배출 모니터링 시스템 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026년 – 2031년)

배출가스 모니터링 시스템 시장 개요 (2026-2031)

시장 규모 및 성장 전망

배출가스 모니터링 시스템(Emission Monitoring Systems, EMS) 시장은 2026년 37억 1천만 달러에서 2031년까지 51억 2천만 달러 규모로 성장할 것으로 전망되며, 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 6.68%를 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 주로 유럽의 탄소 가격 책정 의무화, 미국의 세금 공제 검증, 국제해사기구(IMO)의 선박 규제 등 전 세계적인 환경 규제 강화에 의해 주도되고 있습니다. 또한, 비용 절감형 예측 모델과 클라우드 기반 분석 기술의 발전이 공급업체들의 전략을 재편하고 있습니다. 특히, 발전소 및 정유 시설에서는 1%의 측정 오차가 유럽연합 배출권 거래제(EU-ETS) 허용 비용에 수백만 달러의 영향을 미칠 수 있어, 고정밀 스택 데이터가 재정 통제 지점으로 중요하게 다루어지고 있습니다.

주요 시장 동향 및 통찰력

1. 시스템 유형별 분석: CEMS의 지배력과 PEMS의 부상
2025년 연속 배출가스 모니터링 시스템(CEMS)은 전체 매출의 68.64%를 차지하며 시장을 주도했습니다. 이는 EU-ETS, 미국 청정대기법, 중국의 초저배출 규제 등 수십 년간 법제화된 요구사항에 기반합니다. 반면, 예측 배출가스 모니터링 시스템(PEMS)은 2031년까지 연평균 7.87%의 성장률을 기록하며 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. PEMS는 보조 스택에 대한 분석기 중복을 피하려는 운영자들의 관심을 끌고 있으며, 2031년에는 12억 달러를 초과할 것으로 전망됩니다. 유럽에서는 CAPEX(자본 지출) 부담이 큰 CEMS에서 하이브리드 CEMS-PEMS 아키텍처로의 전환이 가속화되고 있으며, 이는 설치 기간 단축(12주에서 4주로), 하드웨어 예산 40~50% 절감 효과를 가져옵니다. 독일, 네덜란드, 영국 등은 저배출 장치에 대한 예측 방법을 승인하며 규제 유연성을 제공하고 있습니다.

2. 구성 요소별 분석: 소프트웨어의 빠른 성장
2025년 하드웨어는 전체 지출의 44.16%를 차지하며 성숙한 설치 기반을 반영했습니다. 그러나 소프트웨어는 2031년까지 연평균 8.27% 성장하며 가장 빠르게 성장하는 부문이 될 것으로 예상됩니다. 이는 운영자들이 실시간 스택 데이터를 전사적 자원 관리(ERP) 및 환경, 사회, 지배구조(ESG) 대시보드와 통합하려는 움직임 때문입니다. 클라우드 플랫폼은 예측 유지보수를 지원하여 센서 오염으로 인한 정확도 저하를 사전에 방지하고 규제 준수 마진을 보호합니다. 서비스(설치, 교정, 제3자 인증, 다년간 유지보수)는 나머지 매출을 차지하며, 공급업체들은 하드웨어 상품화를 상쇄하기 위해 소프트웨어 구독을 서비스 계약과 연계하고 있습니다.

3. 모니터링 기술별 분석: 현장형 TDLS의 부상
2025년 추출 방식은 배출가스 모니터링 시스템 시장 점유율의 57.93%를 차지하며 지배적이었습니다. 특히 EN 14181이 CO₂, SO₂, NOₓ에 대한 연속 추출 측정을 명시하는 석탄 발전소에서 주로 사용됩니다. 그러나 현장형 튜너블 다이오드 레이저 분광법(TDLS)은 2031년까지 연평균 8.19%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. TDLS는 샘플 컨디셔닝이 필요 없고 유지보수 시간을 최대 70%까지 단축할 수 있어 고습 환경에서 특히 유리합니다. 동남아시아의 폐기물 에너지화 시설은 습하고 미립자가 풍부한 가스 흐름에서 잦은 필터 막힘과 습도 관련 편향을 피하기 위해 레이저 센서를 선호하고 있습니다. 중국의 14차 5개년 계획과 인도의 바이오매스 혼소 평가 등 규제 기관의 현장형 레이저 승인은 이 기술의 주류화를 가속화하고 있습니다.

4. 최종 사용자 산업별 분석: 폐기물 에너지화 시설의 성장 주도
2025년 발전 부문은 전체 수요의 33.48%를 차지하며 가장 큰 비중을 보였습니다. 그러나 폐기물 에너지화 시설은 2031년까지 연평균 9.19%로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 이는 전 세계 수천 개의 소각로에 대한 지방자치단체의 매립 폐기물 전환 목표 및 연속 모니터링 의무화 때문입니다. 유럽연합은 2035년까지 도시 폐기물의 65%를 매립지에서 전환하도록 의무화하고 있으며, 중국은 2024년에 12GW의 폐기물 에너지화 용량을 추가하고 일일 처리량 300톤 이상의 모든 시설에 연속 모니터링을 요구하고 있습니다. 이 외에도 석유 및 가스(플레어 모니터링), 시멘트, 철강, 화학(다중 가스 분석기), 제약(VOCs), 해양(IMO 규제) 등 다양한 산업에서 배출가스 모니터링 시스템 수요가 증가하고 있습니다.

5. 지역별 분석: 아시아 태평양의 선두와 중동의 빠른 성장
2025년 아시아 태평양 지역은 중국의 석탄 발전 용량, 인도의 국가 청정 대기 프로그램, 동남아시아의 폐기물 에너지화 프로젝트에 힘입어 전체 매출의 36.17%를 차지하며 선두를 유지했습니다. 이 지역의 초저배출 기준 및 도시 고형 폐기물 지침은 하드웨어 교체 및 소프트웨어 업그레이드를 지속적으로 견인하고 있습니다. 중동은 2031년까지 연평균 8.19%로 가장 빠르게 성장하는 지역으로 부상하고 있습니다. 사우디아라비아의 국가 환경 전략과 아랍에미리트의 연방 법령-법률 24-2022는 정유 공장, 담수화 플랜트, 가스 화력 발전소 등 50MW 이상의 열 입력 시설에 대한 연속 모니터링을 의무화하고 있습니다. 유럽은 EU-ETS 및 산업 배출 지침 강화로 규제 준수 중심의 대규모 시장을 형성하고 있으며, 북미는 미국 인플레이션 감축법의 세금 공제와 캐나다의 성과 기반 가격 책정 시스템 확대로 개조 수요가 증가하고 있습니다.

시장 동인 (Drivers)

* 유럽의 CAPEX 집약적 CEMS에서 하이브리드 CEMS-PEMS 아키텍처로 전환 (+1.2% CAGR 영향): 자본 지출 절감, 설치 시간 단축, 규제 준수 가속화.
* EU-ETS 4단계 탄소 가격 책정 의무화 (+1.5% CAGR 영향): 높은 탄소 배출권 비용으로 인한 고정밀 스택 모니터링 수요 증가.
* 미국 인플레이션 감축법(IRA) 세금 공제 검증 (+1.3% CAGR 영향): 탄소 포집에 대한 인센티브로 발전소 CEMS 개조 수요 급증.
* 아시아 태평양 폐기물 에너지화 시설의 현장형 레이저 센서 도입 (+1.1% CAGR 영향): 수명 주기 비용 30% 절감, 유지보수 간격 연장.
* 인도 국가 청정 대기 프로그램 (+0.9% CAGR 영향): 석탄 화력 발전소 CEMS 설치 가속화.
* IMO 2023 EEXI 및 CII 규정 (+0.7% CAGR 영향): 선박용 SEMS 설치 촉발.

시장 제약 (Restraints)

* 유럽의 TÜV 및 MCERTS 인증 기술자 부족 (-0.8% CAGR 영향): 시운전 지연, 인증 서비스 비용 상승.
* 열대 지역의 높은 습도 편향 (-0.6% CAGR 영향): 추출 시스템의 응축으로 인한 측정 왜곡 및 규제 위반 위험.
* 미국 발전소의 레거시 DCS-DAQ 상호 운용성 문제 (-0.5% CAGR 영향): 개조 비용 증가 및 통합의 어려움.
* 중동의 장기 CEMS 리스 계약으로 인한 자본 고정 (-0.4% CAGR 영향): PEMS와 같은 신기술 도입 지연.

경쟁 환경

배출가스 모니터링 시스템 시장은 중간 정도의 집중도를 보입니다. ABB, Siemens, Emerson, Thermo Fisher Scientific, AMETEK 등 5대 글로벌 대기업이 2025년 매출의 약 45%를 차지하며, 광범위한 제품 포트폴리오, 다국적 인증, 장기 설치를 통한 서비스 수익을 활용하고 있습니다. HORIBA, SICK, Teledyne, ENVEA, Opsis와 같은 틈새 시장 플레이어들은 제약, 반도체, 해양 애플리케이션 등 고정밀 또는 특수 분야에서 점유율을 확보하고 있습니다. 데이터 과학 및 광학 분야의 신규 진입자들은 예측 소프트웨어 및 현장형 레이저에 집중하며 기존 기업의 성장 틈새 시장 점유율을 잠식하고 있습니다.

전략적 움직임은 수직 통합과 디지털 서비스 번들링에 중점을 둡니다. Emerson은 2024년 예측 모델 소프트웨어에 투자하여 DeltaV 제어 시스템을 보완하고 하이브리드 아키텍처를 통해 비용에 민감한 동유럽 발전소를 공략하고 있습니다. Siemens는 SIMATIC 제어 플랫폼에 분석기 인터페이스를 내장하여 EU-ETS 보고를 자동화하고 있습니다. ENVEA와 Opsis는 모듈형 현장형 레이저 시스템을 20~30% 저렴하게 제공하여 기존 추출 방식 공급업체와 경쟁하고 있습니다. ISO 12039, EN 15267, 미국 성능 사양 표준과 같은 인증은 비용이 많이 드는 테스트를 요구하므로 자체 연구소를 보유한 기업에 유리한 진입 장벽으로 작용합니다.

최근 산업 동향

* 2025년 12월: Siemens AG는 독일 카를스루에 가스 분석기 공장 확장에 4,500만 유로(5,100만 달러)를 투자하여 유럽 및 아시아 폐기물 에너지화 수요를 위한 튜너블 다이오드 레이저 모듈 생산 능력을 증대했습니다.
* 2025년 11월: Thermo Fisher Scientific은 인도의 국가 청정 대기 프로그램에 따라 22개 인도 석탄 발전소에 분석기를 공급하는 3,800만 달러 규모의 계약을 수주했습니다.
* 2025년 10월: AMETEK은 미국 예측 배출 소프트웨어 회사를 1억 2천만 달러에 인수하여 클라우드 분석 기능을 Process Instruments 사업부에 통합했습니다.
* 2025년 9월: Honeywell은 Experion PKS Orion을 출시하여 연속 모니터링 데이터, 공정 제어 및 탄소 회계 기능을 정유 및 화학 플랜트를 위한 단일 플랫폼으로 통합했습니다.

이러한 시장 동향과 기술 발전은 배출가스 모니터링 시스템 시장이 지속적으로 성장하고 진화할 것임을 시사합니다.

이 보고서는 산업 배출원(보일러, 가마, 용광로, 반응기, 플레어 등)에서 대기질 규제 준수를 입증하기 위해 연도 가스 매개변수(SO₂, NOx, CO, CO₂, O₂, 유량, 불투명도)를 지속적(CEMS) 또는 예측적(PEMS)으로 포착하는 고정식 계측, 데이터 로거 및 소프트웨어 판매를 포함하는 배출 모니터링 시스템 시장을 분석합니다. 휴대용 테스터 및 위성 기반 대기 감지는 연구 범위에서 제외됩니다.

시장 규모는 2026년 37.1억 달러에서 2031년 51.2억 달러 규모로 성장할 것으로 전망됩니다. 주요 성장 동력으로는 유럽의 CAPEX 중심 CEMS에서 하이브리드 CEMS-PEMS 아키텍처로의 전환, EU-ETS 4단계 탄소 가격 책정 의무화로 인한 스택 수준 모니터링 증가, 미국 인플레이션 감축법(IRA) 세액 공제 검증으로 인한 발전소 CEMS 개조 증가가 있습니다. 또한, 아시아 태평양 지역 폐기물 에너지화 플랜트에서 현장 레이저 기반 센서가 수명 주기 비용을 30% 절감하고, 인도 국가 청정 대기 프로그램이 석탄 화력 CEMS 도입을 가속화하며, IMO 2023 EEXI 및 CII 규정이 선박 탑재 SEMS 설치를 촉발하는 점 등이 시장 성장을 견인하고 있습니다.

반면, 시장 성장을 저해하는 요인으로는 유럽 내 TUV 및 MCERTS 인증 기술자 부족으로 인한 시운전 지연(약 18주로 두 배 증가), 열대 지역의 높은 습도 편향으로 인한 오탐 위험 증가, 미국 유틸리티 부문에서 레거시 DCS-DAQ 상호 운용성 격차로 인한 개조 비용 상승, 중동 지역의 장기 CEMS 리스 모델로 인한 자본 잠금 현상이 PEMS 도입을 방해하는 점 등이 있습니다.

보고서는 시스템 유형(CEMS, PEMS), 구성 요소(하드웨어, 소프트웨어, 서비스), 모니터링 기술(추출식, 희석식, 현장식), 최종 사용자 산업(발전, 석유 및 가스, 금속 및 광업, 화학 및 석유화학, 제약, 시멘트 및 골재, 펄프 및 제지, 폐기물 에너지화 및 소각, 해양) 및 지역별(북미, 남미, 유럽, 아시아 태평양, 중동, 아프리카)로 시장을 세분화하여 분석합니다. 특히 중동 지역은 정유 및 석유화학 현대화 의무화에 힘입어 8.19%의 가장 빠른 연평균 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 기술 부문에서는 고습 환경에서 낮은 수명 주기 비용으로 인해 현장식 튜너블 다이오드 레이저 분광법(TDLS)이 약 8.19%의 성장률로 가장 빠르게 확장되고 있습니다. 예측 배출 모니터링 시스템(PEMS)은 하드웨어 자본을 최대 50% 절감하고 설치 시간을 12주에서 4주로 단축하며, 진화하는 규제 하에 정확도 기준을 충족하면서 주목받고 있습니다.

경쟁 환경 섹션에서는 ABB, Siemens, Emerson, GE 등 주요 기업들의 프로필과 시장 점유율을 다룹니다. 본 보고서의 연구 방법론은 스택 테스트 계약자, CEMS 통합업체, 정유 EHS 관리자 및 지역 규제 기관과의 심층 인터뷰를 포함하는 1차 연구와 미국 EPA, EU 산업 배출 지침 등록부, 인도 CPCB OCEMS 대시보드 등 공공 데이터, 무역 기관 자료, 기업 보고서, 특허 및 학술 저널을 활용한 2차 연구를 결합하여 신뢰성을 확보했습니다. 시장 규모 추정은 산업별 등록된 배출 지점과 의무 모니터링 빈도를 기반으로 한 하향식 접근 방식과 공급업체 출하량 및 평균 판매 가격을 통한 상향식 검증을 통해 이루어졌습니다. 이러한 엄격한 방법론과 연간 데이터 업데이트를 통해 Mordor Intelligence의 시장 추정치는 의사 결정자들이 신뢰할 수 있는 기준점을 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 유럽에서 CAPEX 중심 CEMS에서 하이브리드 CEMS-PEMS 아키텍처로의 전환
  • 4.2.2 유럽의 의무적인 EU-ETS 4단계 탄소 가격 책정이 굴뚝 수준 모니터링을 촉진
  • 4.2.3 인플레이션 감축법 세액 공제 검증으로 미국 발전소 CEMS 개조 급증
  • 4.2.4 아시아 태평양 폐기물 에너지화 발전소에서 현장 레이저 기반 센서로 수명 주기 비용 30% 절감
  • 4.2.5 인도 국가 청정 대기 프로그램, 석탄 화력 CEMS 도입 가속화
  • 4.2.6 IMO 2023 EEXI 및 CII 규정, 전 세계 해상 선박 탑재 SEMS 설치 촉발
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 TUV 및 MCERTS 인증 기술자 부족으로 유럽 시운전 지연
  • 4.3.2 열대 지역의 높은 습도 편향으로 인한 허위 규정 준수 위험 증가
  • 4.3.3 미국 유틸리티에서 레거시 DCS-DAQ 상호 운용성 격차로 개조 비용 증가
  • 4.3.4 장기 CEMS 리스 모델로 인한 자본 고정으로 중동 지역 PEMS 채택 저해
• 4.4 산업 생태계 분석
• 4.5 기술 전망
• 4.6 거시 경제 요인이 시장에 미치는 영향
• 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
  • 4.7.1 공급업체의 협상력
  • 4.7.2 구매자의 협상력
  • 4.7.3 신규 진입자의 위협
  • 4.7.4 대체재의 위협
  • 4.7.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 시스템 유형별
  • 5.1.1 연속 배출 모니터링 시스템 (CEMS)
  • 5.1.2 예측 배출 모니터링 시스템 (PEMS)
• 5.2 구성 요소별
  • 5.2.1 하드웨어
    • 5.2.1.1 가스 분석기
    • 5.2.1.2 유량 및 불투명도 모니터
    • 5.2.1.3 데이터 수집 시스템 (DAS)
  • 5.2.2 소프트웨어
    • 5.2.2.1 독립형
    • 5.2.2.2 클라우드 호스팅
  • 5.2.3 서비스
    • 5.2.3.1 설치 및 배포
    • 5.2.3.2 교정 및 인증
    • 5.2.3.3 지원 및 유지보수
• 5.3 모니터링 기술별
  • 5.3.1 추출식
    • 5.3.1.1 고온 습식
    • 5.3.1.2 저온 건식
  • 5.3.2 희석식
  • 5.3.3 현장식
    • 5.3.3.1 튜너블 다이오드 레이저 분광법 (TDLS)
• 5.4 최종 사용자 산업별
  • 5.4.1 발전
    • 5.4.1.1 석탄 화력
    • 5.4.1.2 복합 화력 가스 터빈
  • 5.4.2 석유 및 가스
    • 5.4.2.1 업스트림
    • 5.4.2.2 미드스트림
    • 5.4.2.3 다운스트림 및 정유
  • 5.4.3 금속 및 광업
  • 5.4.4 화학 및 석유화학
  • 5.4.5 제약
  • 5.4.6 시멘트 및 골재
  • 5.4.7 펄프 및 제지
  • 5.4.8 폐기물 에너지화 및 소각
  • 5.4.9 해양 (선박 탑재)
• 5.5 지역별
  • 5.5.1 북미
    • 5.5.1.1 미국
    • 5.5.1.2 캐나다
    • 5.5.1.3 멕시코
  • 5.5.2 남미
    • 5.5.2.1 브라질
    • 5.5.2.2 아르헨티나
    • 5.5.2.3 기타 남미
  • 5.5.3 유럽
    • 5.5.3.1 영국
    • 5.5.3.2 독일
    • 5.5.3.3 프랑스
    • 5.5.3.4 이탈리아
    • 5.5.3.5 스페인
    • 5.5.3.6 러시아
    • 5.5.3.7 기타 유럽
  • 5.5.4 아시아 태평양
    • 5.5.4.1 중국
    • 5.5.4.2 인도
    • 5.5.4.3 일본
    • 5.5.4.4 대한민국
    • 5.5.4.5 호주
    • 5.5.4.6 동남아시아
    • 5.5.4.7 기타 아시아 태평양
  • 5.5.5 중동
    • 5.5.5.1 아랍에미리트
    • 5.5.5.2 사우디아라비아
    • 5.5.5.3 튀르키예
    • 5.5.5.4 기타 중동
  • 5.5.6 아프리카
    • 5.5.6.1 남아프리카 공화국
    • 5.5.6.2 나이지리아
    • 5.5.6.3 이집트
    • 5.5.6.4 기타 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임
• 6.3 시장 점유율 분석
• 6.4 기업 프로필 (글로벌 수준 개요, 시장 수준 개요, 핵심 부문, 가용 재무 정보, 전략 정보, 주요 기업 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 ABB Ltd.
  • 6.4.2 Siemens AG
  • 6.4.3 Emerson Electric Co.
  • 6.4.4 General Electric Company
  • 6.4.5 AMETEK Inc.
  • 6.4.6 Thermo Fisher Scientific Inc.
  • 6.4.7 Honeywell International Inc.
  • 6.4.8 Teledyne Technologies Inc.
  • 6.4.9 HORIBA Ltd.
  • 6.4.10 SICK AG
  • 6.4.11 Rockwell Automation Inc.
  • 6.4.12 Fuji Electric Co. Ltd.
  • 6.4.13 Advanced Emissions Solutions Inc.
  • 6.4.14 ENVEA Global SAS
  • 6.4.15 Parker Hannifin Corp.
  • 6.4.16 Baker Hughes Co.
  • 6.4.17 Cemtrex Inc.
  • 6.4.18 Babcock and Wilcox Enterprises Inc.
  • 6.4.19 Opsis AB
  • 6.4.20 Altech Environment U.S.A.

7. 시장 기회 및 미래 전망