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분자체 시장은 2025년부터 2030년까지의 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. Mordor Intelligence의 분석에 따르면, 2025년 시장 규모는 42억 달러로 추정되며, 2030년에는 52억 4천만 달러에 도달하여 예측 기간 동안 4.5% 이상의 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 전망됩니다. 아시아 태평양 지역은 가장 빠르게 성장하는 동시에 가장 큰 시장으로 지목되고 있으며, 시장 집중도는 낮은 편입니다.
시장 세분화
본 보고서는 분자체 시장을 다양한 기준으로 세분화하여 분석합니다. 형태(펠릿형, 비드형, 분말형), 크기(미세 다공성, 중간 다공성, 거대 다공성), 제품 유형(탄소, 점토, 다공성 유리, 실리카겔, 제올라이트), 최종 사용자 산업(자동차, 화장품 및 세제, 석유 및 가스, 제약, 폐수 및 수처리 등), 그리고 지역(아시아 태평양, 북미, 유럽, 남미, 중동 및 아프리카)별로 시장을 분류합니다.
COVID-19 팬데믹의 영향
2020년 COVID-19 팬데믹은 분자체 시장에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 팬데믹으로 인해 많은 분자체 제조업체와 원자재 제조업체가 생산 시설의 운영을 중단하거나 축소했습니다. 그러나 팬데믹 이후 산업 활동이 점차 활기를 되찾으면서, 예측 기간 동안 시장은 지속적인 회복과 성장을 보일 것으로 예상됩니다.
시장 성장 동인
단기적으로 시장 성장을 견인하는 주요 요인들은 다음과 같습니다. 폐수 내 유해 유기 물질 처리의 중요성에 대한 인식이 높아지고 있으며, 분자체가 석유 및 석유화학 제품 생산 과정에서 촉매로 광범위하게 응용되는 점이 시장 성장의 핵심 동력으로 작용하고 있습니다.
시장 제약 요인 및 기회
반면, 화학 복합체, 효소 및 기타 대체재의 위협은 시장 성장을 저해하는 요인으로 작용할 수 있습니다. 그러나 항균 제올라이트 분자체의 개발은 시장에 새로운 기회를 제공할 것으로 기대되며, 이는 다양한 응용 분야에서 분자체의 활용 범위를 확장할 잠재력을 가지고 있습니다.
주요 시장 동향 및 통찰
* 석유 정제 및 석유화학 부문의 시장 지배:
분자체는 석유 정제 사업에서 광범위하게 활용됩니다. 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 등 석유화학 원료의 탈수 및 정제, 분해 가스 및 액체 탈수, 나프타 공급 탈수, 아세틸렌 전환기용 수소 가스 건조 등 다양한 공정에 사용됩니다. 특히 제올라이트는 원유를 고옥탄가 휘발유 혼합물로 전환하는 데 가장 효율적이고 비용 효율적인 촉매로 평가받고 있습니다.
BP 세계 에너지 통계 리뷰 2022에 따르면, 전 세계 총 정유 처리량은 약 7,922만 9천 배럴/일로 전년 대비 5% 증가했습니다. 미국이 1,514만 8천 배럴/일로 가장 큰 처리량을 기록했으며, 중국이 그 뒤를 이었습니다. 2022년 전 세계 정유 생산 능력은 거의 1억 2백만 배럴/일에 달했으며, 2021년에는 약 42억 2,100만 미터톤의 물량이 생산되었습니다. 지난 50년간 전 세계 정유 생산 능력은 거의 두 배로 증가했으며, 특히 1970년대에 가장 큰 성장을 경험했습니다. 석유 및 가스 산업의 미래 발전 전망은 장기적으로 석유 탐사가 계속 발전하고 분자체 활용이 증가할 것임을 시사하며, 이는 예측 기간 동안 분자체 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.
* 아시아 태평양 지역의 시장 지배:
아시아 태평양 지역은 분자체 시장을 지배하고 있으며, 석유 정제 및 석유화학, 자동차, 제약, 산업용 가스 생산, 수처리 등 다양한 산업 분야에서 광범위한 제조 활동으로 인해 이러한 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다.
중국 국가통계국에 따르면, 2023년 8월 기준 중국은 매월 약 636만 미터톤의 플라스틱 제품을 생산했습니다. 또한 중국은 주요 화장품 소비국 중 하나로, 2022년 화장품 소매 판매액은 약 3,936억 위안(약 570억 달러)에 달했습니다. 이는 전년 대비 소폭 감소한 수치이지만 여전히 상당한 규모입니다.
인도의 화장품 및 개인 관리 부문은 인도 전체 FMCG(생활용품) 부문의 약 51%를 차지합니다. 제품 수요 증가에 따라 많은 기업들이 확장 및 제품 혁신을 포함한 강력한 시장 진출 전략을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 2022년 7월 Godrej Consumer Products는 인도 최초의 즉석 혼합 바디워시인 Godrej Magic Bodywash를 45루피(약 0.57달러)에 출시했습니다.
BP 세계 에너지 통계 리뷰 2022에 따르면, 2021년 중국의 총 석유 생산량은 약 2억 톤으로 아시아 태평양 지역에서 가장 높았으며, 인도가 그 뒤를 이었습니다. 또한 2022년 천연가스 생산 점유율은 5.5%로 2021년 5.2%보다 증가했으며, 아시아 태평양 지역에서 가장 높은 생산량을 기록했습니다.
이러한 지역 내 다양한 산업에 대한 투자와 성장은 예측 기간 동안 분자체 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 전망됩니다.
경쟁 환경
분자체 시장은 파편화된(fragmented) 특성을 보입니다. 주요 기업으로는 Honeywell International Inc., Arkema, Zeochem AG, W. R. Grace & Co.-Conn., Tosoh Corporation 등이 있으며, 이들 기업은 시장에서 중요한 역할을 수행하고 있습니다.
최근 산업 동향
* 2022년 10월: Palmer Holland는 Zeochem과의 새로운 유통 계약을 발표하며, Zeochem의 Purmol 분자체 라인에 대한 미국 및 캐나다 채널 파트너가 되었습니다. Purmol 분말은 폴리우레탄 코팅, 접착제, 실란트 및 엘라스토머를 위한 우수한 수분 흡수제입니다.
* 2022년 7월: Omron Healthcare는 휴대용 산소 농축기 출시를 통해 산소 치료 분야의 최신 발전을 선보였습니다. 이 의료용 분자체 기반 산소 농축기는 90% 이상의 고농도 산소를 분당 5리터로 지속적으로 공급하며, COPD 및 호흡기 문제가 있는 환자의 가정 치료 관리를 돕기 위해 설계되었습니다.
* 2022년 3월: Bielefeld, Bochum, Yale 대학의 다학제 팀은 분자와 이온 모두를 걸러낼 수 있는 자연 다공성 2D 이산화규소 층을 개발했습니다. 이들의 혁신은 해수 담수화 및 새로운 유형의 연료 전지에 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
결론
분자체 시장은 석유 정제 및 석유화학 산업의 견고한 수요와 아시아 태평양 지역의 강력한 산업 성장에 힘입어 꾸준히 성장할 것으로 예상됩니다. COVID-19 팬데믹의 영향을 극복하고, 폐수 처리 및 촉매 응용 분야에서의 중요성이 부각되며, 새로운 기술 개발을 통해 시장은 지속적인 확장을 모색할 것입니다.
본 보고서는 분자체(Molecular Sieves) 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 분자체는 균일한 기공 크기를 가진 흡착제이자 건조제로, 특정 크기 이하의 분자만 흡착하는 특성을 가집니다. 본 보고서는 시장의 동향, 세분화, 경쟁 환경, 기회 및 미래 전망을 다루며, 2019년부터 2030년까지의 시장 규모 예측을 포함합니다.
분자체 시장은 2024년 기준 약 40.1억 달러 규모로 추정됩니다. 2025년에는 42.0억 달러에 도달할 것으로 예상되며, 2025년부터 2030년까지 연평균 4.5% 이상의 성장률을 기록하여 2030년에는 52.4억 달러 규모에 이를 것으로 전망됩니다.
시장의 주요 성장 동력으로는 폐수 내 유해 유기물 처리의 중요성에 대한 인식 증가와 석유 및 석유화학 제품에서 촉매로서의 광범위한 적용이 있습니다. 반면, 화학 복합체, 효소 및 기타 대체재의 위협은 시장 성장을 저해하는 요인으로 작용할 수 있습니다. 보고서는 또한 산업 가치 사슬 분석, Porter의 5가지 경쟁 요인 분석, 생산 및 가격 분석을 통해 시장 역학을 심층적으로 탐구합니다.
분자체 시장은 형태(펠릿, 비드, 분말), 크기(미세 다공성, 중간 다공성, 거대 다공성), 제품 유형(탄소, 점토, 다공성 유리, 실리카겔, 제올라이트), 최종 사용자 산업(자동차, 화장품 및 세제, 석유 및 가스, 제약, 폐기물 및 수처리, 건설 및 화학 등 기타 산업) 및 지역(아시아 태평양, 북미, 유럽, 남미, 중동 및 아프리카)을 기준으로 세분화되어 분석됩니다. 각 지역 내 주요 국가별 시장이 상세히 다루어집니다.
지역별 분석에 따르면, 아시아 태평양 지역은 예측 기간(2025-2030년) 동안 가장 높은 연평균 성장률을 보이며, 2025년 기준 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이는 해당 지역의 산업 발전과 환경 규제 강화에 따른 수요 증가에 기인합니다.
경쟁 환경 섹션에서는 주요 기업들의 합병 및 인수, 합작 투자, 협력 및 계약 활동을 다루며, 시장 점유율 및 순위 분석, 선도 기업들의 전략을 제시합니다. 주요 시장 참여 기업으로는 Tosoh Corporation, W. R. Grace & Co.-Conn., Arkema, Honeywell International Inc, Zeochem AG 등이 있으며, 보고서는 총 20개 이상의 주요 기업 프로필을 제공하여 경쟁 구도를 명확히 합니다.
미래 시장 기회 및 동향으로는 항균성 제올라이트 분자체 개발과 의료용 산소 농축을 위한 나노 크기 제올라이트 분자체 개발이 주목됩니다. 이러한 기술 발전은 시장의 새로운 성장 동력을 제공할 것으로 기대됩니다.
본 보고서는 분자체 시장의 현재 상태와 미래 전망에 대한 심층적인 이해를 돕기 위해 광범위한 연구 방법론을 적용하여 작성되었습니다. 시장의 다양한 측면을 분석함으로써 이해관계자들이 정보에 기반한 전략적 의사결정을 내릴 수 있도록 지원합니다.
1. 서론
- 1.1 연구 가정
- 1.2 연구 범위
2. 연구 방법론
3. 요약
4. 시장 역학
- 4.1 동인
- 4.1.1 폐수 내 유해 유기물 처리 인식 증가
- 4.1.2 석유 및 석유화학 제품의 촉매로서 광범위한 적용
- 4.1.3 기타 동인
- 4.2 제약
- 4.2.1 화학 복합체, 효소 및 기타 대체재로부터의 위협
- 4.2.2 기타 제약
- 4.3 산업 가치 사슬 분석
- 4.4 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
- 4.4.1 공급업체의 교섭력
- 4.4.2 구매자의 교섭력
- 4.4.3 신규 진입자의 위협
- 4.4.4 대체 제품 및 서비스의 위협
- 4.4.5 경쟁 정도
- 4.5 생산 분석
- 4.6 가격 분석
5. 시장 세분화 (가치 기준 시장 규모)
- 5.1 형태
- 5.1.1 펠릿형
- 5.1.2 비드형
- 5.1.3 분말형
- 5.2 크기
- 5.2.1 미세 다공성
- 5.2.2 중간 다공성
- 5.2.3 거대 다공성
- 5.3 제품 유형
- 5.3.1 탄소
- 5.3.2 점토
- 5.3.3 다공성 유리
- 5.3.4 실리카겔
- 5.3.5 제올라이트
- 5.4 최종 사용자 산업
- 5.4.1 자동차
- 5.4.2 화장품 및 세제
- 5.4.3 석유 및 가스
- 5.4.4 제약
- 5.4.5 폐기물 및 수처리
- 5.4.6 기타 최종 사용자 산업 (건설 및 화학)
- 5.5 지리
- 5.5.1 아시아 태평양
- 5.5.1.1 중국
- 5.5.1.2 인도
- 5.5.1.3 일본
- 5.5.1.4 대한민국
- 5.5.1.5 호주 & 뉴질랜드
- 5.5.1.6 말레이시아
- 5.5.1.7 태국
- 5.5.1.8 인도네시아
- 5.5.1.9 베트남
- 5.5.1.10 기타 아시아 태평양
- 5.5.2 북미
- 5.5.2.1 미국
- 5.5.2.2 캐나다
- 5.5.2.3 멕시코
- 5.5.2.4 기타 북미
- 5.5.3 유럽
- 5.5.3.1 독일
- 5.5.3.2 영국
- 5.5.3.3 이탈리아
- 5.5.3.4 프랑스
- 5.5.3.5 러시아
- 5.5.3.6 스페인
- 5.5.3.7 북유럽
- 5.5.3.8 튀르키예
- 5.5.3.9 러시아
- 5.5.3.10 기타 유럽
- 5.5.4 남미
- 5.5.4.1 브라질
- 5.5.4.2 아르헨티나
- 5.5.4.3 콜롬비아
- 5.5.4.4 기타 남미
- 5.5.5 중동 및 아프리카
- 5.5.5.1 사우디아라비아
- 5.5.5.2 남아프리카
- 5.5.5.3 나이지리아
- 5.5.5.4 카타르
- 5.5.5.5 이집트
- 5.5.5.6 아랍에미리트
- 5.5.5.7 기타 중동 및 아프리카
6. 경쟁 환경
- 6.1 합병 및 인수, 합작 투자, 협력 및 계약
- 6.2 시장 점유율(%)/순위 분석
- 6.3 선두 기업의 전략
- 6.4 기업 프로필
- 6.4.1 Arkema
- 6.4.2 Axens
- 6.4.3 BASF SE
- 6.4.4 CarboTech
- 6.4.5 Clariant
- 6.4.6 Desicca Chemical Pvt. Ltd
- 6.4.7 Hengye Inc.
- 6.4.8 Honeywell International Inc.
- 6.4.9 JIUZHOU CHEMICALS
- 6.4.10 KNT Group
- 6.4.11 Kuraray Co. Ltd
- 6.4.12 Merck KGaA
- 6.4.13 OMRON Healthcare Inc.
- 6.4.14 Palmer Holland
- 6.4.15 Resonac Holdings Corporation
- 6.4.16 Sorbead India
- 6.4.17 Tosoh Corporation
- 6.4.18 W. R. Grace & Co.-Conn.
- 6.4.19 Zeochem AG
- 6.4.20 Zeolyst International
- *목록은 전체가 아님
7. 시장 기회 및 미래 동향
- 7.1 항균 제올라이트 분자체 개발
- 7.2 의료용 산소 농축을 위한 나노 크기 제올라이트 분자체
분자체는 특정 크기 이하의 분자만을 선택적으로 흡착하거나 통과시키고, 그 이상의 분자는 배제하는 미세 다공성 물질을 총칭하는 용어입니다. 균일하고 정밀하게 제어된 기공 구조를 가지며, 이러한 특성 덕분에 혼합물에서 특정 성분을 효율적으로 분리, 정제, 농축하는 데 핵심적인 역할을 수행합니다. 주로 제올라이트(Zeolite) 계열이 대표적이며, 그 외에도 활성탄, 실리카겔, 알루미나 등이 넓은 의미에서 분자체 기능을 합니다. 분자체의 핵심 가치는 분자 크기 및 극성에 따른 선택적 흡착 능력에 있습니다.
분자체의 종류는 다양하며, 그 특성과 용도에 따라 분류됩니다. 가장 널리 사용되는 것은 결정질 알루미노실리케이트인 제올라이트입니다. 제올라이트는 결정 구조 내의 기공 크기에 따라 3A, 4A, 5A, 13X 등으로 구분됩니다. 3A 분자체는 약 3옹스트롬(Å) 크기의 기공을 가져 물 분자만 흡착하고 에탄올과 같은 유기물은 통과시켜 에탄올 탈수 공정에 주로 사용됩니다. 4A는 물, 이산화탄소, 메탄 등을 흡착하며, 5A는 n-파라핀 분리 및 산소/질소 분리 공정에 활용됩니다. 13X는 가장 큰 기공을 가지며 공기 분리 장치(PSA) 및 촉매 지지체로 사용됩니다. 이 외에도 비정질 탄소 물질인 활성탄은 넓은 표면적과 다양한 기공 크기로 유기물 흡착에 효과적이며, 실리카겔은 강력한 수분 흡착제로 널리 쓰입니다. 최근에는 금속유기골격체(MOFs)와 공유결합유기골격체(COFs)와 같은 신소재 분자체가 활발히 연구되고 있으며, 이들은 매우 높은 표면적과 조절 가능한 기공 크기를 통해 가스 저장 및 분리, 촉매 등 다양한 분야에서 혁신적인 성능을 보이고 있습니다.
분자체의 용도는 매우 광범위합니다. 산업용 가스 분리 및 정제 분야에서 핵심적인 역할을 합니다. 예를 들어, 공기에서 산소와 질소를 분리하여 고순도 산소 및 질소를 생산하거나, 천연가스에서 수분, 이산화탄소, 황화수소 등 불순물을 제거하여 정제하는 데 사용됩니다. 석유화학 산업에서는 파라핀 분리, 방향족 화합물 분리, 그리고 다양한 화학 반응의 촉매 또는 촉매 지지체로 활용됩니다. 건조제로서 냉매 시스템, 절연 유리, 의약품, 전자제품 등에서 수분을 제거하여 제품의 성능과 수명을 유지하는 데 필수적입니다. 환경 분야에서는 폐수 처리 시 중금속이나 유기 오염 물질을 제거하고, 대기 중 유해 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 흡착하여 대기 오염을 저감하는 데 기여합니다. 또한, 의료용 산소 발생기, 약물 전달 시스템, 수소 및 메탄과 같은 에너지 가스 저장 등 다양한 첨단 분야에서도 그 활용 가치가 증대되고 있습니다.
분자체와 관련된 주요 기술로는 압력 스윙 흡착(PSA) 및 온도 스윙 흡착(TSA)이 있습니다. PSA 기술은 분자체의 흡착 특성을 이용하여 압력 변화를 통해 가스를 분리하는 방식으로, 공기 분리 및 수소 정제 등에 널리 적용됩니다. TSA는 온도 변화를 통해 흡착 및 탈착을 반복하여 주로 건조 및 용매 회수에 사용됩니다. 또한, 분자체는 촉매 자체로 사용되거나 촉매의 지지체로서 반응 효율을 높이는 촉매 기술과 밀접하게 연관되어 있습니다. 최근에는 MOFs, COFs와 같은 새로운 분자체를 설계하고 합성하여 특정 분자에 대한 선택성을 극대화하는 소재 합성 기술이 중요하게 부각되고 있습니다. 이러한 기술들은 분자체의 성능을 최적화하고 새로운 응용 분야를 개척하는 데 필수적입니다.
글로벌 분자체 시장은 산업용 가스 수요 증가, 환경 규제 강화, 에너지 효율 중시 경향에 힘입어 꾸준히 성장하고 있습니다. 특히 아시아 태평양 지역이 가장 큰 시장을 형성하고 있으며, 중국의 산업 발전과 환경 문제 해결을 위한 수요가 시장 성장을 견인하고 있습니다. 주요 시장 플레이어로는 UOP(Honeywell), CECA(Arkema), Zeochem, Tosoh, BASF 등 글로벌 화학 기업들이 있으며, 국내 기업들도 관련 연구 개발 및 생산에 참여하고 있습니다. 현재 시장의 대부분은 전통적인 제올라이트 분자체가 차지하고 있으나, MOFs와 같은 차세대 분자체는 아직 초기 단계임에도 불구하고 높은 성장 잠재력을 인정받고 있습니다. 에너지 효율성 및 환경 규제 강화 추세는 분자체 시장의 지속적인 성장을 촉진하는 주요 동력이 될 것으로 전망됩니다.
미래 분자체 시장은 고성능화 및 맞춤형 개발 방향으로 진화할 것으로 예상됩니다. 특정 분자에 대한 선택성을 극대화하고, 내구성을 향상시키며, 다양한 환경 조건에서 안정적으로 작동하는 분자체 개발이 지속될 것입니다. MOFs, COFs 등 신소재 분자체는 가스 저장, 탄소 포집 및 활용(CCUS), 약물 전달 시스템 등에서 혁신적인 솔루션을 제공하며 시장의 판도를 바꿀 잠재력을 가지고 있습니다. 특히 탄소 포집 기술, 수소 생산 및 저장, 폐기물 에너지화 등 친환경 에너지 및 환경 기술 분야에서 분자체의 중요성은 더욱 커질 것입니다. 또한, 외부 자극(온도, 빛, 전기장)에 반응하여 흡착/탈착 특성을 조절할 수 있는 스마트 분자체 개발도 기대되며, 이는 분자체의 활용 범위를 더욱 확장시킬 것입니다. 제조 공정의 친환경성 및 경제성 확보를 위한 연구 또한 지속적으로 이루어져, 지속 가능한 발전에 기여하는 핵심 소재로서 분자체의 위상은 더욱 공고해질 것으로 전망됩니다.