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나노셀룰로오스 시장 잠재력 발굴: 새로운 지평 탐색

• 바이오 기반 소재 수요: 지속가능성을 향한 전 세계적인 노력으로 바이오 기반 및 생분해성 소재 사용이 가속화되고 있습니다. 나노셀룰로오스 기반 코팅을 적용하는 식품 포장 제조업체의 수가 증가하고 있습니다. 전 세계 각국 정부는 바이오 기반 제품에 대한 인센티브를 제공하고 있으며, 이러한 정책은 바이오 기반 소재의 도입을 더욱 촉진하고 있습니다.
• 첨단 기능성 복합소재: 나노셀룰로오스의 고유한 기계적 특성은 복합소재의 성능을 향상시키고 있습니다. 다양한 응용 분야에서 경량 소재에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 자동차 및 항공우주 산업은 나노셀룰로오스에 적극적으로 투자하고 있습니다. 이러한 추세는 새로운 응용 분야와 수익원을 창출할 것으로 예상됩니다.

나노셀룰로오스의 순환 경제 혁명이 투자와 도입을 촉진합니다

지속가능성의 중요성이 높아지는 것은 나노셀룰로오스 시장의 핵심 동력입니다. 업계 관계자들은 이 다재다능한 소재를 점점 더 많이 활용하고 있습니다. 한 유수 생산업체는 2025년까지 자사 원자재의 100%를 지속가능한 산림에서 조달할 계획입니다. 나노셀룰로오스의 이점은 환경적 영향에만 국한되지 않습니다. 물 사용량 절감 또한 최우선 과제입니다. 2025년에 가동될 새로운 CNF 생산 라인은 톤당 5만 리터의 물 사용량을 절감하는 성과를 보였습니다. 또한, 생산 공정 자체도 폐기물 감소를 위해 발전하고 있습니다. 예를 들어, 한 생산업체는 2024년에 용매 회수율 95%를 달성했습니다. 

전 세계 나노셀룰로오스 시장 투자자들은 이러한 환경적 특성의 가치를 인지하고 있습니다. 또한, 한 포장재 회사는 중요한 단계로 회수 프로그램을 발표했습니다. 이 회사는 2025년까지 나노셀룰로오스 기반 제품 1,000톤을 재활용하는 것을 목표로 합니다. 그 결과 화학 폐기물 발생량이 크게 감소했습니다. 새로운 복합 소재는 탄소 발자국을 25kg의 CO₂ 환산량만큼 줄였습니다. 또한, 분뇨 소화액에서 추출한 나노셀룰로오스의 지구온난화지수(GWP)는 4.41kg CO₂-eq/kg으로 나타났습니다. 나노셀룰로오스 기반 농업용 필름은 2025년에 90일 이내에 완전 생분해되는 것으로 나타났습니다. 나노셀룰로오스 도입은 이러한 노력의 결실을 의미합니다.

강화된 강도와 성능으로 복합소재 분야에서 나노셀룰로오스의 발전이 가속화됩니다.

복합소재 기술의 발전은 나노셀룰로오스에 대한 수요를 견인하고 있습니다. 가볍고 고강도인 소재에 대한 수요 또한 매우 중요합니다. 이는 나노셀룰로오스 시장에 상당한 영향을 미쳤습니다. 새로운 복합소재는 놀라운 강도를 달성하고 있습니다. 나노셀룰로오스 강화 폴리아미드 복합소재는 2024년에 4.2GPa의 영률을 달성했습니다. 또한, 나노셀룰로오스 필라멘트는 510MPa의 인장강도를 달성했습니다. 이러한 발전은 다양한 응용 분야로 이어지고 있습니다. 전자용 복합 필름은 2024년 시험에서 163.5MPa의 높은 인장강도를 보였습니다. 

또한, 이 연구는 기본적인 기계적 특성 그 이상으로 확장됩니다. 새로운 나노셀룰로오스 에어로젤은 열전도도가 감소한 것으로 나타났습니다. 이 소재는 열 관리 분야에 적합합니다. 또한, 나노셀룰로오스 필라멘트는 2024년에 14.5 W/mK의 열전도도를 달성했습니다. 또한, 2024년에는 다양한 소재 간 가격 차이가 kg당 2달러 미만으로 좁혀졌습니다. 나노셀룰로오스 도입률은 효율성 향상과 함께 지속적으로 향상되고 있으며, 이는 나노셀룰로오스 시장에서 새로운 사업 기회를 창출하고 있습니다. 자동차 산업을 포함한 다양한 산업 분야에서 나노셀룰로오스 시장의 다양한 응용 분야가 나타나고 있습니다.

부분 분석

펄프 및 제지의 기초적 역할은 장기적인 시장 우위를 보장합니다.

30.54%의 높은 매출 점유율을 기록한 펄프 및 판지 부문은 나노셀룰로오스를 활용하여 기존 제품을 개선하고 지속 가능한 혁신을 선도함으로써 나노셀룰로오스 시장에서 우위를 유지하고 있습니다. 소량의 나노셀룰로오스만 첨가해도 종이의 기계적 특성이 크게 향상됩니다. 나노피브릴화 셀룰로오스(NFC)를 8% 첨가하면 인장 강도가 10.9%, 파열 강도가 12.5% ​​향상될 수 있습니다. 주된 목표는 섬유 함량은 줄이면서 더 강한 종이를 만들어 지속 가능성 및 비용 문제를 해결하는 것입니다. 닛폰 페이퍼(Nippon Paper)와 파이버린 테크놀로지스(FiberLean Technologies)와 같은 주요 기업들이 이러한 통합의 선두에 서 있습니다. 나노셀룰로오스 코팅은 기공을 채워 종이 표면을 개선하여 밀도를 높이고 가스, 기름, 기름에 대한 탁월한 차단막을 제공합니다. 이는 식품 포장에 필수적인 요소이며, 2025년 나노셀룰로오스 적용 분야의 35% 이상을 차지할 것으로 예상되는 분야입니다.

• 펄프에 CNF가 존재하면 습도 지표인 쇼퍼-리글러 값이 최대 200%까지 증가하여 시트 형성이 향상됩니다.
• 연구에 따르면 TEMPO 산화된 CNF는 종이의 파단 길이를 가장 크게 증가시키는 반면, 기계적으로 전처리된 CNF는 더 낮은 비용으로 강화 효과를 제공합니다.
• 나노셀룰로오스를 바이오나노필러로 사용하면 종이의 강도가 일반적으로 떨어지지 않으면서도 탄산칼슘과 같은 무기 필러의 함량을 높일 수 있습니다.

플라스틱 없는 포장재에 대한 추진은 나노셀룰로오스 시장 내 이 부문의 주요 성장 동력입니다. 나노셀룰로오스 코팅은 석유 기반 차단층에 대한 효과적이고 재생 가능한 대안을 제공하며, 순환 경제 목표 달성을 목표로 하는 기업에게 핵심 요소입니다. NFC를 8% 첨가하면 종이의 공기 저항을 23.6%까지 높일 수 있는데, 이는 보호 포장재에 필수적인 특성입니다. 또한, NFC를 적용하면 밝기가 3.5% 향상되어 종이 제품의 미적 품질을 향상시킬 수 있습니다. 펄프와 혼합하거나 코팅재로 적용하든 기존 종이 제조 공정과 호환되므로 채택이 용이합니다. 이러한 기능적 향상과 업계의 원료 공급원과의 본질적인 연계성은 펄프 및 종이 부문의 지속적인 선도적 입지를 확보합니다.

CNF의 탁월한 소재 특성으로 산업 전반의 시장 지배력 강화

40%의 높은 매출 점유율을 기록한 셀룰로오스 나노섬유(CNF)는 우수한 기계적 강도, 비용 효율성, 그리고 다양한 적용 가능성의 강력한 조합으로 나노셀룰로오스 시장을 선도하고 있습니다. CNF의 인장 강도는 최대 500MPa에 달할 수 있어 자동차 산업의 경량화에 중요한 후보로 떠오르고 있으며, BMW와 같은 기업들은 CNF 강화 복합소재를 사용하여 차량 중량을 5~10% 감소시켰습니다. 2024년 전 세계 CNF 생산량은 132톤, 출하액은 62억 9천만 엔에 이를 것으로 예상되며, 이는 CNF의 상업적 잠재력을 보여줍니다. 최근 기술 발전으로 생산 에너지 요구량이 크게 감소했습니다. 효소 전처리를 통해 분쇄 에너지 소비를 33.55kWh/kg에서 10kWh/kg 미만으로 줄일 수 있습니다. 의료 분야에서 CNF 기반 상처 드레싱은 치유 속도를 20~30% 증가시키는 것으로 나타났습니다. 이러한 고성능은 전자 분야에도 적용되며, CNF의 조절 가능한 전도도(10^-3 S/cm)는 일부 기존 소재를 능가합니다.

• 2024년, 메인 대학의 연구진은 CNF 포장재의 건조 과정을 가속화하기 위해 정전기 탈수 기술을 개발하고 있습니다.
• 오지홀딩스와 토요타는 2024년 9월 자율 주행 로봇에 CNF 복합소재로 만든 투명성과 강성이 뛰어난 캐노피를 설치했습니다.
• UPM Biomedicals는 2024년 10월에 의료 기기용 주사용 나노셀룰로오스 하이드로젤인 FibGel을 출시했습니다.

나노셀룰로오스 시장에서 이 부문의 성장은 다양한 분야의 지속적인 혁신에 힘입어 촉진되고 있습니다. 포장 산업은 탁월한 차단성을 갖춘 CNF를 활용하여 신선 농산물의 유통기한을 연장하는 데 활용하고 있습니다. 건설 분야에서는 콘크리트 및 복합재의 보강재로 사용되어 내구성을 향상시킵니다. CNF 제조업체의 전 세계 생산 능력은 이미 연간 1,220톤을 넘어섰으며, 이는 CNF 도입 확대의 가능성을 시사합니다. 자동차 제조업체들은 기존의 내충격성 한계를 극복하기 위해 탄성 중합체 성분으로 개질된 CNF 수지를 개발하고 있습니다. 고흡수성 수지와 같은 위생용품 분야에서도 CNF의 적용 분야가 확대되고 있습니다.

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지역분석 

유럽, 탁월한 R&D 및 상용화 노력으로 글로벌 혁신 선도

유럽은 35.40%가 넘는 지배적인 점유율로 세계 나노셀룰로오스 시장을 장악하고 있습니다. 이 지역의 리더십은 연구 및 산업 규모 생산 모두에 대한 상당한 공공 및 민간 투자에 의해 뒷받침됩니다. 이를 나타내는 핵심 지표는 Horizon Europe가 나노셀룰로오스 기반 바이오플라스틱 개발 프로젝트에 2024년에 수여한 2,000만 유로의 보조금입니다. 독일에서는 연방 교육 연구부가 새로운 생체 ​​복합소재 센터에 1,200만 유로를 배정했으며, 이 센터는 2025년부터 나노셀룰로오스 연구에 집중할 예정입니다. 스웨덴의 Vinnova 기관도 2024년에 총 예산 8,000만 스웨덴 크로나로 15개의 새로운 나노셀룰로오스 응용 프로젝트에 자금을 지원했습니다. 또한 핀란드-독일 컨소시엄은 2024년에 의료용으로 연간 5톤의 온도 반응형 나노셀룰로오스를 생산할 수 있는 새로운 시범 공장을 성공적으로 가동했습니다.

나노셀룰로오스 시장의 상업 환경은 역동적이고 견실합니다. 프랑스의 한 화장품 대기업은 2025년 초 바이오 기반 증점제 신제품군을 위해 셀룰로오스 나노크리스털(CNC) 25톤을 연간 정기 주문했습니다. 자동차 부문에서는 스페인의 한 1차 공급업체가 나노셀룰로오스로 강화된 3가지 새로운 내장재에 대한 2024년 시험을 성공적으로 완료하여 사전 생산에 들어갔습니다. 이러한 성장을 지원하기 위해 2024년 앤트워프 항에 나노셀룰로오스 슬러리 500톤을 처리할 수 있는 새로운 물류 허브가 설립되었습니다. 유럽화학물질청(ECHA)은 또한 2024년 REACH에 따라 7가지 새로운 등급의 나노셀룰로오스를 등록했습니다. 이러한 성장세에 더해, 스칸디나비아의 한 주요 생산업체는 2024년에 3천만 유로를 투자하여 시설을 업그레이드하고 연간 MFC 용량을 1,500톤 늘렸습니다. 마지막으로, 영국의 한 스타트업이 2025년 초에 나노셀룰로오스 에어로젤 생산을 확대하기 위해 5,000제곱미터 규모의 시설에 대한 10년 임대 계약을 확보했습니다.

아시아 태평양, 정부와 산업의 전략적 추진으로 나노셀룰로오스 도입 가속화

아시아 태평양 지역은 나노셀룰로오스 시장 . 일본 신에너지산업기술종합개발기구(NEDO)는 2024년에 전자 분야에서 나노셀룰로오스 활용을 확대하기 위해 50억 엔 규모의 프로그램을 시작했습니다. 혁신의 급증을 반영하여 중국 국가지식재산권국은 2024년에 나노셀룰로오스 관련 특허 250건 이상을 승인했습니다. 한국의 한 유수 화학 회사는 2024년에 400억 원을 투자하여 나노셀룰로오스 기반 투명 필름 전용 생산 라인을 구축하여 2025년까지 연간 100만 제곱미터의 생산량을 목표로 하고 있습니다.

상용화가 빠르게 진행되고 있습니다. 일본의 한 대형 제지 회사는 2024년부터 나노셀룰로오스 시장의 식품 제조업체에 저칼로리 텍스처라이저로 사용하기 위해 연간 50톤의 나노셀룰로오스를 공급하기 시작했습니다. 연간 1,000톤 생산 규모의 인도 최초의 상업 규모 나노셀룰로오스 공장은 2025년 1분기에 본격 가동될 예정입니다. 대만의 한 전자 회사도 2024년에 플렉시블 디스플레이 기판 개발을 위해 15톤의 나노셀룰로오스를 조달하는 계약을 체결했습니다. 싱가포르는 지역 무역을 촉진하기 위해 2024년에 나노셀룰로오스 제품에 대한 새로운 상품 코드를 제정했습니다. 또한, 호주의 한 연구 기관은 2025년에 해초에서 나노셀룰로오스를 개발하기 위해 500만 호주 달러의 보조금을 지원받았습니다. 태국의 한 대기업도 2024년에 유럽 기술 제공업체와 합작 투자를 통해 사탕수수 찌꺼기에서 나노셀룰로오스를 생산하고 5억 바트를 투자했습니다. 마지막으로, 말레이시아 당국은 2024년에 4가지 새로운 나노셀룰로오스 기반 식품 접촉 소재를 승인했습니다.

북미는 집중적인 투자와 협력을 통해 고부가가치 애플리케이션을 추진합니다.

북미 지역의 나노셀룰로오스 시장 고부가가치 응용 분야를 개척하고 산학 협력 생태계를 조성하는 데 중점을 두고 있습니다. 미국 농무부(USDA)는 2024년에 5개 대학에 800만 달러의 연구비를 지원하여 스마트 패키징 및 정수 분야에서 나노셀룰로오스 응용 분야를 연구하도록 했습니다. 캐나다 국립연구위원회(NRC)는 2024년에 중소기업의 나노셀룰로오스 기반 복합소재 상용화를 지원하기 위해 1천만 캐나다 달러를 지원했습니다. 미국의 한 주요 생산업체는 2024년에 CNC 시설을 4천만 달러 규모로 확장할 계획이라고 발표했으며, 2025년 완공 시 연간 생산량을 1,000톤 늘릴 계획입니다.

지역별 나노셀룰로오스 시장은 특화된 분야에 집중되어 상당한 성과를 거두고 있습니다. 캘리포니아에 본사를 둔 한 스타트업은 2024년에 2톤의 CNC를 사용하여 2025년 발사 예정인 위성의 부품을 3D 프린팅하는 데 성공했습니다. 생물의학 분야에서는 2025년 초 보스턴에 본사를 둔 한 회사가 개발한 나노셀룰로오스 기반 상처 드레싱에 대해 FDA(미국 식품의약국)의 혁신 의료기기 지정(Breakthrough Device Designation)을 받았습니다. 미 육군 연구소(US Army Research Laboratory) 또한 2024년에 경량 탄도 소재 개발을 위해 5톤의 나노셀룰로오스를 조달했습니다. 공급망 성장을 뒷받침하는 것은 2024년 위스콘신에 나노셀룰로오스 분말 전용 환적 시설이 개장하여 주당 20량의 철도 차량을 처리할 수 있다는 것입니다. 미국과 캐나다의 공동 표준 위원회는 2024년에 나노셀룰로오스에 대한 3가지 새로운 특성화 프로토콜을 발표했습니다. 또한, 퀘벡에 본사를 둔 한 회사는 2024년에 유럽 자동차 시장에 CNC 200톤을 수출했습니다. 마지막으로, 한 대형 임업 회사는 2025년에 나노셀룰로오스 기술 스타트업의 지배 지분을 인수하기 위해 1,500만 달러를 투자했습니다.

나노셀룰로오스 시장을 재편하는 최근 동향

1. GranBio Technologies가 5,000만 달러 규모의 자금 조달 라운드 확보(2024년): 브라질계 미국 기업인 GranBio Technologies는 바이오매스에서 나노셀룰로오스를 생산하는 특허받은 AVAP® 공정을 확장하기 위해 상당한 자본을 조달했으며, 복합재 및 포장 분야로의 확장을 목표로 하고 있습니다.
2. UPM, 신규 생체재료 혁신 센터에 2,500만 유로 투자(2024년): UPM이 핀란드 시설에 투자한 내용에는 차세대 나노셀룰로오스 응용 분야 개발에 중점을 둔 신규 파일럿 라인과 R&D 허브에 대한 상당한 예산이 포함되어 있습니다.
3. Celluforce, 유럽 시장 진출을 위해 대형 화학 제품 유통업체와 파트너십 체결(2024년): 직접적인 인수합병은 아니지만 수백만 달러 규모의 유통 계약은 Celluforce의 CNC 제품에 대한 시장 도달 범위를 확대하기 위한 상당한 자본 투자를 의미합니다.

나노셀룰로오스 시장의 최고 기업

• 아메리칸 프로세스 주식회사
• Axcelon Biopolymers Corporation
• 보레가드
• 셀루콤프
• 셀루포스 주식회사
• 주에츠펄프앤제지 주식회사
• 다이셀 주식회사
• 파이버린 테크놀로지
• FP이노베이션
• 그란바이오 테크놀로지스
• 멜로디아
• 일본제지공업
• 노르스케 스코그 ASA
• 오지 홀딩스 주식회사
• 사피 유한회사
• 스토라 엔소
• 유피엠
• 다른 저명한 플레이어

시장 세분화 개요

제품별 

• 셀룰로오스 나노결정 또는 셀룰로오스 나노섬유
• 박테리아 셀룰로오스
• 미세섬유화 셀룰로오스 및 나노섬유화 셀룰로오스
• 기타

애플리케이션 별 

• 생물의학 및 제약
• 펄프 및 제지
• 복합재 제조
• 음식과 음료
• 페인트 및 코팅
• 전자 센서
• 복합재
• 기타

지역별

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
  • 멕시코
• 유럽
  • 서유럽
    • 영국
    • 독일
    • 프랑스
    • 이탈리아
    • 스페인
    • 서유럽의 나머지 지역
  • 동유럽
    • 폴란드
    • 러시아 제국
    • 나머지 동유럽
• 아시아 태평양
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  • 호주 및 뉴질랜드
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