상변화 물질 시장 규모·점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031)

상변화 물질(Phase Change Materials) 시장 개요: 2026-2031년 성장 동향 및 경쟁 환경 분석

보고서 개요:
본 보고서는 상변화 물질(Phase Change Materials, PCM) 시장을 제품 유형(유기, 무기, 바이오 기반), 화학 조성(파라핀, 비파라핀 탄화수소 등), 캡슐화 기술(거대 캡슐화 등), 최종 사용자 산업(건축 및 건설, 포장, 섬유, 전자제품 등), 그리고 지역(아시아 태평양, 북미, 유럽, 남미, 중동 및 아프리카)별로 세분화하여 분석합니다.

시장 규모 및 예측:
상변화 물질 시장은 2026년에 10억 8천만 달러 규모로 추정되며, 2025년 9억 2천만 달러에서 성장하여 2031년에는 24억 1천만 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 이는 2026년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 17.42%를 기록할 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 지역이 가장 빠르게 성장하는 시장으로, 유럽은 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있으며, 시장 집중도는 낮은 편입니다.

시장 분석 및 주요 동인:
장기화되는 폭염, 탄소 중립 건설 목표, 운송 수단의 급속한 전기화는 잠열 저장 기술을 상업적 에너지 전략의 핵심으로 부상시키고 있습니다. 유럽과 북미의 의무적인 건물 에너지 규제는 PCM 통합을 가속화하고 있으며, 콜드체인 물류 및 전기차 배터리 팩은 운송, 제약, 데이터 센터 냉각 분야로 기술 적용 범위를 확장하고 있습니다. 과거 상분리 및 과냉각 문제로 제약을 받았던 염 수화물은 최근 전도성 혁신을 통해 주목받고 있으며, 농업 잔류물에서 파생된 바이오 기반 PCM은 화재 안전 및 지속 가능성 문제를 해결하면서도 열 용량을 유지하는 상업적 제품으로 발전했습니다. 지역적으로는 고순도 염 수화물과 관련된 공급망 위험을 헤지하기 위해 제조업체들이 현지 생산 라인을 추가하면서 아시아 태평양 지역이 생산 능력 확장의 중심지로 부상하고 있습니다.

주요 보고서 요약:
* 제품 유형별: 유기 PCM이 2025년 상변화 물질 시장 점유율의 43.62%를 차지하며 선두를 달렸습니다. 바이오 기반 재료는 2031년까지 18.90%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.
* 화학 조성별: 파라핀 기반 솔루션이 2025년 매출의 41.02%로 가장 큰 비중을 차지했으며, 염 수화물은 2031년까지 17.76%의 CAGR로 성장할 것으로 전망됩니다.
* 캡슐화 기술별: 거대 캡슐화(Macro-encapsulation) 부문이 2025년 상변화 물질 시장 규모의 65.20%를 점유했으며, 미세 캡슐화(Micro-encapsulation)는 2026년부터 2031년까지 18.31%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
* 최종 사용자 산업별: 건축 및 건설 부문이 2025년 상변화 물질 시장 규모의 39.10%를 차지했으며, 2031년까지 17.81%의 CAGR을 유지할 것으로 전망됩니다.
* 지역별: 유럽이 2025년 전 세계 매출의 32.40%를 기여했으며, 아시아 태평양은 2031년까지 18.55%의 CAGR로 가장 빠른 지역 성장률을 기록할 것으로 예측됩니다.

글로벌 상변화 물질 시장 동향 및 통찰력 (주요 동인):
* 유럽 및 북미의 의무적인 건물 에너지 규제, PCM 통합 가속화 (+3.2% CAGR 영향): 성능 기반 규제는 건축가들이 단열재 대신 잠열 저장층을 사용하여 경량 벽체의 피크 냉방 부하를 35-45% 줄일 수 있도록 합니다. 미네소타의 현장 연구에서는 실내 피크 온도 5.49°C 감소 및 부하를 비피크 시간으로 77.8% 전환하는 효과를 보고했습니다. 2027년 EU 리노베이션 목표의 규제 강화는 PCM이 주입된 석고 보드 및 콘크리트 블록에 대한 수요를 증가시킬 것입니다.
* 콜드체인 물류 인프라의 급속한 배치 (+2.8% CAGR 영향): 백신, 첨단 생물학적 제제, 정밀 육류는 ±0.5°C 편차를 3일 미만으로 허용하는 엄격한 온도 범위를 요구합니다. PCM은 외부 전원 없이 이 유지 시간을 72시간으로 연장하여 공항이나 세관 지연 시 디젤 발전기 의존도를 줄입니다. 글리세롤-물-NaCl 혼합물은 능동 냉각 대비 탄소 발자국을 30-40% 줄이고 의약품 유통 기한을 15-25% 연장하여 시장 수요를 견인합니다.
* 전기차의 첨단 열 배터리 팩 필요성 증가 (+4.5% CAGR 영향): 복합 염 수화물 매트릭스는 4C 방전 시 발생하는 열 스파이크를 분산시켜 셀 온도를 39°C 미만으로 유지하고 열 폭주 위험을 억제합니다. 강제 공기 대류 방식과 비교하여 PCM 플레이트는 피크 온도를 최대 40% 낮추고 배터리 수명을 연장하여, 전기차 보증 기간이 10년으로 늘어남에 따라 결정적인 요소가 됩니다. 1차 공급업체들은 원통형, 파우치형, 각형 셀 형식에 맞는 흑연 강화 패드를 확장하고 있습니다.
* 탄소 중립 건물에 대한 정부 인센티브, 바이오 기반 PCM 채택 촉진 (+3.9% CAGR 영향): 식물성 오일, 동물성 지방, 농업 잔류물에서 추출한 바이오 기반 잠열 혼합물은 LEED v4 및 BREEAM 2025에서 추가 점수를 확보합니다. 베이컨 지방 PCM은 표준 파라핀보다 2.36배 높은 열 저장 밀도를 더 낮은 비용으로 제공합니다. 독일의 BEG 프로그램과 같이 건물 외피 업그레이드 비용의 20%를 지원하는 재정적 인센티브는 바이오 PCM이 석유 기반 대안보다 연기 및 독성 프로파일이 감소하는 경향을 보이면서 주문량을 증가시키고 있습니다.
* 에너지 절약 및 지속 가능한 개발을 향한 글로벌 추세 확대 (+3.1% CAGR 영향): 전 세계적으로 에너지 효율성 및 환경 지속 가능성에 대한 인식이 높아지면서 PCM과 같은 에너지 절약 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

시장 제약 요인:
* 상변화 물질의 유해성 (-2.1% CAGR 영향): 파라핀 왁스는 약 170°C에서 발화하며, 비용을 추가하고 건강 관련 라벨링 제한을 유발할 수 있는 브롬화 난연제를 필요로 합니다. LiNO₃와 같은 무기 물질은 독성 위험을 내포합니다. 최근 개발된 제자리 중합 고체-고체 PCM은 누출을 제거하고 할로겐 없이 UL94 V-0 가연성 기준을 통과합니다. 이러한 캡슐화 기술의 확장과 글로벌 화학 안전 표준의 조화가 광범위한 채택의 관건입니다.
* 고순도 염 수화물 공급망 변동성 (-3.4% CAGR 영향): 의료 등급 CaCl₂·6H₂O는 제한된 채굴 지역과 다단계 정제에 의존하며, 생산 능력 증대가 수요를 따라가지 못하고 있습니다. 2024년 현물 부족은 계약 가격을 상승시켜 일관된 결정 순도에 맞춰진 미세 캡슐화 라인에 의존하는 생산자들에게 압력을 가하고 있습니다. 산업 등급 원료를 허용하면서도 4 W/m·K 전도도를 유지하는 흑연 강화 복합재는 중기적인 안전장치를 제공하지만, 원자재 압박은 상변화 물질 시장 가치 사슬 전반에 영향을 미칩니다.
* 제한된 인식 및 이해 (-1.8% CAGR 영향): 특히 남미 및 아시아 일부 지역의 신흥 시장에서는 PCM 기술에 대한 인식이 낮아 시장 성장을 저해하는 요인으로 작용합니다.

세그먼트 분석:
* 제품 유형별: 바이오 기반 솔루션, 시장 다각화 가속화
* 유기 파라핀 왁스는 2025년 전 세계 매출의 43.62%를 차지하며 상변화 물질 시장의 주요 수익원입니다. 이는 성숙한 공급망, 넓은 온도 범위, 건축 패널에 사용되는 거대 캡슐화 슬래브와의 호환성을 반영합니다. 그러나 이해관계자들이 낮은 수명 주기 배출량을 추구함에 따라 바이오 유래 오일, 수지, 지방산 혼합물로의 급격한 전환이 목격되고 있습니다. 이 신흥 하위 부문은 LEED 크레딧 및 바이오 기반 재료를 명시적으로 지지하는 지방 정부의 녹색 조달 의무에 힘입어 2031년까지 18.90%의 CAGR로 다른 모든 부문을 능가할 것으로 예상됩니다.
* 화학 조성별: 염 수화물, 파라핀 지배력에 도전
* 파라핀 기반 제형은 안정적인 결정화와 0-90°C 범위에서 녹는점을 쉽게 조절할 수 있다는 장점으로 2025년 상변화 물질 시장 매출의 41.02%를 차지했습니다. 그럼에도 불구하고 염 수화물은 2031년까지 17.76%의 CAGR로 성장하며 이러한 계층을 뒤흔들 것으로 예상됩니다. 높은 부피 열용량(최대 350 kJ/L)과 탄소 첨가제를 통한 열전도율 개선은 염 수화물이 부품 크기와 무게를 줄일 수 있도록 합니다. 결과적으로 얻어지는 밀도 이점은 사용 가능한 공간이 제한적인 전기차 배터리 슬리브 및 소형 데이터 센터 랙에 특히 매력적입니다.
* 캡슐화 기술별: 미세 캡슐화, 성능 한계 재정의
* 거대 캡슐화(드럼, 패널, 튜브)는 석고 보드, 천장 타일, 냉수 탱크 내에서 제조 및 설치가 용이하여 현재 상변화 물질 시장 규모의 65.20%를 차지합니다. 그러나 미세 캡슐화는 분사, 인쇄 또는 직물에 직조될 수 있는 누출 방지 분산액의 필요성에 힘입어 18.31%의 CAGR로 가속화되고 있습니다. 그래핀 산화물로 코팅된 캡슐은 순수 파라핀 대비 1008% 이상의 전도성 향상을 보여, 피크 부하 감소(peak-shaving) 애플리케이션에 필수적인 더 빠른 충전-방전 주기를 가능하게 합니다.
* 최종 사용자 산업별: 건축 및 건설, 여전히 핵심 부문
* 건설 부문은 2025년 전 세계 PCM 물량의 39.10%를 소비했으며, 벽, 지붕, 콘크리트 블록에 잠열 삽입물을 개조하여 HVAC 에너지 수요를 20-35% 절감함으로써 유럽 에너지 성능 지침을 충족합니다. 스페인, 스웨덴, 독일의 지역 시범 건물들은 PCM 강화 벽판이 시뮬레이션된 태양 부하에서 30분 동안 5.49°C의 온도 차이를 유지할 수 있음을 보여줍니다. 이러한 재현 가능한 측정 기준은 대규모 공공 부문 리노베이션 예산에서 항목별 할당을 정당화하며 상변화 물질 시장의 기반을 다집니다.
* 운송 부문은 전기차 팩 채택, 하이브리드 철도 차량, 냉장 운송 컨테이너로 인해 급증하고 있습니다. PCM 라이너는 리튬 이온 셀 온도를 자연 대류 방식보다 40% 낮춰 사이클 수명을 연장하고 급속 충전 허용 오차를 개선합니다. 포장 부문이 그 뒤를 이어, 제약 유통업체들은 온도 이탈을 엄격히 규제하는 더욱 엄격한 GDP(Good Distribution Practice) 규정에 대비하고 있습니다. 한때 편안한 의류에만 국한되었던 섬유는 이제 군복 및 의료용 랩에 PCM 미세 캡슐을 사용하여 국소 냉각 또는 제어된 약물 방출을 가능하게 하여 상변화 물질 산업의 범위를 더욱 넓히고 있습니다.

지역별 분석:
* 유럽: 2025년 전 세계 매출의 32.40%를 차지했으며, EU의 건물 에너지 성능 지침에 힘입어 신축 및 심층 리노베이션 프로젝트 모두 준(準)탄소 중립 목표를 달성하도록 의무화하고 있습니다. 독일과 북유럽의 초기 채택자들은 외부 벽 단열 시스템에 PCM을 내장한 후 20-35%의 HVAC 에너지 절감 효과를 보여주었습니다. 탄소 거래 및 녹색 채권 적격성에 대한 규제 명확성은 PCM이 풍부한 건축 자재로 자본을 계속 유치하여 유럽의 상변화 물질 시장 리더십을 공고히 합니다.
* 아시아 태평양: 2031년까지 연간 18.55% 성장할 것으로 예상되는 가장 빠르게 성장하는 지역입니다. 중국의 공격적인 히트 펌프 보급은 PCM 열 저장과 시너지를 이루어 피크 전력 수요를 절감하며, 이는 “히트 펌프의 미래” 로드맵에 따라 장려되고 있습니다.
* 북미: 엄격한 에너지 코드 업데이트와 급증하는 전기차 부문이 결합되어 있습니다. 미국의 데이터 센터 운영자들은 현장 에너지 저장에 대한 세금 공제에 이끌려 PCM 기반 열 버퍼를 시험하여 서버 열 스파이크를 흡수하고 냉각기 가동을 연기하고 있습니다.

경쟁 환경:
상변화 물질 시장은 고도로 파편화되어 있으며, 다각화된 다국적 기업과 함께 수많은 지역 전문 기업들이 경쟁하고 있습니다. Phase Change Solutions는 원료 조달부터 자체 캡슐화 및 다운스트림 시스템 설계에 이르는 수직 통합을 통해 OEM 고객의 리드 타임을 단축하는 모델로 성공을 거두었습니다. 혁신은 여전히 주요 경쟁 우위 요소입니다. 고순도 염 수화물 공급 또한 중요한 전선으로, 여러 아시아 태평양 제조업체들은 안정적인 결정 공급을 확보하고 마진을 압박할 수 있는 변동성을 완화하기 위해 채굴 회사와 인수 계약을 협상하고 있습니다.

주요 시장 참여 기업:
* BASF
* Croda International Plc
* Henkel AG & Co. KGaA
* Honeywell International Inc.
* PureTemp LLC

최근 산업 동향:
* 2024년 8월: Pluss Advanced Technology는 리옹에서 열린 LogiPharma 2024에서 Form-Stable PCM을 출시했습니다. 이 유기 2°C-8°C 혼합물은 누출 위험을 제거하면서 WHO 안정성 기준을 충족하여 제약 물류 옵션을 확장합니다.
* 2023년 3월: Phase Change Solutions는 형태 안정성 BioPCM Bricks로 포트폴리오를 확장했습니다. 압출된 BioPCM Brick은 재사용 가능하고 내구성이 뛰어나며 +60°C까지 형태를 유지합니다.

상변화 물질(Phase Change Materials, PCM)은 상전이 시 유용한 열/냉각 에너지를 방출/흡수하는 물질로, 건물 내 냉난방, 열 완충, 태양열 에너지 저장 등 다양한 분야에 활용됩니다. 본 보고서는 상변화 물질 시장의 전반적인 현황을 분석하며, 제품 유형, 화학 조성, 캡슐화 기술, 최종 사용자 산업 및 지역별 시장 세분화를 통해 상세한 정보를 제공합니다.

시장 동인 및 제약
상변화 물질 시장의 성장을 견인하는 주요 요인으로는 유럽 및 북미 지역의 의무적인 건물 에너지 코드 강화, 콜드체인 물류 인프라의 급속한 확장, 전기차의 첨단 열 배터리 팩(염 수화물 PCM 사용) 필요성 증가가 있습니다. 또한, 넷제로(Net-Zero) 건물에 대한 정부 인센티브가 바이오 기반 PCM 채택을 촉진하고 있으며, 에너지 절약 및 지속 가능한 개발을 향한 전 세계적인 추세도 시장 성장에 기여하고 있습니다.
반면, 상변화 물질의 유해성, 고순도 염 수화물의 공급망 불안정성, 그리고 시장 인지도 및 이해 부족은 시장 성장을 저해하는 요인으로 작용하고 있습니다.

시장 규모 및 성장 전망
상변화 물질 시장은 2031년까지 24억 1천만 달러 규모로 성장할 것으로 전망됩니다.
* 가장 빠르게 성장하는 제품 유형: 재생 가능한 오일 및 지방에서 파생된 바이오 기반 PCM은 18.90%의 연평균 성장률(CAGR)을 기록하며 모든 제품 유형 중 가장 빠른 성장을 보일 것으로 예상됩니다.
* 화학 조성별: 염 수화물(Salt Hydrates)은 높은 부피 열용량과 우수한 열전도율을 제공하며, 과냉각 문제 해결과 함께 17.76%의 CAGR로 시장 점유율을 확대하고 있습니다.
* 캡슐화 기술별: 마이크로 캡슐화(Micro-encapsulation) 기술은 누출 방지, 기계적 강도 향상, 페인트나 직물에 쉽게 통합될 수 있는 장점으로 인해 18.31%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하는 캡슐화 방법입니다.
* 지역별: 아시아 태평양 지역은 대규모 건설 프로젝트, 물류 투자, 공격적인 전기화 프로그램에 힘입어 18.55%의 CAGR로 가장 높은 성장 잠재력을 보일 것으로 예측됩니다.

시장 세분화
본 보고서는 시장을 다음과 같이 세분화하여 분석합니다.
* 제품 유형: 유기, 무기, 바이오 기반
* 화학 조성: 파라핀, 비파라핀 탄화수소, 염 수화물, 공융 혼합물
* 캡슐화 기술: 매크로 캡슐화, 마이크로 캡슐화, 분자 캡슐화
* 최종 사용자 산업: 건물 및 건설, 포장, 섬유, 전자제품, 운송, 기타 산업(헬스케어, 국방 등)
* 지역: 아시아 태평양(중국, 인도, 일본, 한국 등), 북미(미국, 캐나다, 멕시코), 유럽(독일, 영국, 프랑스, 이탈리아 등), 남미, 중동 및 아프리카

경쟁 환경
경쟁 환경 분석은 시장 집중도, 인수합병, 합작 투자, 협력, 자금 조달 등 주요 전략적 움직임, 시장 점유율 및 순위 분석을 포함합니다. BASF, DuPont, Honeywell International Inc., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 등 주요 기업들의 글로벌 및 시장 수준 개요, 핵심 사업 부문, 재무 정보, 전략적 정보, 제품 및 서비스, 최근 개발 사항 등을 상세히 다룹니다.

시장 기회 및 미래 전망
보고서는 시장의 미개척 영역(White-space) 및 충족되지 않은 요구(Unmet-Need)를 평가하고, 상변화 열 인터페이스 재료(Phase Change Thermal Interface Material) 개발과 같은 미래 시장 기회 및 전망을 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 유럽 및 북미의 의무적인 건물 에너지 규제로 인한 PCM 통합 가속화
  • 4.2.2 콜드체인 물류 인프라의 신속한 구축
  • 4.2.3 염수화물 PCM을 사용하는 첨단 열 배터리 팩을 필요로 하는 차량의 전동화
  • 4.2.4 넷제로 건물에 대한 정부 인센티브가 바이오 기반 PCM 채택을 촉진
  • 4.2.5 에너지 절약 및 지속 가능한 개발을 향한 전 세계적 추세 확대
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 상변화 물질의 유해성
  • 4.3.2 고순도 염수화물 공급망의 변동성
  • 4.3.3 제한된 인식 및 이해
• 4.4 가치 사슬 분석
• 4.5 포터의 5가지 경쟁 요인
  • 4.5.1 공급업체의 교섭력
  • 4.5.2 구매자의 교섭력
  • 4.5.3 신규 진입자의 위협
  • 4.5.4 대체재의 위협
  • 4.5.5 경쟁 강도
• 4.6 원자재 분석
• 4.7 특허 분석

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 제품 유형별
  • 5.1.1 유기
  • 5.1.2 무기
  • 5.1.3 바이오 기반
• 5.2 화학 조성별
  • 5.2.1 파라핀
  • 5.2.2 비파라핀 탄화수소
  • 5.2.3 염 수화물
  • 5.2.4 공융체
• 5.3 캡슐화 기술별
  • 5.3.1 거대 캡슐화
  • 5.3.2 미세 캡슐화
  • 5.3.3 분자 캡슐화
• 5.4 최종 사용자 산업별
  • 5.4.1 건축 및 건설
  • 5.4.2 포장
  • 5.4.3 섬유
  • 5.4.4 전자
  • 5.4.5 운송
  • 5.4.6 기타 산업 (의료, 방위)
• 5.5 지역별
  • 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 기타 아시아 태평양
  • 5.5.2 북미
    • 5.5.2.1 미국
    • 5.5.2.2 캐나다
    • 5.5.2.3 멕시코
  • 5.5.3 유럽
    • 5.5.3.1 독일
    • 5.5.3.2 영국
    • 5.5.3.3 프랑스
    • 5.5.3.4 이탈리아
    • 5.5.3.5 기타 유럽
  • 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 남아프리카
    • 5.5.5.3 기타 중동 및 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임 (합병 및 인수, 합작 투자, 협력, 자금 조달)
• 6.3 시장 점유율(%)/순위 분석
• 6.4 기업 프로필 {(글로벌 수준 개요, 시장 수준 개요, 핵심 부문, 사용 가능한 재무 정보, 전략 정보, 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)}
  • 6.4.1 BASF
  • 6.4.2 Appvion, LLC.
  • 6.4.3 Climator
  • 6.4.4 Croda International Plc
  • 6.4.5 Cryopak
  • 6.4.6 DuPont
  • 6.4.7 Henkel AG & Co. KGaA
  • 6.4.8 Honeywell International Inc.
  • 6.4.9 Laird Technologies, Inc.
  • 6.4.10 Microtek
  • 6.4.11 National Gypsum Services Company
  • 6.4.12 Outlast Technologies GmbH
  • 6.4.13 Parker Hannifin Corp
  • 6.4.14 Phase Change Solutions
  • 6.4.15 Pluss Advanced Technologies
  • 6.4.16 PureTemp LLC
  • 6.4.17 Rubitherm Technologies GmbH
  • 6.4.18 Shenzhen Aochuan Technology Co.,Ltd.
  • 6.4.19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • 6.4.20 Sonoco Products Company

7. 시장 기회 및 미래 전망