공장 자동화 및 산업 제어 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031)

공장 자동화 및 산업 제어 시장 개요 (2026-2031)

1. 시장 규모 및 성장 전망

공장 자동화 및 산업 제어 시장은 2026년 3,384억 6천만 달러 규모에서 2031년 5,058억 8천만 달러에 이를 것으로 전망되며, 예측 기간(2026-2031) 동안 연평균 8.37%의 견고한 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 지역은 가장 크고 빠르게 성장하는 시장으로 부상하고 있습니다. 이 시장은 고립된 작업 자동화에서 벗어나 실시간 최적화와 신속한 제품 변경을 가능하게 하는 데이터 기반의 사이버 물리 생산 라인으로 전환하는 추세입니다. 엣지 기반 추론의 확산, 유럽 연합과 중국의 온디바이스 인공지능 의무화, 독일과 일본의 인력 부족 심화, 엄격한 에너지 효율 규제 및 사이버 위험 증가는 시장 성장을 견인하는 주요 요인으로 작용하고 있습니다.

2. 주요 시장 동인

* 인더스트리 4.0 채택 가속화: 제조업체들은 기존의 ‘자동화 섬’을 기계, 물류, 품질 루프를 실시간으로 연결하는 동기화된 사이버 물리 생태계로 전환하고 있습니다. 이는 더 짧은 전환 시간과 높은 전반적인 장비 효율성을 가져옵니다. 2025년 독일 공장의 68%가 디지털 트윈을 도입했으며, 일본은 중소기업의 협동 로봇 및 IoT 센서 설치에 1,200억 엔(8억 달러)의 보조금을 지원하고 있습니다. 이러한 추세는 모듈형 엣지 게이트웨이, 시간 민감형 네트워킹(TSN), 20년 된 장비와도 공존할 수 있는 프로토콜 불가지론적 컨트롤러에 대한 수요를 자극하고 있습니다.
* 에너지 효율 의무 및 비용 압박: 유럽 연합의 에코디자인 규정 2024/1781 및 미국 모터 표준은 제조업체들이 IE4-IE5 모터, 가변 주파수 드라이브(VFD), 고급 전력 분석을 채택하여 전력 소비를 15-25% 절감하도록 압박하고 있습니다. 2024년 유럽의 평균 산업용 전력 가격은 kWh당 0.28유로(0.30달러)로 2022년 이전 수준의 두 배 이상에 달해 에너지 최적화가 기업의 핵심 의제로 부상했습니다. 이는 에너지 대시보드 및 AI 기반 부하 분산과 관련된 소프트웨어 매출 증가로 이어지고 있습니다.
* 제조업 인력 부족 심화: 일본의 제조업 인력은 2019년에서 2024년 사이에 120만 명 감소했으며, 독일 공장은 2024년에 32만 개의 일자리를 채우지 못했습니다. 이에 따라 자동차 공급업체들은 2024년에 협동 로봇 도입을 3분의 1 이상 늘렸습니다. 자율 이동 로봇(AMR), 머신 비전, 적응형 그리퍼 등은 고정 경로 자본을 대체하며, 인력 부족은 비용 절감에서 비즈니스 연속성으로 가치 제안을 변화시켜 필드 장치에 대한 다년간의 수요를 보장하고 있습니다.
* 디지털 공장 정부 지원: 자본 보조금은 자동화 프로젝트의 재정적 마찰을 줄이고 있습니다. 미국 CHIPS 및 과학법은 실시간 모니터링 및 예측 유지보수 통합을 조건으로 390억 달러의 보조금과 750억 달러의 대출 보증을 할당했습니다. 인도는 제약 제조업체의 자동화된 생물 반응기 및 연속 공장 설치에 450억 루피(5억 4천만 달러)를 지원했습니다. 이러한 프로그램은 측정 가능한 생산성 향상을 보상하며, 소프트웨어 정의 아키텍처로의 전환을 가속화하고 있습니다.

3. 주요 시장 제약 요인

* 자동화 프로젝트의 높은 초기 CAPEX: 통합 MES-SCADA 구축에는 종종 현장당 200만~800만 달러가 소요되며, 식품 가공과 같은 마진이 낮은 부문에서는 투자 회수 기간이 3년을 초과할 수 있습니다. 특히 남미 및 동남아시아 일부 지역에서는 저비용 금융 접근성이 불균형하며, 리스 및 서비스형 자동화(AaaS) 모델은 아직 초기 단계에 머물러 있습니다.
* OT 네트워크의 사이버 보안 취약성: 2024년 SCADA 및 HMI 제품을 대상으로 47건의 취약점 권고가 발표되었으며, 이는 원격 코드 실행을 가능하게 하는 결함을 포함합니다. 제로 트러스트 분할 채택률은 제조업체의 3분의 1 미만에 불과하여 공격 표면이 넓습니다. IEC 62443 준수는 총 프로젝트 비용의 8-12%를 추가하여 승인 주기를 연장할 수 있습니다.
* 파편화된 상호 운용성 표준:
* 컨트롤러용 반도체 공급 변동성:

4. 세그먼트 분석

* 제품별: 산업 제어 시스템은 2025년 공장 자동화 및 산업 제어 시장 점유율의 54.31%를 차지했지만, 필드 장치는 2031년까지 9.71%의 연평균 성장률로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 2024년 로봇 설치는 55만 3천 대에 달했으며, 자동차 및 전자 제품 구매자가 출하량의 62%를 차지했습니다. 이는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)에서 로컬 분석 및 5G 또는 IO-Link 무선 연결을 지원하는 지능형 엔드포인트로의 산업 전환을 보여줍니다.
* 구성 요소별: 하드웨어는 2025년 매출의 68.17%를 차지했지만, 소프트웨어는 2031년까지 10.93%의 가장 높은 성장률을 기록할 것으로 전망됩니다. 지멘스의 MindSphere 및 Xcelerator 포트폴리오가 2025년 소프트웨어 성장을 16% 견인한 반면 하드웨어는 4% 성장에 그쳤듯이, 구독 모델이 확산되고 있습니다. EcoStruxure Automation Expert 2.0과 같은 로우코드 구성 도구는 엔지니어링 시간을 절반으로 줄여 사용자 기반을 확장하고 있습니다. 서비스 매출은 원격 진단 및 AI 지원 문제 해결로 전환되고 있습니다.
* 최종 사용자 산업별: 자동차 제조는 2025년 매출의 23.76%를 차지하며 오랜 자동화 밀도를 반영했습니다. 그러나 제약 부문은 연속 생물 공정, 실시간 출시 테스트, FDA의 공정 분석 기술(PAT) 지침에 힘입어 2031년까지 9.43%의 가장 높은 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. Eli Lilly는 2024년에 디지털 트윈과 인라인 크로마토그래피를 사용하여 배치 주기를 40% 단축하는 완전 자동화된 생물학 캠퍼스에 45억 달러를 할당했습니다.
* 제어 시스템 아키텍처별: 독점 아키텍처는 2025년 매출의 49.54%를 차지했지만, OPC 통합 아키텍처(OPC UA)를 기반으로 하는 개방형 프레임워크는 2031년까지 10.21%의 연평균 성장률을 기록할 예정입니다. 2024년 말까지 OPC 재단은 15,000개 이상의 OPC UA 서버 구현을 인증했으며, 폭스바겐은 모든 신규 생산 자산에 OPC UA 준수를 의무화했습니다.

5. 지역 분석

* 아시아 태평양: 2025년 공장 자동화 및 산업 제어 시장의 37.68%를 차지했으며, 2031년까지 9.56%의 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 중국의 이중 순환 정책은 2024년 국내 PLC 및 드라이브 출하량을 28% 증가시켰습니다. 인도는 전자, 제약, 자동차 부품에 대한 생산 연계 인센티브로 1,200억 루피(14억 4천만 달러)를 지급했습니다. 일본은 중소기업의 로봇 도입을 지원하기 위해 1,200억 엔(8억 달러)을 지원했으며, 한국은 2024년에 3,200개의 스마트 공장 프로젝트를 후원했습니다.
* 북미: CHIPS Act와 같은 연방 인센티브에 힘입어 성장을 지속하고 있으며, 멕시코와 캐나다는 니어쇼어링을 통해 수혜를 입고 있습니다.
* 유럽: 성숙한 시장 침투율을 보이지만, 디지털 트윈 및 에너지 효율 개조 분야에서 선두를 유지하고 있습니다. 높은 전력 가격은 IE5 모터 및 드라이브 업그레이드를 촉진하고 있습니다.
* 남미, 중동, 아프리카: 지출은 적지만 채굴 산업과 관련된 강력한 프로젝트를 등록하고 있습니다. 브라질의 Petrobras는 2024년에 디지털 유전 플랫폼에 21억 달러를 할당했으며, 걸프 정유소는 에너지 강도 목표를 달성하기 위해 고급 공정 제어를 채택하고 있습니다.

6. 경쟁 환경

공장 자동화 및 산업 제어 시장은 중간 정도의 집중도를 보이며, 상위 10개 공급업체가 전 세계 매출의 약 55-60%를 차지하고 있습니다. 지멘스, ABB, 로크웰 오토메이션, 슈나이더 일렉트릭과 같은 주요 업체들은 설치 기반을 활용하여 고마진 소프트웨어로 전환하고 있습니다. 반면 Hollysys 및 Delta Electronics와 같은 중국 경쟁업체들은 30-40% 더 저렴한 가격으로 유사한 PLC를 제공하고 있습니다. 에머슨의 2024년 NI 82억 달러 인수는 실험실 테스트를 공장 현장 최적화와 연결하여 데이터 및 AI 레이어로의 수직 통합을 보여줍니다.

Beckhoff와 같은 신규 진입자들은 API 우선 플랫폼으로 기존 업체에 도전하고 있습니다. 1,200개 이상의 OPC UA 제품 인증은 전환 비용을 낮추고 다중 공급업체 생태계를 활성화합니다. 특허 출원은 소프트웨어로의 전환을 강조하며, 지멘스는 2024년에 87개의 AI 관련 자동화 특허를 등록했습니다. 전략적 차별화는 이제 순수한 하드웨어 성능보다는 생태계의 폭, 클라우드 파트너십, 도메인 템플릿으로 기울고 있습니다. 에지 장치, AI, 사이버 보안 및 라이프사이클 서비스를 통합할 수 있는 기업이 프리미엄 가격과 지속적인 반복 수익을 확보할 수 있는 유리한 위치에 있습니다.

최근 산업 동향:
* 2025년 12월: 지멘스는 암베르그 전자 공장 확장에 12억 유로(13억 달러)를 투자하여 엣지 컨트롤러 및 산업용 PC를 생산하고 2027년까지 리드 타임을 30% 단축할 계획을 발표했습니다.
* 2025년 11월: ABB는 ASTI Mobile Robotics를 1억 8천만 유로(1억 9천 5백만 달러)에 인수하여 인트로지스틱스 라인업에 자율 이동 로봇을 추가했습니다.
* 2024년 10월: 로크웰 오토메이션과 마이크로소프트는 FactoryTalk와 Azure AI를 통합하는 파트너십을 체결하고 2027년까지 5억 달러의 공동 예약 목표를 설정했습니다.
* 2024년 9월: 슈나이더 일렉트릭은 IEC 61499 로직을 타사 하드웨어에 배포하는 소프트웨어 정의 플랫폼인 EcoStruxure Automation Expert 2.0을 출시했습니다.

이 보고서는 공장 자동화 및 산업 제어 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 연구는 제조 또는 공정 장비를 감지, 제어 및 최적화하는 데 사용되는 하드웨어, 소프트웨어 및 서비스에서 발생하는 총 수익을 다룹니다. 여기에는 분산 제어 시스템(DCS), 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC), SCADA, HMI, 산업용 PC, 드라이브, 모터, 로봇, 머신 비전 시스템, 센서, 제조 실행 소프트웨어 및 관련 엔지니어링 및 유지보수 서비스가 포함됩니다. 독립형 기업 IT 플랫폼, 비산업용 빌딩 자동화 및 애프터마켓 수리 부품은 연구 범위에서 제외됩니다.

시장 개요 및 전망에 따르면, 전 세계 공장 자동화 및 산업 제어 시장은 2031년까지 5,058억 8천만 달러에 도달할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 8.37%에 달할 것입니다. 아시아 태평양 지역은 중국, 인도, 일본의 정책 인센티브에 힘입어 9.56%의 가장 빠른 CAGR로 성장할 것으로 전망됩니다. 제품 부문에서는 로봇 및 머신 비전 시스템을 포함한 현장 장치가 2031년까지 연간 9.71%의 성장률을 보이며 다른 부문을 능가할 것으로 예상됩니다. 특히 제약 산업은 지속적인 제조 의무, 실시간 출시 테스트 및 엄격한 FDA 지침으로 인해 9.43%의 CAGR로 자동화 채택이 가속화되고 있습니다.

시장의 주요 동인으로는 인더스트리 4.0 채택 가속화, 에너지 효율성 의무 및 비용 압력, 제조업의 노동력 부족 심화, 디지털 공장에 대한 정부 지원, 로우코드/노코드 자동화 플랫폼의 부상, AI 기반 예측 품질 관리 업그레이드가 있습니다. 에너지 효율성 규제(예: Ecodesign 2024/1781 및 미국 모터 표준)는 IE4-IE5 모터 및 지능형 드라이브로의 업그레이드를 촉진하여 에너지 사용량을 최대 25% 절감하고 교체 주기를 단축하는 데 기여합니다.

반면, 시장의 주요 제약 요인으로는 자동화 프로젝트의 높은 초기 자본 지출(CAPEX), OT 네트워크의 사이버 보안 취약성, 파편화된 상호 운용성 표준, 컨트롤러용 반도체 공급 변동성이 있습니다. 특히 랜섬웨어 및 SCADA 취약성 증가는 프로젝트 비용을 8-12% 증가시키고 승인 일정을 연장하여, 설계 단계부터 보안을 고려한 컨트롤러의 중요성을 부각시킵니다.

보고서는 제품(산업 제어 시스템, 현장 장치), 구성 요소(하드웨어, 소프트웨어, 서비스), 최종 사용자 산업(자동차, 화학 및 석유화학, 유틸리티, 제약, 식음료, 석유 및 가스, 전자 및 반도체, 항공우주 및 방위 등), 제어 시스템 아키텍처(독점/벤더별, 개방형/상호 운용 가능, 하이브리드), 그리고 지리(북미, 남미, 유럽, 중동, 아프리카, 아시아 태평양)별로 시장을 세분화하여 분석합니다.

경쟁 환경 분석에서는 시장 집중도, 주요 기업의 전략적 움직임, 시장 점유율 분석을 다루며, ABB, Siemens, Rockwell Automation, Schneider Electric, Mitsubishi Electric, Honeywell International, Emerson Electric 등 20개 주요 기업의 프로필을 상세히 제공합니다.

연구 방법론은 엄격한 1차 및 2차 조사를 기반으로 합니다. 1차 조사는 제어 시스템 통합업체, 플랜트 엔지니어, 소프트웨어 공급업체 및 지역 유통업체와의 인터뷰를 통해 이루어졌으며, 2차 조사는 국제 로봇 연맹, Eurostat, UN COMTRADE, 미국 인구조사 M3 조사, NIST ICS-CERT 자문 등 1등급 통계 자료와 무역 협회, 학술지, 기업 재무 보고서 등을 활용했습니다. 시장 규모 산정 및 예측은 ‘제조 부가가치 × 자동화 강도’라는 하향식 접근 방식과 공급업체 출하량 및 채널 점검을 통한 상향식 접근 방식을 교차 검증하여 이루어졌습니다. 로봇 설치, 글로벌 PMI, 평균 컨트롤러 ASP, 전기 에너지 가격, 임금 인플레이션, 플랜트 신설 등 주요 변수들이 독립적으로 예측되었으며, ARIMA 예측 모델을 통해 2030년까지의 추세가 확장되었습니다. 데이터는 외부 벤치마크와의 편차 확인, 통화 변환 조정 및 이상 징후 검토를 거쳐 검증됩니다. 보고서는 연 1회 업데이트되며, 대규모 합병이나 재정 부양책과 같은 중대한 사건 발생 시 중간 업데이트가 제공됩니다. 이 보고서는 이해관계자들이 신뢰할 수 있는 균형 잡힌 시장 기준선을 제공하기 위해 광범위한 범위, 연간 업데이트, 이중 경로 검증 방식을 채택하고 있습니다.

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 인더스트리 4.0 채택 가속화
  • 4.2.2 에너지 효율 의무 및 비용 압박
  • 4.2.3 제조업의 인력 부족 심화
  • 4.2.4 디지털 공장에 대한 정부 지원
  • 4.2.5 로우코드/노코드 자동화 플랫폼
  • 4.2.6 AI 기반 예측 품질 관리 업그레이드
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 자동화 프로젝트의 높은 초기 CAPEX
  • 4.3.2 OT 네트워크의 사이버 보안 취약점
  • 4.3.3 파편화된 상호 운용성 표준
  • 4.3.4 컨트롤러용 반도체 공급 변동성
• 4.4 산업 가치 사슬 분석
• 4.5 규제 환경
• 4.6 기술 전망
• 4.7 거시 경제 요인이 시장에 미치는 영향
• 4.8 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
  • 4.8.1 공급업체의 교섭력
  • 4.8.2 구매자의 교섭력
  • 4.8.3 신규 진입자의 위협
  • 4.8.4 대체재의 위협
  • 4.8.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 제품별
  • 5.1.1 산업 제어 시스템
  • 5.1.1.1 분산 제어 시스템 (DCS)
  • 5.1.1.2 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC)
  • 5.1.1.3 감시 제어 및 데이터 수집 (SCADA)
  • 5.1.1.4 제품 수명 주기 관리 (PLM)
  • 5.1.1.5 인간-기계 인터페이스 (HMI)
  • 5.1.1.6 제조 실행 시스템 (MES)
  • 5.1.1.7 전사적 자원 관리 (ERP)
  • 5.1.1.8 기타 산업 제어 시스템
• 5.1.2 현장 장치
• 5.1.2.1 머신 비전 시스템
• 5.1.2.2 산업용 로봇
• 5.1.2.3 센서 및 송신기
• 5.1.2.4 모터 및 드라이브
• 5.1.2.5 기타 현장 장치

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, 사용 가능한 재무 정보, 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 ABB Ltd
  • 6.4.2 Siemens AG
  • 6.4.3 Rockwell Automation Inc.
  • 6.4.4 Schneider Electric SE
  • 6.4.5 Mitsubishi Electric Corporation
  • 6.4.6 Honeywell International Inc.
  • 6.4.7 Emerson Electric Co.
  • 6.4.8 Omron Corporation
  • 6.4.9 Yokogawa Electric Corporation
  • 6.4.10 GE Vernova Inc.
  • 6.4.11 Texas Instruments Inc.
  • 6.4.12 Bosch Rexroth AG
  • 6.4.13 Fanuc Corporation
  • 6.4.14 Keyence Corporation
  • 6.4.15 Advantech Co. Ltd.
  • 6.4.16 Beckhoff Automation GmbH
  • 6.4.17 Delta Electronics Inc.
  • 6.4.18 Lenze SE
  • 6.4.19 WAGO Kontakttechnik GmbH
  • 6.4.20 Hollysys Automation Technologies

7. 시장 기회 및 미래 전망