세계의 탄소 섬유/탄소 섬유 강화 플라스틱 (CF/CFRP) 시장 (2024-2031) : 유래별 (버진 탄소 섬유, 재활용 탄소 섬유), 전구체별 (폴리아크릴로니트릴 (PAN), 피치, 레이온, 바이오 기반, 기타)

글로벌 CF 및 CFRP(탄소섬유 및 탄소섬유 강화 플라스틱) 시장은 2023년에 331억 달러에 달했으며 2024~2031년 예측 기간 동안 12.5%의 CAGR로 성장하여 2031년에는 849억 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
소비자 가전 산업은 잠재적으로 글로벌 시장에 주요 성장의 길을 열어줄 수 있습니다. 2023년 12월, 중국 가전 대기업인 Lenovo는 인기 노트북 시리즈인 ThinkPad의 본체 제작에 도레이 인더스트리가 개발한 재활용 탄소 섬유를 사용한다고 발표했습니다.
탄소 섬유에 대한 수요가 급격히 증가함에도 불구하고 전반적인 재활용 용량은 크게 증가하지 않았습니다. 엔지니어링 분야에서 복합재가 더욱 보편화됨에 따라 재활용 및 재생 복합재의 사용량을 늘려야 할 필요성이 대두되고 있습니다. 재활용 용량이 낮은 상태로 유지되는 한 글로벌 시장 성장에 걸림돌이 될 것입니다.

시장 역학
항공우주 응용 분야에서 탄소 섬유의 채택 증가
최신 상용 여객기는 기체 구조에 알루미늄 합금을 탄소섬유 복합재로 대체하고 있습니다. 이는 무게를 줄이고 연료 효율을 개선하는 데 도움이 됩니다. 신형 에어버스 A350과 보잉 787이 이러한 추세의 가장 두드러진 예입니다. 군용 항공기에서도 항공기의 스텔스 특성을 개선하기 위해 복합 소재를 사용하고 있습니다. 미국의 록히드마틴 F-35, 한국의 KF-21 보라매, 러시아의 수호이 Su-57은 복합 소재를 사용하는 5세대 스텔스 전투기 중 일부입니다.
우주 발사체도 페이로드 페어링과 연료 탱크 제조에 탄소섬유 복합재를 활용하고 있습니다. SpaceX의 팰컨 9 발사 로켓은 추진제 탱크와 페어링에 탄소섬유 복합재를 광범위하게 사용하고 있습니다. 민간 우주 기업이 우주 발사 산업에서 점점 더 중요한 플레이어가 되면서 항공우주 분야의 탄소섬유 복합재에 대한 수요는 앞으로도 계속 증가할 것입니다.
글로벌 풍력 에너지 생산의 성장
국제에너지기구(IEA)의 데이터에 따르면 2023년 전 세계 풍력 에너지 생산량은 전년 대비 14% 증가하여 906GW에 달할 것으로 예상됩니다. 글로벌 풍력 에너지 위원회(GWEC)는 2023년부터 2028년까지 향후 5년 동안 약 680GW의 신규 용량이 추가될 것으로 예상하고 있습니다. 중국은 이 기간 동안 전 세계 풍력 에너지 용량 추가의 거의 절반을 차지할 것으로 예상됩니다.
풍력 터빈은 전체 무게를 줄이고 운송과 설치를 상대적으로 쉽게 하기 위해 거의 독점적으로 탄소섬유 복합재로 제조됩니다. 또한 복합 소재를 사용하면 부식이 없고 사계절 내내 풍력 터빈을 계속 가동할 수 있습니다. 풍력 에너지 생산의 확장은 예측 기간 동안 계속해서 상당한 수요를 창출할 것입니다.
통일된 규제 기준의 부재
탄소섬유와 그 복합재는 비교적 새로운 소재이기 때문에 글로벌 규제 지침과 표준은 아직 시대의 변화에 따라 발전하지 못했습니다. 강철 합금, 알루미늄, 티타늄과 같은 주류 소재와 달리 현재 소재 성능 및 표준에 대한 통일된 국제 가이드라인이 없습니다. 그 결과 각 제조업체는 자체 표준을 고안합니다.
통일된 표준이 없기 때문에 각 최종 사용자가 사양을 다시 확인하여 범위 내에 있는지 확인해야 하므로 상호 운용성이 떨어지고 글로벌 시장 성장에 장애가 됩니다. 이는 시간이 더 많이 소요될 뿐만 아니라 업계에서 탄소섬유 복합재를 활용하지 않고 금속 합금과 같은 표준화된 소재의 안전성을 선호하게 만듭니다.
세그먼트 분석
글로벌 CF 및 CFRP 시장은 소스, 전구체, 수지, 모듈러스, 제조 공정, 최종 사용자 및 지역을 기준으로 세분화됩니다.
버진 탄소 섬유는 계속해서 CFRP 생산의 주요 원천으로 남을 것입니다.
다양한 엔지니어링 산업에서 탄소 섬유 및 그 파생 제품의 적용이 증가함에 따라 지난 10년간 버진 탄소 섬유에 대한 수요가 증가했습니다. 버진 탄소섬유 사용의 주요 장점은 생산량을 빠르게 확장할 수 있어 생산업체가 수요 역학 변화에 신속하게 대응할 수 있다는 점입니다. 또한 새로운 생산 방식 덕분에 탄소 섬유 가격이 하락했습니다.
최신 재활용 기술 덕분에 탄소 섬유의 거의 90%는 기계적 특성을 손상시키지 않고 재사용할 수 있게 되었습니다. 하지만 산업용으로 활용할 수 있는 재활용 탄소섬유는 아직 많지 않습니다. 재활용 탄소 섬유의 사용량이 눈에 띄게 증가하려면 앞으로 10년간 지속적인 수요 증가가 필요할 것입니다.
지리적 침투
가장 빠른 시장 성장을 보일 아시아 태평양 지역
중국은 현재 에너지 믹스에서 재생에너지의 비중을 늘리기 위한 수십 년에 걸친 계획을 진행 중입니다. 이는 부분적으로 수입 화석 연료에 대한 의존도를 낮추기 위한 것입니다. 중국 OEM 업체들은 2023년 전 세계 육상 풍력 터빈 생산량의 거의 85%를 차지할 것으로 예상됩니다. 인도 역시 2023년에 설치 용량을 53% 늘릴 것이며, 중국에 이어 아시아 지역에서 두 번째로 높은 총 용량을 보유할 것으로 예상됩니다.
풍력 에너지 외에도 아시아 태평양 지역의 항공우주 부문에서는 탄소섬유 복합재에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 인도는 2025년 중후반에 최초의 유인 우주 탐사선 가가냥호를 발사할 예정입니다. 마찬가지로 중국도 2031년 초까지 유인 달 탐사선을 발사하기로 약속했습니다. 국가 우주 프로그램의 확장은 장기적으로 시장에 큰 성장 기회를 창출할 것입니다.
코로나19 영향 분석
제조업체의 경우 팬데믹 초기에는 특히 봉쇄 조치로 인해 글로벌 무역이 중단되기 시작하면서 기존 주문을 이행하는 것이 가장 큰 과제였습니다. 대부분의 기업이 생존을 위해 R&D 예산을 대폭 삭감하면서 업계의 연구 개발 프로젝트도 어려움을 겪기 시작했습니다.
팬데믹 기간 동안 전반적인 시장 침체로 이어졌지만, 특히 항공우주 및 전자 제조 산업에서 수요가 강하게 회복되었습니다. 또한 기업들은 고부가가치 R&D를 가속화하기 위해 막대한 자본을 투입하고 있습니다. 전반적으로 팬데믹으로 인해 장기적으로 글로벌 CF 및 CFRP 시장에 부정적인 영향은 없을 것으로 보입니다.
러시아-우크라이나 전쟁 영향 분석
전쟁은 주로 러시아와 우크라이나의 탄소섬유 및 그 복합재 시장에 영향을 미쳤습니다. 우크라이나는 전쟁으로 인해 광범위한 파괴를 경험했으며, 이에 따라 탄소섬유에 대한 민간 수요가 거의 전멸했습니다. 현재 대부분의 수요는 항공 및 해군 드론 제조를 위한 우크라이나 군에서 발생하고 있습니다.
러시아에서는 미국과 EU의 무역 금지 조치로 인해 국내 기업들이 서방산 탄소 섬유를 공급받을 수 있는 길이 막혔습니다. 많은 러시아 기업들은 방산 생산을 유지하기 위해 유령회사를 적극적으로 활용하고 제3국을 통한 우회 운송을 통해 서방 기업으로부터 자재를 조달하고 있습니다. 또한 정부의 지시에 따라 국내 생산업체들은 탄소섬유 강화 복합재료의 생산량을 늘리고 있습니다.
주요 개발
2024년 2월, 미국의 주요 연구기관인 미국 국립재생에너지연구소(NREL)는 전적으로 재활용 탄소섬유로 개발된 새로운 탄소섬유 복합재를 개발했다고 발표했습니다.
2024년 4월, 중국의 복합재료 제조업체인 Feize Composites는 탄소섬유 강화 복합재료로 완전히 제조된 의료용 침대 보드를 공개했습니다.
2024년 4월, 매사추세츠 공과대학(MIT)은 ‘나노 스티칭’으로 강화된 새로운 탄소섬유 복합재를 개발했다고 발표했습니다. 이러한 보강은 소재의 기계적 특성을 크게 개선하고 궁극적으로 고성능 항공우주 분야에 채택될 수 있을 것으로 기대됩니다.

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1. 방법론 및 범위
   1. 연구 방법론
   2. 보고서의 연구 목적 및 범위
2. 정의 및 개요
3. 임원 요약
   1. 출처별 스니펫
   2. 전구체별 스니펫
   3. 수지별 스니펫
   4. 제조 공정별 스니펫
   5. 최종 사용자별 스니펫
   6. 지역별 스니펫
4. 역학
   1. 영향 요인
      1. 동인
         1. 항공우주 분야에서의 탄소 섬유 채택 증가
         2. 전 세계 풍력 에너지 생산량 증가
      2. 제약 요인
         1. 통일된 규제 표준의 부재
      3. 기회
      4. 영향 분석
5. 산업 분석
   1. 포터의 다섯 가지 힘 분석
   2. 공급망 분석
   3. 가격 분석
   4. 규제 분석
   5. 러시아-우크라이나 전쟁 영향 분석
   6. DMI 의견
6. 코로나19 분석
   1. 코로나19 분석
      1. 코로나19 이전 시나리오
      2. 코로나19 중 시나리오
      3. 코로나19 이후 시나리오
   2. 코로나19에 따른 가격 역학
   3. 수요-공급 스펙트럼
   4. 팬데믹 기간 중 시장과 관련된 정부 이니셔티브
   5. 제조업체의 전략적 이니셔티브
   6. 결론
7. 출처별
   1. 소개
      1. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%), 출처별
      2. 시장 매력도 지수, 공급원별
   2. 버진 탄소 섬유*
      1. 소개
      2. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
   3. 재활용 탄소섬유
8. 전구체별
   1. 소개
      1. 전구체별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
      2. 전구체별 시장 매력도 지수
   2. 폴리아크릴로니트릴(PAN)*
      1. 소개
      2. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
   3. 석유 피치
   4. 레이온
   5. 바이오 기반
   6. 기타
9. 수지별
   1. 소개
      1. 수지별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%), 수지별
      2. 시장 매력도 지수, 수지별
   2. 열경화성 CFRP*
      1. 소개
      2. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
   3. 열가소성 CFRP
   4. 고출력
10. 모듈러스별
    1. 소개
       1. 수지별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석 (%)
       2. 시장 매력 지수, 수지별
    2. 표준*
       1. 소개
       2. 시장 규모 분석 및 전년대비 성장률 분석(%)
    3. 중급
    4. 높음
11. 제조 공정별
    1. 소개
       1. 제조 공정별 시장 규모 분석 및 전년대비 성장률 분석(%)
       2. 시장 매력도 지수, 제조 공정별
    2. 레이업*
       1. 소개
       2. 시장 규모 분석 및 전년대비 성장률 분석(%)
    3. 압축 성형
    4. 수지 트랜스퍼 몰딩
    5. 필라멘트 와인딩
    6. 인발 성형
    7. 사출 성형
    8. 기타
12. 최종 사용자별
    1. 소개
       1. 최종 사용자별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석(%), 최종 사용자별
       2. 최종 사용자별 시장 매력도 지수
    2. 항공우주 및 방위*
       1. 소개
       2. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
    3. 풍력 에너지
    4. 자동차 및 운송
    5. 스포츠용품
    6. 건축 및 건설
    7. 전기 & 전자
    8. 해양
    9. 의료
    10. 기타
13. 지역별
    1. 소개
       1. 지역별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
       2. 지역별 시장 매력도 지수
    2. 북미
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 소스 별
       4. 전구체 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       5. 수지 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       6. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 모듈러스 별
       7. 제조 공정 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       8. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       9. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 국가 별
          1. 미국
          2. 캐나다
          3. 멕시코
    3. 유럽
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석(%), 출처별
       4. 전구체 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       5. 수지 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       6. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 모듈러스 별
       7. 제조 공정 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       8. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       9. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 국가 별
          1. 독일
          2. 영국
          3. 프랑스
          4. 이탈리아
          5. 스페인
          6. 기타 유럽
    4. 남미
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석(%), 소스별
       4. 전구체 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 전구체 별
       5. 수지 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       6. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 모듈러스 별
       7. 제조 공정 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       8. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       9. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 국가 별
          1. 브라질
          2. 아르헨티나
          3. 나머지 남미
    5. 아시아 태평양
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석(%), 소스별
       4. 전구체 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 전구체 별
       5. 수지 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       6. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 모듈러스 별
       7. 제조 공정 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       8. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       9. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 국가 별
          1. 중국
          2. 인도
          3. 일본
          4. 호주
          5. 기타 아시아 태평양 지역
    6. 중동 및 아프리카
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석(%), 소스별
       4. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 전구체 별
       5. 수지 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       6. 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 모듈러스 별
       7. 제조 공정 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       8. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       9. 제조 공정 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       10. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
14. 경쟁 환경
    1. 경쟁 시나리오
    2. 시장 포지셔닝/점유율 분석
    3. 인수합병 분석
15. 기업 프로필