 열고 있습니다.
* 지속 가능한/친환경 용매 및 바이오 기반 시약으로의 전환 (+0.6% CAGR 영향): EU가 주도하는 이 추세는 북미 및 선진 아시아 태평양 지역으로 확산되고 있습니다. 환경 규제가 강화되면서 최종 사용자들은 새로운 지속 가능성 평가 기준을 충족하는 인증된 표준 물질과 바이오 기반 용매를 선호하고 있습니다. 이는 장기적으로 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

2. 시장 제약 (Restraints)

* 주요 용매 및 산의 원료 가격 변동성 (-0.8% CAGR 영향): 원유 및 나프타 가격의 급격한 변동은 아세톤, 아세토니트릴, 황산 공급에 영향을 미쳐 고소비 연구실의 예산 책정을 불안정하게 만듭니다. 공급업체는 입찰 기반 고객이 가격 인상을 거부할 경우 마진 압박을 받을 위험이 있습니다. 특히 동아시아에 집중된 특수 화학물질 생산은 해상 병목 현상이나 무역 마찰 발생 시 위험을 증폭시킵니다.
* 엄격한 유해 폐기물 및 화학물질 안전 규제 (-0.5% CAGR 영향): 최신 REACH(화학물질의 등록, 평가, 허가 및 제한) 업데이트는 고위험성 물질(SVHC) 목록을 확대하여, 기존 시약의 고비용 재구성 또는 단종을 강제하고 있습니다. 폐기물 처리 비용은 지방 당국이 이전에 무해했던 혼합물을 더 높은 수수료 범주로 재분류함에 따라 증가하고 있습니다. 공급업체는 이제 광범위한 노출 시나리오 문서, 다국어 SDS, 디지털 추적성 기록을 제공해야 하며, 이는 규제 팀에 부담을 줍니다. 글로벌 규제 준수 인프라가 없는 소규모 틈새 제조업체는 시장 이탈을 고려해야 할 수 있으며, 이는 실험실 화학물질 시장을 자본력이 풍부한 기업들 사이에서 더 높은 집중도로 이끌고 있습니다.
* 기능성 대체 키트 및 자동화 플랫폼의 가용성 (-0.4% CAGR 영향): 자동화 도입률이 높은 선진 시장에서는 기능성 대체 키트 및 자동화 플랫폼의 가용성이 시장 성장을 제약할 수 있습니다. 이는 특정 시약에 대한 의존도를 줄이고, 통합 솔루션으로의 전환을 유도하기 때문입니다.

# 세그먼트 분석

1. 유형별 분석: 생화학 분야, 단백질체학 확장에 힘입어 선두 유지

생화학 분야는 2025년 실험실 화학물질 시장 점유율의 27.12%를 차지하며 효소 동역학, 대사체학, 단백질체 분석에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 단백질체학 연구실은 고순도 완충액, 환원제, 질량 분석 등급 용매를 일상적으로 소비하며, 이는 높은 가격 프리미엄을 형성합니다. 이 범주 내에서 헬스케어/제약 시약 시장 규모는 제약 제조업체들이 생물학적 제제 파이프라인을 확장함에 따라 2031년까지 연평균 4.93%로 성장할 것으로 예상됩니다.

분자 생물학 시약은 CRISPR 및 차세대 염기서열 분석(NGS) 워크플로우에 힘입어 뒤를 잇고 있으며, 이는 높은 정확도를 요구하는 중합효소 및 뉴클레오타이드 혼합물에 대한 수요를 창출합니다. 세포/조직 배양 배지는 첨단 치료법에 대한 규제 지침에 맞춰 무혈청, 화학적으로 정의된 제형으로 전환되고 있습니다. 환경 테스트 화학물질은 정부가 오염 물질 스크리닝 의무를 확대함에 따라 꾸준한 채택을 이어가고 있습니다.

2. 적용 분야별 분석: 학술 기관, 자금 압박에도 불구하고 지배적 위치 유지

학술/교육 사용자들은 연방 예산이 긴축되었음에도 불구하고 다각화된 자금 출처의 혜택을 받으며 2025년 실험실 화학물질 시장의 30.66%를 점유했습니다. 대량 구매는 1학년 교육 연구실을 위한 기본 산부터 학제 간 연구 클러스터를 위한 고등급 시약에 이르기까지 다양합니다. 산업 구매자들은 엄격한 규제 감사에 대응하여 사내 QC 및 공정 개발 팀의 분석 역량 강화로 두 번째로 큰 수요를 견인합니다.

세포/조직 배양은 세포 치료 및 오가노이드 프로그램에 힘입어 2026년부터 연평균 4.58%로 가장 빠르게 성장하는 적용 분야로 부상했습니다. 정부 연구실은 환경 감시 네트워크를 확장함에 따라 꾸준한 소비자로 남아있습니다. 헬스케어/제약 적용 분야 내 실험실 화학물질 시장 규모 또한 생물학적 제제 생산 역량 확충과 함께 증가하고 있으며, GMP 등급 소모품에 대한 장기적인 수요를 확고히 하고 있습니다.

# 지역 분석

* 북미: 2025년 매출의 29.60%를 차지하며 가장 큰 시장이었습니다. GSK의 300억 달러 및 Eli Lilly의 50억 달러에 달하는 미국 제조 시설 투자가 성장을 견인했습니다. FDA 및 EPA와 같은 연방 기관은 규제 준수 및 연구 의무를 위해 꾸준한 시약 수요를 유지합니다. 캐나다의 특수 화학물질 생태계는 지역 공급 탄력성을 더하여 대륙 전반에 걸쳐 실험실 화학물질 시장을 더욱 공고히 합니다.
* 아시아 태평양: 연평균 4.66%로 가장 빠른 성장이 예상됩니다. 중국의 바이오 기술 자급자족 노력은 크로마토그래피 매체, 세포 배양 보충제, 분석 표준물질의 대량 조달을 촉진합니다. 인도는 API(원료의약품) 리더십을 활용하여 검증 시약을 국내에서 조달하고 잉여 공급을 전 세계로 수출합니다. 일본과 한국은 첨단 재료 과학 및 유전체학 수요를 통해 추적성 및 자동화 호환성을 중시하는 정교한 구매자 기반을 뒷받침합니다.
* 유럽: 독일과 스위스를 중심으로 한 엄격한 환경 법규와 첨단 제약 클러스터에 힘입어 견고한 입지를 유지하고 있습니다. 친환경 화학물질 채택이 가속화되고 있으며, 공공 자금 지원은 저탄소 연구실 운영을 장려합니다. 브렉시트로 인해 일부 주문 허브가 영국에서 EU 본토로 이동했지만, 대서양 횡단 및 유럽 내 무역 흐름은 대체로 유지되고 있습니다.
* 남미 및 중동 아프리카: 공중 보건 연구실의 증설로 인해 점진적인 성장이 예상되지만, 현재 시장 점유율은 미미한 수준입니다.

# 경쟁 환경

실험실 화학물질 시장은 중간 정도의 집중도를 보입니다. Thermo Fisher Scientific의 Solventum 정제 사업부 인수(2024년 9월, 41억 달러)는 소모품 범위를 확장하고 엔드투엔드 워크플로우 커버리지를 강화했습니다. Merck KGaA, Agilent, Sartorius는 여과, 크로마토그래피, 바이오 공정 일회용 시스템 분야에서 틈새 역량을 추가하는 목표 인수를 통해 지속적으로 규모를 확장하고 있습니다.

기술은 주요 경쟁 분야입니다. 선두 기업들은 시약 상호작용을 디지털 방식으로 모델링할 수 있도록 제형 설계에 AI를 통합하고 있습니다. 자율 연구실 인터페이스 및 스마트 패키징 관련 특허 출원이 증가하고 있으며, 이는 상품화된 화학물질보다는 데이터 서비스에 기반한 미래 차별화를 시사합니다.

지속 가능성 또한 중요한 경쟁 축입니다. 탄소 회계 처리된 용매 대체품 및 재활용 가능한 용기를 제공하는 선도 기업들은 ESG(환경, 사회, 지배구조) 제약이 있는 입찰에서 선호 공급업체 지위를 확보하고 있습니다. 신규 진입자로는 번들 시약 계약을 협상하여 마진을 압축하지만, 승인된 공급업체의 물량 가시성을 높이는 클라우드 연구실이 있습니다.

최근 산업 동향:

* 2025년 1월: Shanghai Bid Pharmaceutical Technology Co., Ltd.와 두 투자 펀드가 Combi-Blocks를 2억 1,500만 달러에 인수했습니다. 이는 Combi-Blocks의 글로벌 실험실 화학물질 공급을 Shanghai Bid Pharmaceutical Technology Co., Ltd.의 기존 사업과 통합하기 위함입니다.
* 2023년 5월: Calibre Scientific은 실험실 화학물질을 제조하고 화학, 식품, 제약 산업에 원료를 공급하는 Chemos GmbH & Co. KG를 인수했다고 발표했습니다.

이 보고서는 글로벌 실험실 화학물질 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 실험실 화학물질은 실험실 테스트 및 실험에 사용되는 모든 화학물질을 의미하며, 주로 표준 화학 시약 또는 복잡한 화학물질 합성을 위한 빌딩 블록 역할을 합니다. 본 연구는 시장을 유형, 적용 분야 및 지리적 위치별로 세분화하여 분석합니다.

시장 규모는 2031년까지 4.24%의 연평균 성장률(CAGR)로 성장하여 370.3억 달러에 이를 것으로 전망됩니다.

주요 시장 성장 동력으로는 생명 과학 및 제약 부문의 R&D 지출 증가, 전 세계 생물약제 제조 역량 확장, 환경 및 식품 테스트 분야에서 고순도 시약 수요 증가, 디지털화 및 AI 기반의 ‘미래형 실험실(Lab-of-the-Future)’ 이니셔티브, 그리고 지속 가능한/친환경 용매 및 바이오 기반 시약으로의 전환 등이 있습니다. 반면, 시장 성장을 저해하는 요인으로는 주요 용매 및 산의 원료 가격 변동성, 엄격한 유해 폐기물 및 화학물질 안전 규제, 그리고 기능성 대체 키트 및 자동화 플랫폼의 가용성 등이 언급됩니다.

보고서는 시장을 생화학, 분자 생물학, 사이토카인 및 케모카인 테스트, 탄수화물 분석, 면역화학, 세포/조직 배양, 환경 테스트 및 기타 유형으로 분류합니다. 현재 가장 높은 매출 점유율(27.12%)을 차지하는 제품군은 단백질체학 및 대사체학 분석에서 핵심적인 역할을 하는 생화학 분야입니다. 2031년까지 가장 빠르게 성장할 것으로 예상되는 부문은 세포 치료법의 성장을 반영하여 4.58%의 CAGR을 기록할 세포/조직 배양 시약입니다. 적용 분야별로는 학술/교육, 산업, 정부, 헬스케어(제약) 부문으로 나뉩니다.

지리적으로는 아시아-태평양, 북미, 유럽, 남미, 중동 및 아프리카 등 주요 지역의 16개국 시장 규모 및 예측을 다룹니다. 특히 아시아-태평양 지역은 가장 매력적인 성장 지역으로 부상하고 있습니다.

경쟁 환경 분석에는 시장 집중도, 전략적 움직임, 시장 점유율/순위 분석이 포함되며, Agilent Technologies, Avantor, Inc., Merck KGaA, Thermo Fisher Scientific Inc. 등 주요 기업들의 프로필이 상세히 제시됩니다. 또한, 보고서는 가치 사슬 분석과 공급업체 및 구매자의 교섭력, 신규 진입자의 위협, 대체재의 위협, 경쟁 강도를 평가하는 Porter의 5가지 경쟁 요인 분석을 통해 시장 구조를 심층적으로 탐구합니다. 시장 기회 및 미래 전망 섹션에서는 미개척 시장(white-space) 및 미충족 수요(unmet-need)에 대한 평가를 제공합니다.

1. 서론

• 1.1 연구 가정 및 시장 정의
• 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 환경

• 4.1 시장 개요
• 4.2 시장 동인
  • 4.2.1 생명과학 및 제약 부문의 R&D 지출 증가
  • 4.2.2 전 세계 바이오의약품 제조 역량 확대
  • 4.2.3 환경 및 식품 테스트에서 고순도 시약 수요 증가
  • 4.2.4 디지털화 및 AI 기반 고처리량 “미래 실험실” 이니셔티브
  • 4.2.5 지속 가능한/친환경 용매 및 바이오 기반 시약으로의 전환
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 주요 용매 및 산의 원료 가격 변동성
  • 4.3.2 엄격한 유해 폐기물 및 화학 물질 안전 규제
  • 4.3.3 기능성 대체 키트 및 자동화 플랫폼의 가용성
• 4.4 가치 사슬 분석
• 4.5 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
  • 4.5.1 공급업체의 교섭력
  • 4.5.2 구매자의 교섭력
  • 4.5.3 신규 진입자의 위협
  • 4.5.4 대체재의 위협
  • 4.5.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 유형별
  • 5.1.1 생화학
  • 5.1.2 분자 생물학
  • 5.1.3 사이토카인 및 케모카인 테스트
  • 5.1.4 탄수화물 분석
  • 5.1.5 면역화학
  • 5.1.6 세포/조직 배양
  • 5.1.7 환경 테스트
  • 5.1.8 기타 유형
• 5.2 적용 분야별
  • 5.2.1 학술/교육
  • 5.2.2 산업
  • 5.2.3 정부
  • 5.2.4 헬스케어 (제약)
• 5.3 지역별
  • 5.3.1 아시아 태평양
  • 5.3.1.1 중국
  • 5.3.1.2 인도
  • 5.3.1.3 일본
  • 5.3.1.4 대한민국
  • 5.3.1.5 아세안 국가
  • 5.3.1.6 기타 아시아 태평양
  • 5.3.2 북미
  • 5.3.2.1 미국
  • 5.3.2.2 캐나다
  • 5.3.2.3 멕시코
  • 5.3.3 유럽
  • 5.3.3.1 독일
  • 5.3.3.2 영국
  • 5.3.3.3 프랑스
  • 5.3.3.4 이탈리아
  • 5.3.3.5 러시아
  • 5.3.3.6 북유럽 국가
  • 5.3.3.7 기타 유럽
  • 5.3.4 남미
  • 5.3.4.1 브라질
  • 5.3.4.2 아르헨티나
  • 5.3.4.3 기타 남미
  • 5.3.5 중동 및 아프리카
  • 5.3.5.1 사우디아라비아
  • 5.3.5.2 남아프리카
  • 5.3.5.3 기타 중동 및 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임
• 6.3 시장 점유율/순위 분석
• 6.4 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 Agilent Technologies
  • 6.4.2 Avantor, Inc.
  • 6.4.3 BD Biosciences
  • 6.4.4 Beckman Coulter, Inc.
  • 6.4.5 Biosynth
  • 6.4.6 Calibre Scientific
  • 6.4.7 Carlo Erba Reagents
  • 6.4.8 FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation
  • 6.4.9 ITW Reagents Division
  • 6.4.10 Merck KGaA
  • 6.4.11 New England Biolabs
  • 6.4.12 PerkinElmer
  • 6.4.13 Promega Corporation
  • 6.4.14 Sartorius AG
  • 6.4.15 Shanghai Bid Pharmaceutical Technology Co., Ltd.
  • 6.4.16 Shimadzu Corporation
  • 6.4.17 Thermo Fisher Scientific Inc.

7. 시장 기회 및 미래 전망