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비상 차단 시스템 시장 개요 (2025-2030)
본 보고서는 비상 차단 시스템(Emergency Shutdown Systems, ESS) 시장의 성장 동향 및 예측을 다루며, 제어 방식(전기, 광섬유, 공압), 최종 사용자 산업(석유 및 가스, 정유, 발전), 그리고 지역별로 시장을 세분화하여 분석합니다.
# 1. 시장 스냅샷
* 연구 기간: 2019년 – 2030년
* 예측 데이터 기간: 2025년 – 2030년
* 과거 데이터 기간: 2019년 – 2023년
* 연평균 성장률(CAGR): 9.29%
* 가장 빠르게 성장하는 시장: 아시아 태평양
* 가장 큰 시장: 유럽
* 시장 집중도: 낮음
# 2. 시장 분석
비상 차단 시스템 시장은 예측 기간 동안 연평균 9.29%의 견고한 성장률을 기록할 것으로 전망됩니다. 이는 전 세계적으로 복잡해지는 제조 및 산업 애플리케이션의 증가와 재앙적인 사고 발생률 상승에 기인합니다. 특히 석유 및 가스 산업에서는 보안 요소가 비상 차단 시스템 수요를 변화시키는 중요한 요인으로 작용하고 있습니다. 예를 들어, 멕시코와 같이 파이프라인이 반군 공격 및 절도에 취약한 지역에서는 원격 작동을 지원하는 자동화되고 견고한 비상 차단 시스템에 대한 수요가 높습니다.
그러나 비상 차단 시스템 설치와 관련된 높은 초기 투자 비용은 시장 성장에 제약으로 작용할 수 있습니다. 시스템의 총 소유 비용에는 장비 구매 및 설계와 같은 자본 비용이 포함됩니다. 유정 및 공정 비상 차단 시스템은 복잡하며, 그 설계는 여러 분야의 전문 지식을 필요로 하므로 높은 설계 및 개발 비용이 발생합니다.
최근 동향으로는, 2020년 4월 에머슨(Emerson) 산업 에너지 컨설팅 팀이 미국 북동부의 한 특수 화학 제조업체의 1960년대 보일러 제어 시스템 현대화를 지원한 사례가 있습니다. 에머슨은 안전 기능을 위해 DeltaV SIS(Safety Instrumented System) 하드웨어를, 연소 및 공정 제어를 위해 DeltaV PAS(Process Automation System) 장비를 사용하여 새로운 보일러 제어 시스템을 구축했습니다.
한편, 최근 COVID-19 팬데믹 발생과 유가 약세로 인해 전 세계적으로 많은 기업들이 거래 조건 악화를 겪으며 시장에 부정적인 영향을 미쳤습니다.
긍정적인 측면으로는, 에너지 수요 증가로 인해 원자력 발전소 건설이 활발히 진행되고 있다는 점입니다. 현재 30개국에서 450개 이상의 원자로가 가동 중이며, 15개국(주로 중국, 인도, 러시아, 아랍에미리트 등)에서 50개 이상의 원자로가 건설 중입니다. 이는 비상 차단 시스템의 필요성을 더욱 증대시킬 것으로 예상됩니다.
# 3. 주요 시장 동향 및 통찰
3.1. 석유 및 가스 부문의 상당한 성장 예상
석유 및 가스 부문은 전 세계 비상 차단 시스템 시장에서 가장 큰 비중을 차지합니다. 유가 회복과 상류(Upstream) 활동 증가, 특히 해양 시설에서의 수요 증가가 비상 차단 시스템 시장 성장을 견인할 것으로 예상됩니다. 이 부문에서는 상류, 중류, 하류(정유 공장) 활동에서의 ESD 시스템 수요를 모두 고려합니다.
미국 해양 석유 및 천연가스 산업의 안전 및 환경 보호 규정을 시행하는 BSEE(Bureau of Safety and Environmental Enforcement)와 같은 규제는 유럽(유럽 4 및 5 표준)을 포함한 다른 지역에서도 중요하게 작용합니다. 주요 사고 위험을 최소화하기 위해 라인의 압력과 온도를 면밀히 모니터링하는 데 ESD 시스템이 필수적입니다.
인도에서 세계 최대 규모의 친환경 정유 공장 건설이 예상되는 등 새로운 정유 프로젝트가 진행됨에 따라 예측 기간 동안 ESD 시스템 수요가 증가할 것으로 보입니다. 2017년부터 2023년 사이에 노르웨이, 덴마크, 우즈베키스탄, 쿠웨이트 등지에서 가동될 예정인 신규 석유 및 가스 정유 프로젝트들은 ESD 시스템의 잠재 고객이 될 수 있습니다. 또한, 미국 내무부가 2019-2024년 국가 외대륙붕 석유 및 가스 임대 프로그램(National OCS Program)에 따라 외대륙붕(OCS) 면적의 약 90%에서 해양 탐사 시추를 허용할 계획이어서, 이 지역의 석유 및 가스 부문 또한 시장에 새로운 기회를 제공할 것으로 기대됩니다.
3.2. 유럽 시장의 상당한 시장 점유율 유지 예상
유럽은 전 세계 비상 차단 시스템(ESD) 시장에서 가장 큰 시장 중 하나입니다. 하류 석유 및 가스 부문의 상당한 활동과 높은 산업 활동이 유럽 ESD 시스템 시장의 가장 중요한 동력 중 하나입니다.
유럽은 세계에서 가장 발전되고 큰 원유 정유 지역 중 하나로, 2017년 기준 전 세계 원유 정제 능력의 15%를 차지했습니다. 최근 저유가 상황은 기존 정유 공장 확장 및 신규 프로젝트 착수에 대한 수요를 크게 증가시켰습니다. 또한, 영국에서는 Total의 Glendronach와 같은 주요 발견으로 상당한 탐사 활동이 이루어졌습니다. Glendronach는 새천년 이후 영국 대륙붕에서 다섯 번째로 큰 재래식 천연가스 매장량 발견으로 추정됩니다.
다양한 최종 사용자 산업에서 첨단 기술을 갖춘 산업 제어 시스템의 채택이 증가하고 있는 점도 이 지역의 대기업, 중소기업 전반에 걸쳐 비상 차단 시스템 채택을 장려할 것으로 예상됩니다. 따라서 유럽은 예측 기간 동안 시장 참여자들에게 사업 기회를 제공할 것으로 전망됩니다.
# 4. 경쟁 환경
비상 차단 시스템에 대한 수요 증가로 인해 새로운 기술 제품 개발을 위한 막대한 투자가 이루어지고 있습니다. 이에 따라 기업들은 새롭고 차별화된 제품을 개발하는 것을 핵심 전략으로 채택하고 있습니다. 하니웰(Honeywell), 에머슨(Emerson), 로크웰 오토메이션(Rockwell Automation), ABB, 슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric)과 같은 대형 제조업체들은 소규모 기술 기업을 적극적으로 인수하여 지속 가능한 경쟁 우위를 확보하려 노력하고 있습니다.
글로벌 비상 차단 시스템 시장의 주요 기업으로는 ABB, 에머슨, 하니웰 등이 있으며, 제너럴 일렉트릭(General Electric Co), 지멘스(Siemens AG), 슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric SE) 등도 주요 플레이어로 활동하고 있습니다.
주요 시장 개발 사례:
* 2020년 4월: 에머슨은 수력 터빈 제어 분야의 선두 기업인 아메리칸 거버너 컴퍼니(American Governor Company)를 인수했습니다. 이는 재생 에너지 및 전력 산업에서 에머슨의 기술 역량과 전문성을 강화하는 데 기여했습니다.
* 2019년 11월: 요코가와 전기(Yokogawa Electric Corporation)는 ProSafe-RS 안전 계장 시스템의 향상된 버전인 ProSafe-RS R4.05.00을 출시했습니다. ProSafe-RS는 회사의 OpreX 제어 및 안전 시스템 제품군의 핵심 제품입니다.
이 보고서는 공정 장비의 안전 모드 전환을 위한 우선 제어를 보장하는 전 세계 비상 종료 시스템(Emergency Shutdown Systems, ESD) 시장에 대한 심층 분석을 제공합니다.
1. 연구 개요 및 방법론
보고서는 연구 가정, 범위 및 방법론을 명시하여 분석의 기반을 설명합니다.
2. 시장 역학
* 시장 동인: 산업 안전 규제 강화와 석유 및 가스 산업 확장에 따른 대규모 생산 프로젝트 증가는 시장 성장을 견인하는 주요 요인입니다.
* 시장 제약: 높은 초기 설치 및 유지보수 비용은 시장 성장의 제약 요인으로 작용합니다.
* 산업 분석: 산업 가치 사슬 분석과 포터의 5가지 경쟁 요인 분석을 통해 시장의 매력도와 경쟁 환경을 평가합니다.
* 기술 스냅샷: 밸브, 액추에이터, 현장 안전 센서, 시스템 로직 솔버, 컨트롤러 및 트립 릴레이 등 핵심 기술 구성 요소를 상세히 다룹니다.
3. 시장 세분화
시장은 다음 기준에 따라 세분화됩니다.
* 제어 방식별: 전기, 광섬유, 공압, 유압 및 기타 방식.
* 최종 사용자 산업별: 석유 및 가스, 정유, 발전, 금속 및 광업, 제지 및 펄프 등 다양한 산업.
* 지역별: 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카.
4. 경쟁 환경
보고서는 ABB, Emerson Electric, General Electric, Honeywell International, Siemens, Schneider Electric 등 주요 시장 참여자들의 회사 프로필을 포함하여 경쟁 구도를 분석합니다.
5. 주요 시장 통찰 및 전망
* 시장 성장: 전 세계 ESD 시장은 예측 기간(2025-2030년) 동안 연평균 성장률(CAGR) 9.29%를 기록하며 성장할 것으로 전망됩니다.
* 주요 기업: General Electric Co., Siemens AG, Honeywell International Inc., ABB Ltd, Schneider Electric SE가 시장을 선도하는 주요 기업입니다.
* 지역별 동향: 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 보이며 빠르게 성장할 것으로 예상되며, 2025년에는 유럽이 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 분석됩니다.
* 보고서 기간: 본 보고서는 2019년부터 2024년까지의 과거 시장 규모와 2025년부터 2030년까지의 시장 규모를 예측합니다.
6. 투자 및 시장 기회
보고서는 잠재적 투자 기회와 함께 시장의 미래 동향 및 기회에 대한 정보를 제공합니다.
1. 서론
- 1.1 연구 가정
- 1.2 연구 범위
2. 연구 방법론
3. 요약
4. 시장 역학
- 4.1 시장 개요
- 4.2 시장 동인
- 4.2.1 산업 안전에 대한 엄격한 규제 정책
- 4.2.2 석유 및 가스 산업 확대로 인한 대규모 생산 프로젝트 증가
- 4.3 시장 제약
- 4.3.1 높은 초기 및 유지보수 비용
- 4.4 산업 가치 사슬 분석
- 4.5 산업 매력도 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
- 4.5.1 신규 진입자의 위협
- 4.5.2 구매자/소비자의 교섭력
- 4.5.3 공급업체의 교섭력
- 4.5.4 대체 제품의 위협
- 4.5.5 경쟁 강도
- 4.6 기술 스냅샷
- 4.6.1 밸브
- 4.6.2 액추에이터
- 4.6.3 현장 설치 안전 센서
- 4.6.4 시스템 로직 솔버/프로그래밍 가능 안전 시스템
- 4.6.5 컨트롤러 및 트립 릴레이
- 4.6.6 기타 구성 요소
5. 시장 세분화
- 5.1 제어 방식별
- 5.1.1 전기
- 5.1.2 광섬유
- 5.1.3 공압
- 5.1.4 유압
- 5.1.5 기타 제어 방식
- 5.2 최종 사용자 산업별
- 5.2.1 석유 및 가스
- 5.2.2 정유
- 5.2.3 발전
- 5.2.4 금속 및 광업
- 5.2.5 제지 및 펄프
- 5.2.6 기타 최종 사용자 산업
- 5.3 지역별
- 5.3.1 북미
- 5.3.2 유럽
- 5.3.3 아시아 태평양
- 5.3.4 라틴 아메리카
- 5.3.5 중동 및 아프리카
6. 경쟁 환경
- 6.1 회사 프로필
- 6.1.1 ABB Limited
- 6.1.2 Emerson Electric Company
- 6.1.3 General Electric Co.
- 6.1.4 Hima Paul Hildebrandt GmbH
- 6.1.5 Honeywell International Inc,
- 6.1.6 Omron Corporation
- 6.1.7 Proserv Ingenious Simplicity
- 6.1.8 Rockwell Automation, Inc.
- 6.1.9 Schneider Electric SE
- 6.1.10 Siemens AG
- 6.1.11 Yokogawa Electric Corporation
- 6.1.12 Wartsila Oyj Abp
- 6.1.13 Doedijns Group
- 6.1.14 Safoco Inc.
- 6.1.15 Winn-Marion Companies
- 6.1.16 National Oilwell Varco Inc.
- 6.1.17 Ruelco Inc.
- 6.1.18 BWB Controls Inc.
- 6.1.19 Bifold Group Ltd
- 6.1.20 Versa Products Company Inc.
- 6.1.21 Halliburton Company
- *목록은 전체가 아님
7. 투자 기회
8. 시장 기회 및 미래 동향
비상 정지 시스템은 산업 현장에서 발생할 수 있는 위험 상황으로부터 작업자의 안전을 확보하고 설비의 손상을 방지하며 재산 피해를 최소화하기 위해 기계 또는 설비의 작동을 즉각적으로 중단시키는 핵심적인 안전 장치입니다. 이는 예상치 못한 사고 발생 시 최우선적으로 작동하여 위험을 제거하는 것을 목적으로 하며, 일반적으로 독립적인 제어 회로를 통해 구성되어 다른 시스템의 오작동에도 불구하고 항상 기능을 수행할 수 있도록 고장 안전(fail-safe) 원칙에 따라 설계됩니다. 주요 구성 요소로는 비상 정지 버튼, 로프 스위치, 안전 릴레이, 안전 컨트롤러 등이 있으며, 이들은 위험 신호를 감지하여 기계의 동력을 차단하거나 안전한 상태로 전환하는 역할을 수행합니다.
비상 정지 시스템은 작동 방식과 제어 방식에 따라 다양한 종류로 분류됩니다. 작동 방식에 따라서는 가장 보편적인 푸시 버튼형 비상 정지 스위치가 있으며, 이는 작업자가 손으로 직접 눌러 작동시킵니다. 컨베이어 벨트와 같이 긴 구간에 걸쳐 위험이 발생할 수 있는 환경에서는 로프를 당겨 작동시키는 풀 코드 스위치가 주로 사용됩니다. 또한, 발로 조작하는 페달형 스위치나 특정 구역에 사람이 침입했을 때 자동으로 감지하여 정지시키는 안전 매트, 라이트 커튼과 같은 광전 센서 기반의 시스템도 존재합니다. 제어 방식에 따라서는 물리적인 배선을 통해 직접 전원을 차단하는 하드와이어드 방식과, PLC(Programmable Logic Controller) 또는 안전 컨트롤러를 통해 프로그래밍된 로직에 따라 정지 동작을 수행하는 프로그래머블 방식으로 나눌 수 있습니다. 국제 표준인 ISO 13849-1 및 IEC 60204-1에서는 비상 정지 시스템의 정지 카테고리를 정의하고 있으며, 카테고리 0은 즉각적인 동력 차단으로 제어되지 않는 정지를 의미하고, 카테고리 1은 동력 제거 전 제어된 정지 후 동력을 차단하는 방식을 의미합니다. 비상 정지 시스템은 주로 카테고리 0 또는 카테고리 1에 해당합니다.
이러한 비상 정지 시스템은 광범위한 산업 분야에서 필수적으로 활용되고 있습니다. 제조업에서는 공장 자동화 라인, 로봇 시스템, CNC 공작기계, 프레스, 사출 성형기 등 다양한 생산 설비에 적용되어 작업자의 끼임, 충돌 등의 사고를 예방합니다. 물류 및 운송 분야에서는 컨베이어 시스템, 자동 창고 시스템, 지게차 등에 설치되어 물품의 낙하 또는 운반 중 사고 발생 시 즉각적인 대응을 가능하게 합니다. 건설 현장에서는 크레인, 엘리베이터, 각종 건설 장비에 적용되어 중장비 오작동으로 인한 대형 사고를 방지하는 데 기여합니다. 이 외에도 발전소, 풍력 터빈과 같은 에너지 시설, 의료 기기 및 실험 장비, 놀이기구, 선박 및 항공기 지상 지원 장비 등 인간의 안전과 직결되는 모든 기계 및 설비에 비상 정지 시스템이 필수적으로 탑재되고 있습니다.
비상 정지 시스템의 신뢰성과 효율성을 높이기 위해 다양한 관련 기술들이 함께 발전하고 있습니다. 복잡한 안전 로직을 구현하고 시스템의 진단 기능을 제공하는 안전 PLC 및 안전 컨트롤러는 비상 정지 시스템의 핵심 두뇌 역할을 합니다. 단일 기능의 안전 회로를 구성하는 데 사용되는 안전 릴레이는 시스템의 이중화 및 고장 안전성을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, 작업자의 접근을 감지하거나 위험 구역 침범을 모니터링하는 라이트 커튼, 안전 매트, 안전 도어 스위치, 레이저 스캐너 등의 안전 센서 기술은 비상 정지 시스템의 자동화된 작동을 지원합니다. 산업용 통신 프로토콜 중 안전 기능을 통합한 PROFINET/PROFIsafe, EtherCAT/FSoE와 같은 안전 필드버스 기술은 분산된 안전 장치들 간의 신호 전송을 빠르고 신뢰성 있게 처리합니다. 시스템의 상태를 시각적으로 표시하고 경고를 전달하는 인간-기계 인터페이스(HMI) 또한 중요한 관련 기술이며, 부품 고장 시에도 안전한 상태를 유지하도록 하는 고장 안전 설계(Fail-safe design)와 시스템의 신뢰성을 극대화하는 이중화 및 삼중화 기술은 비상 정지 시스템의 안정성을 보장하는 데 필수적입니다.
비상 정지 시스템 시장은 산업 안전에 대한 인식이 높아지고 관련 규제가 강화됨에 따라 지속적으로 성장하고 있습니다. 각국의 산업안전보건법 및 국제 표준(ISO 13849, IEC 62061 등)은 기계류의 안전 설계 및 비상 정지 시스템의 설치를 의무화하고 있으며, 이는 시장 성장의 주요 동력으로 작용하고 있습니다. 또한, 스마트 팩토리 및 자동화 시스템, 로봇 도입이 가속화되면서 인간과 기계의 협업 환경이 늘어나고 있어, 더욱 정교하고 신뢰성 높은 비상 정지 시스템의 수요가 증가하고 있습니다. Siemens, Rockwell Automation, Pilz, Schneider Electric, Omron, SICK 등 글로벌 자동화 및 안전 솔루션 기업들이 이 시장의 주요 플레이어로서 혁신적인 제품과 솔루션을 제공하고 있습니다. 최근에는 IIoT(Industrial Internet of Things)와의 연동을 통해 시스템의 실시간 모니터링 및 예측 유지보수 기능을 강화하고, 무선 비상 정지 시스템을 도입하여 설치의 유연성을 높이는 추세가 나타나고 있습니다.
미래에는 비상 정지 시스템이 더욱 지능화되고 통합될 것으로 전망됩니다. 인공지능(AI) 기반의 예측 안전 시스템은 잠재적인 위험을 사전에 감지하고 비상 정지 시스템을 능동적으로 작동시켜 사고를 미연에 방지하는 데 기여할 것입니다. IIoT 기술과의 통합은 비상 정지 시스템의 상태를 실시간으로 모니터링하고 원격으로 제어할 수 있게 하여, 유지보수의 효율성을 높이고 시스템의 가용성을 극대화할 것입니다. 또한, 유선 설치의 제약을 극복하고 설치 유연성을 증대시키는 무선 비상 정지 시스템의 적용이 더욱 확대될 것으로 예상됩니다. 인간과 로봇이 함께 작업하는 협동 로봇(Cobot) 환경에서는 새로운 안전 표준과 기술적 요구사항이 대두될 것이며, 이에 맞춰 더욱 정교하고 반응성이 뛰어난 비상 정지 시스템이 개발될 것입니다. 시스템의 디지털화가 가속화됨에 따라 사이버 보안의 중요성 또한 증대되어, 비상 정지 시스템을 포함한 안전 시스템 전반에 대한 사이버 위협 대응 기술이 강화될 것입니다. 마지막으로, 국제 표준과의 연계성을 강화하고 더욱 엄격한 안전 요구사항을 충족시키기 위한 표준화 및 규제 강화 노력은 지속될 것이며, 사용자 편의성을 높이는 직관적인 인터페이스와 쉬운 설치 및 유지보수 기술 개발 또한 중요한 미래 방향이 될 것입니다.