공기질 관리 시스템 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031년)

대기질 관리 시스템 시장 개요 (2026-2031)

대기질 관리 시스템 시장은 2025년 1,078억 5천만 달러에서 2026년 1,137억 5천만 달러로 성장했으며, 2031년에는 1,484억 6천만 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 이는 2026년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 5.47%를 기록할 전망입니다. 아시아 태평양 지역이 가장 빠르게 성장하며 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있으며, 시장 집중도는 중간 수준입니다.

이러한 시장 확장은 국경을 넘는 엄격한 배출 기준 강화, 발전 및 중공업 분야에서 500억 달러 이상의 개조 활동 증가, 그리고 아시아 태평양 지역의 석탄-가스 전환으로 인한 초저 NOx 솔루션에 대한 즉각적인 수요 창출에 의해 주도되고 있습니다. 제품 유형별로는 탈황설비(FGD)가 여전히 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 직물 및 세라믹 필터가 가장 빠르게 성장하는 분야로 부상하고 있습니다. 구성 요소별로는 하드웨어가 지출의 대부분을 차지하지만, 예측 유지보수를 통해 운영 비용을 최대 36% 절감하는 소프트웨어 및 분석 부문이 빠르게 발전하고 있습니다. 설치 유형별로는 신규 건설 프로젝트가 여전히 우세하지만, 기존 설비의 수명 연장을 위한 개조 작업이 점차 중요해지고 있습니다.

# 시장 성장 동력

1. 엄격한 국제 배출 규제: 국제해사기구(IMO)의 2020년 황산화물 배출 제한과 유럽연합(EU)의 산업 배출 지침(IED)은 해운, 발전, 중공업 전반에 걸쳐 500억 달러 규모의 규제 준수 투자를 촉발했습니다. 스크러버 개조는 대부분의 선박에서 5년 이내에 경제적 손익분기점에 도달하지만, 개방형 루프 세정수의 환경 비용 문제로 인해 폐쇄형 루프 시스템으로의 수요 전환이 가속화되고 있습니다. 또한, EU의 SF6 가스 사용 금지 등 보완적인 규제는 청정 공기 절연 장비의 채택을 촉진하며, 이는 시멘트 및 철강 산업으로 확산되어 미립자, 산성 가스, 미량 금속 포집을 통합하는 전반적인 대기질 관리 시스템 개조를 유도하고 있습니다.

2. 아시아 지역의 석탄-가스 전환: 아시아 태평양 지역 정책 입안자들은 석탄 발전소의 완전한 폐쇄보다는 유연성 유지를 우선시하며, 정교한 배출 제어 개조를 요구하고 있습니다. 중국은 2030년까지 재생에너지 침투를 확대하고 전환 비용을 절감하기 위해 바이오매스 혼소 및 그린 암모니아 혼합을 허용하는 시스템에 대한 강력한 수요를 창출하고 있습니다. 인도의 탈황설비(FGD) 의무화는 이미 98% 이상의 SO₂ 제거 효율을 달성하며 대규모 개조의 사업 타당성을 입증하고 있습니다. 액화천연가스(LNG)가 석탄을 완전히 대체하지 못함에 따라, 자산 소유주들은 강화되는 규범을 준수하면서 석탄 발전 용량을 유지하기 위해 다중 연료 스크러버 및 저 NOx 버너로 전환하고 있습니다.

3. 사하라 이남 아프리카의 시멘트 생산량 증가: 사하라 이남 아프리카 전역의 급격한 클링커 생산 능력 증가는 고온 미립자 제어라는 틈새시장을 형성하고 있습니다. 이 지역의 가마는 전 세계 CO₂ 배출량의 약 8%를 차지하지만, 시멘트 혼합물에 농업 폐기물 재를 대체함으로써 탄소 발자국을 40% 줄일 수 있습니다. 알제리의 Djelfa 공장 재가동과 같은 신규 아프리카 프로젝트들은 첨단 직물 필터와 습식 및 건식 전기집진기(ESP)를 통해 미립자 및 총 유기 탄소 문제를 관리하고 있습니다.

4. AI 기반 예측 유지보수: 인공지능(AI)은 용매 순환 및 흡수제 부하를 최적화하여 탄소 포집 운영 비용을 36% 절감하는 예측 알고리즘의 기반이 되고 있습니다. HVAC 파일럿 프로젝트는 자가 학습 오류 진단을 통해 가동 중단 시간을 75%, 평균 수리 시간을 50% 단축했습니다. 실시간 IoT 네트워크는 온도 및 습도 예측에서 99%의 정확도를 달성하여 최소한의 에너지 투입으로 배쇄출량을 허용 수준 내로 유지하는 폐쇄형 루프 제어에 기여합니다. AI 대시보드를 하드웨어 보증과 함께 제공하는 공급업체는 기존 장비 단독 제공업체에 비해 명확한 차별화를 확보하고 있습니다.

5. 그린 수소 보일러의 초저 NOx AQCS 요구: 유럽과 북미 지역에서 그린 수소 연소 보일러의 도입이 증가함에 따라, 초저 NOx 배출 기준을 충족하는 대기질 관리 시스템에 대한 수요가 발생하고 있습니다.

# 시장 제약 요인

1. 원자재 가격 변동성: 스테인리스 스틸, 백금, 팔라듐 등 원자재 가격은 러시아와 남아프리카의 지정학적 혼란으로 인해 변동하며, 선택적 촉매 환원(SCR) 수명 주기 비용의 최대 60%를 차지하는 촉매 교체 비용을 증가시키고 있습니다. 이는 OEM 마진을 압박하고 구매자 의사 결정 주기를 길게 만듭니다.

2. OECD 국가의 석탄 발전 감소: 미국과 유럽에서 석탄 발전소 폐쇄가 가속화되면서 기존 스크러버 및 ESP 설치를 위한 시장 기반이 축소되고 있습니다.

3. PFAS 및 2차 오염 우려: 미국 환경보호청(EPA)이 PFOA 및 PFOS를 유해 물질로 분류함에 따라 습식 스크러버의 미스트 억제제에 대한 면밀한 조사가 이루어지고 있습니다. 규제 당국은 하류에 축적되는 잔류 불소 화합물에 대해 배출 흐름을 감사하고 있으며, 이는 별도의 처리 시설 설치 또는 폐쇄형 루프/건식 스크러버로의 전환을 강제하고 있습니다.

# 세그먼트별 분석

1. 유형별: 2025년 대기질 관리 시스템 시장에서 탈황설비(FGD)가 38.60%의 점유율로 지배적인 위치를 차지했습니다. 습식 FGD는 98% 이상의 SO₂ 제거 효율을 달성하며, 물 부족 지역에서는 반건식 설계가 선호됩니다. 직물 및 세라믹 필터는 5.86%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하고 있으며, 99%의 미립자 포집 능력과 최대 1,800°C의 가스 흐름 허용 능력으로 시멘트 및 바이오매스 혼소 분야에서 수요가 증가하고 있습니다. 또한, 폐쇄형 루프 스크러버, 초저 NOx SCR 변형, 수은 및 VOC 제어 모듈 등 다중 오염물질 처리 아키텍처로 제품 포트폴리오가 확장되고 있습니다.

2. 구성 요소별: 2025년 매출의 67.20%를 차지한 하드웨어(반응기, 덕트, 유도 통풍 팬 등)가 여전히 가장 큰 비중을 차지합니다. 그러나 소프트웨어 및 분석 플랫폼은 7.32%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하는 부문입니다. 예측 배출 모니터링은 기존 CEMS 대비 50-80%의 비용 절감 효과를 제공하며, 임베디드 디지털 트윈은 예기치 않은 가동 중단을 줄이고 유지보수 대시보드를 통해 부품 재고를 최적화합니다. 장기 운영 계약에 부품, 성능 보증, AI 기반 통찰력이 포함되면서 서비스 부문의 중요성도 커지고 있습니다.

3. 설치 유형별: 2025년 매출의 61.30%는 아시아 및 중동 지역의 산업 확장으로 인한 신규 건설 프로젝트에서 발생했습니다. 그러나 기존 보일러 업그레이드가 상대적으로 적은 자본과 적은 허가 절차를 요구하기 때문에 개조 및 업그레이드 부문은 6.55%의 CAGR로 더 빠르게 성장하고 있습니다. 개조 범위에는 탄소 포집 추가 기능 및 AI 최적화가 점차 포함되고 있으며, 모듈형 반응기 스키드는 가동 중단 시간을 최소화합니다. 이에 따라 개조 패키지 시장 규모는 2031년까지 신규 건설 시장에 근접할 것으로 예상됩니다.

4. 적용 분야별: 발전 부문은 석탄 및 복합 화력 발전소의 표준화된 FGD 및 SCR 요구 사항으로 인해 2025년 지출의 54.40%를 차지했습니다. 그러나 시멘트 부문은 사하라 이남 아프리카 및 동남아시아의 생산 능력 증대와 엄격한 미립자 및 산성 가스 배출 제한으로 인해 6.88%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하고 있습니다. 철강, 화학, 폐기물 에너지화 부문도 견고한 수요를 형성하고 있으며, 다중 오염물질 포집이 도시 인프라의 필수 요소가 되고 있습니다.

# 지역별 분석

1. 아시아 태평양: 2025년 매출의 42.70%를 차지하며 독보적인 선두를 달리고 있으며, 2031년까지 6.02%의 CAGR이 예상됩니다. 중국의 전력망 유연성을 위한 석탄 발전 유지 정책과 바이오매스 및 그린 암모니아 혼소는 초저 NOx 버너 및 고효율 스크러버에 대한 광범위한 개조 수요를 촉진합니다. 인도의 FGD 의무화는 최근 설치를 통해 98%의 제거율을 달성하며 연간 110만 톤의 SO₂ 감축을 목표로 하고 있습니다. 일본과 한국은 최고 수준의 배출 계수를 요구하며 국내 OEM의 R&D 투자를 유도하고 있습니다.

2. 북미 및 유럽: 성숙했지만 활기찬 개조 시장을 형성하고 있습니다. EU 산업 배출 지침과 F-가스 단계적 폐지는 기존 스위치기어 및 석탄 발전소 집진기를 청정 공기 GIS 및 SCR-탄소 포집 하이브리드 시스템으로 교체하는 것을 촉진합니다. 두 지역 모두 AI 지원 유지보수 및 탄소 포집 통합을 우선시하며, 낮은 물량 성장률을 상쇄하는 고부가가치 서비스 계약을 창출하고 있습니다.

3. 중동 및 아프리카: 아시아 외 지역에서 가장 높은 성장 잠재력을 보입니다. 두바이의 폐기물 에너지화 단지는 대규모 폐기물 가스 처리의 성공 사례를 보여줍니다. 사하라 이남 아프리카의 클링커 생산 기업들은 먼지가 많고 알칼리성이 높은 환경에 맞는 견고한 백하우스 및 하이브리드 ESP를 필요로 합니다. 남미는 규제 강도가 낮지만, 광업 및 금속 프로젝트는 수출 시장의 기대를 충족하기 위해 수은 및 산성 가스 제어 장치를 통합하고 있습니다.

# 경쟁 환경

대기질 관리 시스템 시장은 미쓰비시 중공업(Mitsubishi Heavy Industries), GE 버노바(GE Vernova), 밥콕 앤 윌콕스(Babcock & Wilcox)를 중심으로 중간 정도의 파편화된 경쟁 구도를 보입니다. 이들 선도 기업들은 보일러, 터빈, 공정 엔지니어링 분야의 깊은 전문성을 활용하여 스크러버, ESP, 탄소 포집 모듈을 통합 패키지로 교차 판매합니다. 미쓰비시 중공업의 CO₂MPACT™ 시리즈는 플러그 앤 플레이 모듈을 통해 하루 최대 200톤의 CO₂를 포집하며, 초저 NOx 연소를 요구하는 수소 대응 가스 터빈과 연동됩니다. GE 버노바는 최근 우드워드(Woodward) 부품 인수를 통해 국내 터빈 연소 공급을 강화하여 버너와 하류 배출 장비 간의 통합을 강화하고 있습니다.

기술 차별화는 심화되고 있으며, 촉매 비활성화 또는 백 파손을 예측하는 AI 대시보드가 필수적인 추가 기능으로 부상하고 있습니다. 이러한 AI 대시보드는 촉매 비활성화 또는 백 파손과 같은 잠재적 문제를 사전에 감지하고 예측하여, 시스템의 가동 중단 시간을 최소화하고 유지보수 효율성을 극대화하는 데 기여합니다. 또한, 실시간 데이터 분석을 통해 최적의 운영 조건을 제안함으로써 에너지 소비를 줄이고 배출가스 처리 효율을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 기업들은 이러한 지능형 솔루션을 통해 단순한 규제 준수를 넘어선 운영 효율성 및 비용 절감 효과를 제공하며 경쟁력을 강화하고 있습니다.

# 시장 동향 및 전망

대기질 관리 시스템 시장은 전 세계적으로 강화되는 환경 규제와 산업화 가속화에 힘입어 꾸준한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 특히 아시아 태평양 지역의 신흥 경제국들은 급격한 산업 발전과 함께 대기 오염 문제가 심화되면서 관련 시스템 도입에 적극적입니다. 탄소 중립 목표 달성을 위한 전 세계적인 노력은 탄소 포집, 활용 및 저장(CCUS) 기술에 대한 투자를 촉진하고 있으며, 이는 대기질 관리 시스템 시장의 중요한 성장 동력이 될 것입니다. 수소 경제로의 전환 또한 저NOx 연소 기술 및 관련 배출 제어 장비에 대한 수요를 증가시킬 것으로 보입니다.

향후 시장은 기술 혁신, 특히 인공지능과 사물 인터넷(IoT)을 활용한 스마트 시스템의 발전이 주도할 것입니다. 실시간 모니터링, 예측 유지보수, 그리고 자동화된 최적화 기능은 시스템의 성능과 신뢰성을 크게 향상시킬 것입니다. 또한, 기존 화석 연료 발전소의 현대화 및 산업 공정의 효율성 개선을 위한 투자도 시장 성장에 기여할 것입니다. 기업들은 경쟁 우위를 확보하기 위해 기술 개발뿐만 아니라 전략적 파트너십 및 인수합병을 통해 시장 점유율을 확대하려 할 것입니다.

본 보고서는 글로벌 대기질 제어 시스템(AQCS) 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 2026년 시장 규모는 1,137억 5천만 달러에 달했으며, 2031년에는 1,484억 6천만 달러로 성장할 것으로 전망됩니다.

주요 시장 동인으로는 IMO 2020 및 EU IED와 같은 대륙 간 엄격한 배출 규제 강화, 아시아 지역의 석탄에서 가스로의 전력 믹스 전환에 따른 개조 수요 증가, 사하라 이남 아프리카의 시멘트 생산 능력 확장 가속화, AI 기반 예측 유지보수를 통한 운영 비용 절감, 그리고 초저 NOx AQCS를 요구하는 그린 수소 보일러의 등장이 있습니다. 반면, 시장 성장을 저해하는 요인으로는 스테인리스 스틸 및 촉매와 같은 원자재 가격의 변동성, OECD 국가들의 석탄 발전 프로젝트 감소, 그리고 습식 스크러버의 PFAS 및 2차 오염 우려 등이 지목됩니다.

본 보고서는 시장을 다양한 관점에서 심층 분석합니다. 유형별로는 정전식 집진기(건식 및 습식), 배가스 탈황 장치(습식, 건식, 반건식), 스크러버(습식, 건식, 해양), 선택적 촉매 및 비촉매 환원 장치, 직물/세라믹 필터, 수은 및 VOC 제어 장치 등을 포함합니다. 이 중 직물/세라믹 필터는 99%의 미립자 포집 효율과 고온 내성으로 인해 2031년까지 연평균 5.86%의 가장 빠른 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.

구성 요소별로는 하드웨어(반응기, 덕트, 팬), 소프트웨어 및 분석, 서비스(운영 및 유지보수, 개조)로 구분됩니다. 설치 유형별로는 신규 건설과 개조/업그레이드로 나뉘며, 적용 분야는 발전, 시멘트, 철강, 화학 및 석유화학, 펄프 및 제지, 폐기물 에너지화, 기타 산업(유리, 광업 등)을 포괄합니다.

지역별 분석에서는 북미(미국, 캐나다, 멕시코), 유럽(독일, 프랑스, 영국, 이탈리아, 러시아 등), 아시아 태평양(중국, 인도, 일본, 한국, 아세안 국가 등), 남미(브라질, 아르헨티나 등), 중동 및 아프리카(사우디아라비아, UAE, 남아프리카 공화국, 이집트 등)를 다룹니다. 특히 아시아 태평양 지역은 중국과 인도의 엄격한 배출 제한 준수를 위한 대규모 개조 및 신규 설치 프로그램에 힘입어 42.70%의 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있습니다.

기술적으로는 AI 기반 예측 유지보수가 탄소 포집 장치에서 운영 비용을 최대 36% 절감하고 HVAC 애플리케이션에서 가동 중단 시간을 75% 단축하는 등 산업에 큰 영향을 미치고 있습니다.

경쟁 환경에서는 Mitsubishi Heavy Industries, GE Vernova, Babcock & Wilcox 등이 주요 선두 기업으로 꼽히며, ANDRITZ는 인수를 통해 시장 입지를 확장하고 있습니다. 보고서는 시장 집중도, M&A 및 파트너십과 같은 전략적 움직임, 주요 기업의 시장 점유율 분석, 그리고 Mitsubishi Heavy Industries, General Electric, Babcock & Wilcox, Siemens Energy, Thermax, Fujian Longking, Hamon Group, Andritz, Ducon Technologies, GEA Bischoff, Pure Air Solutions, Tri-Mer Corporation, Anguil Environmental Systems, Durr, CECO Environmental, Airex Industries, Albmarle Mercury Control, KC Cottrell, Yara Marine Technologies, Wartsila 등 20개 주요 기업에 대한 상세 프로필을 다룹니다.

또한, 본 보고서는 공급망 분석, 규제 환경, 기술 전망, 포터의 5가지 경쟁 요인 분석(공급업체 및 구매자의 교섭력, 신규 진입자의 위협, 대체재의 위협, 경쟁 강도)을 통해 시장의 전반적인 구조를 이해하는 데 도움을 줍니다. 마지막으로, 시장 기회 및 미래 전망, 특히 미개척 시장 및 충족되지 않은 요구 사항에 대한 평가를 제공하여 향후 전략 수립에 필요한 통찰력을 제시합니다.

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 엄격한 대륙 횡단 배출량 제한 (예: IMO 2020, EU IED)
  • 4.2.2 아시아의 석탄-가스 발전 혼합 전환이 개조를 촉진
  • 4.2.3 사하라 이남 아프리카의 시멘트 생산 능력 증대 가속화
  • 4.2.4 AI 기반 예측 유지보수로 운영 비용 절감
  • 4.2.5 초저 NOx AQCS를 요구하는 그린 수소 연소 보일러
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 불안정한 원자재 가격 (스테인리스강, 촉매)
  • 4.3.2 OECD 경제권의 석탄 발전 파이프라인 감소
  • 4.3.3 습식 스크러버에 대한 PFAS 및 2차 오염 우려
• 4.4 공급망 분석
• 4.5 규제 환경
• 4.6 기술 전망
• 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인
  • 4.7.1 공급업체의 교섭력
  • 4.7.2 구매자의 교섭력
  • 4.7.3 신규 진입자의 위협
  • 4.7.4 대체재의 위협
  • 4.7.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측

• 5.1 유형별
  • 5.1.1 전기 집진기 (건식 & 습식)
  • 5.1.2 배가스 탈황 (습식, 건식, 반건식)
  • 5.1.3 스크러버 (습식, 건식, 해양)
  • 5.1.4 선택적 촉매 및 비촉매 환원
  • 5.1.5 직물/세라믹 필터
  • 5.1.6 수은 및 VOC 제어 장치
• 5.2 구성 요소별
  • 5.2.1 하드웨어 (반응기, 덕트, 팬)
  • 5.2.2 소프트웨어 및 분석
  • 5.2.3 서비스 (운영 및 유지보수, 개조)
• 5.3 설치 유형별
  • 5.3.1 신규 건설
  • 5.3.2 개조/업그레이드
• 5.4 적용 분야별
  • 5.4.1 발전
  • 5.4.2 시멘트
  • 5.4.3 철강
  • 5.4.4 화학 및 석유화학
  • 5.4.5 펄프 및 제지
  • 5.4.6 폐기물 에너지화
  • 5.4.7 기타 (유리, 광업 등)
• 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 유럽
    • 5.5.2.1 독일
    • 5.5.2.2 프랑스
    • 5.5.2.3 영국
    • 5.5.2.4 이탈리아
    • 5.5.2.5 러시아
    • 5.5.2.6 기타 유럽
  • 5.5.3 아시아 태평양
    • 5.5.3.1 중국
    • 5.5.3.2 인도
    • 5.5.3.3 일본
    • 5.5.3.4 대한민국
    • 5.5.3.5 아세안 국가
    • 5.5.3.6 기타 아시아 태평양
  • 5.5.4 남미
    • 5.5.4.1 브라질
    • 5.5.4.2 아르헨티나
    • 5.5.4.3 기타 남미
  • 5.5.5 중동 및 아프리카
    • 5.5.5.1 사우디아라비아
    • 5.5.5.2 아랍에미리트
    • 5.5.5.3 남아프리카 공화국
    • 5.5.5.4 이집트
    • 5.5.5.5 기타 중동 및 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임 (M&A, 파트너십, PPA)
• 6.3 시장 점유율 분석 (주요 기업의 시장 순위/점유율)
• 6.4 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(가능한 경우), 전략 정보, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 Mitsubishi Heavy Industries
  • 6.4.2 General Electric
  • 6.4.3 Babcock & Wilcox
  • 6.4.4 Siemens Energy
  • 6.4.5 Thermax
  • 6.4.6 Fujian Longking
  • 6.4.7 Hamon Group
  • 6.4.8 Andritz
  • 6.4.9 Ducon Technologies
  • 6.4.10 GEA Bischoff
  • 6.4.11 Pure Air Solutions
  • 6.4.12 Tri-Mer Corporation
  • 6.4.13 Anguil Environmental Systems
  • 6.4.14 Durr
  • 6.4.15 CECO Environmental
  • 6.4.16 Airex Industries
  • 6.4.17 Albmarle Mercury Control
  • 6.4.18 KC Cottrell
  • 6.4.19 Yara Marine Technologies
  • 6.4.20 Wartsila

7. 시장 기회 및 미래 전망