시장 시나리오 

세계 단일벽 탄소 나노튜브 시장은 2023~2031년 예측 기간 동안 연평균 복합 성장률(CAGR) 32.1%로 성장해 2022년 2억 5,080만 달러에서 2031년 30억 7,220만 달러로 크게 성장할 것으로 예상됩니다. 

단일벽 탄소 나노튜브(SWNT)는 표면적과 종횡비가 높은 원통형 탄소 동소체로, 1차원(1D) 재료입니다. 작은 직경과 큰 종횡비는 우수한 전기적, 기계적 특성을 제공하므로 다양한 산업 분야에서 사용하기에 매력적인 소재입니다. SWNT의 글로벌 시장은 재생 에너지원에 대한 수요 증가와 글로벌 단일벽 탄소 나노튜브 시장의 최종 사용 산업의 성장에 의해 주도됩니다. CNT와 그 파생물은 뛰어난 전기적 특성을 갖고 있어 폴리머, 강화재 등의 기본 소재로 사용하기에 이상적입니다. 이 제품은 연료 라인 파열 위험을 줄이기 위해 연료 라인 시스템에 사용되는 자동차 산업뿐만 아니라 전기 및 전자 응용 분야에서 사용할 수 있는 상당한 잠재력을 제공합니다.

또한, 석유제품과 석탄을 주요 에너지원으로 사용하는 것에 대한 환경적 우려가 높아지면서 재생에너지원의 채택이 증가하고 있으며, 이로 인해 이들 산업에서 SWNT에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 보조금 및 자금 지원과 같은 정부 계획도 SWNT에 대한 수요를 촉진하여 예측 기간 동안 탄소 나노튜브 시장을 더욱 활성화시킵니다.

그러나 생산 규모 확대 문제와 높은 가격, 무기 및 질화붕소 나노튜브에 대한 수요 증가는 전 세계 단일벽 탄소 나노튜브 시장의 주요 제한 요인입니다. SWNT의 높은 비용으로 인해 산업 침투가 제한되어 전 세계 탄소 나노튜브 시장 성장에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

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시장 역학 

드라이버:

재생에너지원에 대한 수요 증가

국제에너지기구(IEA)에 따르면 전 세계 재생 가능 전력 생산량은 2023년에 8% 이상, 2024년에는 거의 6% 증가할 것으로 예상됩니다. 이는 태양광, 풍력, 에너지 등 재생 가능 에너지원의 채택이 증가하기 때문입니다. 수력발전은 전통적인 에너지원에 비해 가격 경쟁력이 더욱 높아지고 있습니다. 실제로 IEA는 2023년과 2024년에 재생에너지가 전 세계 전력증설 용량의 90%를 차지할 것으로 전망했다.

또한, 석유제품과 석탄을 주요 에너지원으로 사용함에 따라 대기오염, 온실가스 배출 등 환경 문제가 발생하여 기후변화를 초래하고 있습니다. 이에 따라 전 세계 정부는 세계 단일벽 탄소나노튜브 시장에서 재생에너지원 채택을 촉진하고 화석연료 의존도를 줄이기 위한 정책과 인센티브를 시행하고 있다.

탄소나노튜브는 높은 표면적, 우수한 전도성, 기계적 강도 등 독특한 특성으로 인해 재생에너지 응용 분야에서 유망한 소재로 떠오르고 있습니다. 예를 들어, 단일벽 탄소 나노튜브는 세계 단일벽 탄소 나노튜브 시장에서 에너지 밀도를 높이고 충전 시간을 단축하여 리튬 이온 배터리의 성능을 향상시키는 데 사용되었습니다. 이는 CNT를 전극의 전도성 첨가제로 사용하여 달성되며, 이는 배터리 내 전자 및 이온 수송을 향상시킵니다.

또한, CNT는 에너지를 빠르고 효율적으로 저장하고 방출하는 슈퍼커패시터 개발에 사용되었습니다. 슈퍼커패시터는 전기 자동차, 재생 에너지 시스템, 가전제품에 잠재적으로 응용될 수 있습니다. CNT는 장치의 기계적 강도와 안정성을 향상시키기 위한 전도성 첨가제 및 구조적 지지체로 슈퍼커패시터에 사용됩니다.

마지막으로, CNT는 기존 실리콘 기반 전지보다 효율이 높은 태양전지 개발에 사용되었습니다. 단일벽 탄소나노튜브 시장에서 CNT는 태양전지의 투명 전도성 전극으로 사용될 수 있으며, 이는 장치의 광 흡수 및 전자 수송 특성을 향상시킵니다.

최종 용도 산업의 수요 증가

단일벽 탄소 나노튜브는 특히 전자, 항공우주, 생물의학 등 광범위한 최종 사용 산업에서 응용됩니다. 이러한 산업에서 SWCNT에 대한 수요가 증가하는 것은 높은 인장 강도, 열 전도성 및 표면적과 같은 고유한 특성으로 인해 다양한 응용 분야에 이상적입니다. 예를 들어, SWCNT는 건설 및 자동차 산업에서 광범위하게 사용되는 전도성 고분자 복합재 개발에 사용됩니다.

제한사항:

생산 규모 확대 과제

단일벽 탄소 나노튜브 시장에 대한 수요 증가에도 불구하고 SWCNT의 상업적 생산은 여전히 ​​주요 과제로 남아 있습니다. SWCNT 생산에는 복잡하고 비용이 많이 드는 공정이 필요하므로 대규모 생산이 제한됩니다. 이로 인해 SWCNT의 가격이 높아져 다양한 산업 분야에서의 침투가 제한되었습니다.

다른 나노물질과의 경쟁

SWCNT는 다양한 응용 분야에 이상적으로 사용할 수 있는 고유한 특성을 갖고 있지만, 특히 그래핀 및 질화붕소 나노튜브와 같은 다른 나노물질과의 경쟁에 직면해 있습니다. 이러한 나노물질은 SWCNT와 유사하거나 더 나은 특성을 가지며 생산이 비교적 쉽고 저렴합니다. 이 경쟁은 향후 단일벽 탄소 나노튜브 시장의 성장을 억제할 것으로 예상됩니다.

부분 분석

유형별:

안락의자 형태의 탄소 나노튜브는 독특한 모양과 고유한 전자 특성을 갖고 있어 전자 및 광학 응용 분야에서 높은 인기를 얻고 있습니다. 이 제품은 전도성이 높고 저항이 낮은 것으로 알려져 있어 집적 회로, 트랜지스터 및 센서에 사용하기에 이상적입니다. 

반면, 키랄 탄소나노튜브는 나선형 모양을 갖고 있으며 키랄성에 따라 서로 다른 광학적, 전자적 특성을 나타낸다. 이는 나노전자공학, 바이오센서, 약물 전달 시스템과 같은 응용 분야에 사용될 가능성이 높습니다.

합성 과정에 의하여:

단일벽 탄소 나노튜브 시장은 합성 공정에 따라 아크 방전, 레이저 절제, 화학 기상 증착, 고압 일산화탄소 등으로 분류됩니다. 이들 부문 중 화학 증착 공정은 2027년까지 매출 점유율의 45% 이상을 차지할 것으로 예상됩니다. 

이는 에너지 저장, 전자, 생체의학 장치 등 다양한 응용 분야에서 원하는 특성을 지닌 고품질 단일벽 탄소 나노튜브를 생산하기 위한 화학 증착 공정에 대한 수요가 증가하고 있기 때문입니다. 또한 화학 증착 공정은 확장성, 재현성, 나노튜브 크기, 직경 및 키랄성에 대한 제어와 같은 다른 합성 공정에 비해 여러 가지 장점을 제공합니다. 

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애플리케이션별:

전 세계 단일벽 탄소 나노튜브 시장은 전도성 접착제, 전도성 고분자 복합재, 난연성 플라스틱, 리튬 이온 배터리 전극, 금속 매트릭스 복합재, 구조적 고분자 복합재, 센서 응용 분야 등으로 구분됩니다. 전도성 고분자 복합재는 다양한 응용 분야에서의 수요 증가로 인해 2027년까지 단일벽 탄소 나노튜브 시장에서 매출의 43% 이상을 창출할 것으로 예상됩니다. 리튬이온 배터리 전극은 다양한 최종 용도 산업에서 고성능 배터리에 대한 수요 증가로 인해 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 난연성 플라스틱 및 금속 매트릭스 복합재는 단일벽 탄소 나노튜브의 다른 중요한 응용 분야입니다.

최종 사용자별:

최종 사용자에 따라 시장은 항공우주 및 방위, 자동차, 전자 및 반도체, 에너지, 화학, 스포츠 용품 및 레저 제품, 생물 의학 등으로 분류됩니다.

전자 및 반도체 부문은 2027년까지 30% 이상의 매출 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이 부문은 고유한 전기적 및 광학적 특성으로 인해 탄소 나노튜브에 크게 의존합니다. 또한, 탄소나노튜브는 에너지 저장용으로 활용 가능성이 높다. 탄소나노튜브는 트랜지스터, 센서, 디스플레이 등 고성능 전자소자 개발에 활용된다. 높은 표면적과 전기 전도성으로 인해 배터리 및 슈퍼커패시터와 같은 장치. 

바이오메디컬 산업에서 탄소나노튜브는 독특한 광학적, 화학적 특성으로 인해 약물 전달 및 암 영상화에 사용되고 있습니다. 암, 신경질환 등 다양한 질병에 대한 새로운 치료법 개발에 활용 가능성이 높습니다..

지역분석 

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 전 세계 단일벽 탄소 나노튜브 시장에서 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다. 이는 주로 중국, 인도, 일본 등 국가의 급속한 경제 발전으로 인해 해당 지역 시장 성장에 크게 기여할 것으로 예상됩니다.

특히 중국은 이 지역 시장 성장에 주요 기여자가 될 것으로 예상된다. 우리나라는 탄소나노튜브 생산과 소비 분야의 글로벌 리더로 부상했으며, 급속한 경제 성장으로 인해 첨단 기술과 소재에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 또한 중국 정부는 연구 개발에 막대한 투자를 하여 수소 저장, 초전도체, 필터 및 커패시터와 같은 탄소 나노튜브의 새로운 응용 분야가 등장하게 되었습니다.

또한 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 이는 전자, 항공우주, 에너지, 의료 등 다양한 최종 용도 산업에서 단일벽 탄소 나노튜브에 대한 수요가 증가하고 있기 때문입니다. 이 지역의 인구 증가와 가처분 소득 증가도 이러한 산업의 성장에 기여하여 탄소 나노튜브에 대한 수요를 촉진하고 있습니다.

또한, 아시아 태평양 지역은 성장하는 응용 분야에 기꺼이 투자하려는 업계 관계자에게 많은 기회를 제공합니다. 이 지역은 대규모 소비자 기반과 고도로 숙련된 인력을 보유하고 있어 외국인 투자에 매력적인 곳입니다. 더욱이, 이 지역의 많은 국가의 정부는 각자의 경제 성장을 촉진하기 위해 유리한 정책을 시행하고 있으며, 기업이 번창할 수 있는 유리한 환경을 조성하고 있습니다.

경쟁 환경

전 세계 단일벽 탄소 나노튜브 시장의 주요 업체로는 OCSiAl, Thomas Swan & Co. Ltd, KH Chemicals, Cnano Technology Limited, Continental Carbon Nanotechnologies, Inc, Zeon 및 Chasm 등이 있습니다. 

광범위한 조사를 통해 대기업들은 신흥 시장을 장악하기 위해 인수합병(M&A) 등 다양한 경쟁 전략을 채택한 것으로 나타났습니다. 또한, 선두 기업들은 소규모 브랜드와 국내 기업을 인수하며 지리적 영역을 확장하고 있습니다.

프로파일링된 주요 회사 목록:

• 아르케마 SA
• Arry 국제 그룹 제한
• 카본 솔루션, Inc
• 캐즘 어드밴스드 머티리얼즈, Inc
• 저렴한 튜브 주식회사
• Cnano 기술 제한
• 콘티넨탈 카본 나노테크놀로지스, 인코포레이티드
• 클린인더스트리(주)
• 나노씨(주)
• 나노실 SA
• 나노랩(주)
• 나노쉘 LLC
• 옥시알
• 토마스 스완 앤 컴퍼니(주)
• KH케미칼
• 지온나노테크놀로지(주)
• 레이모어
• 다른 저명한 플레이어

세분화 개요 

글로벌 단일벽 탄소 나노튜브 시장은 유형, 합성 공정, 응용 분야, 최종 사용자 및 지역별로 분류됩니다. 

글로벌 단일벽 탄소 나노튜브 시장의 유형별 세그먼트는 다음과 같이 세분화됩니다.

• 안락의자 형태 탄소나노튜브
• 지그재그형 탄소나노튜브
• 키랄 형태 탄소 나노튜브

글로벌 단일벽 탄소 나노튜브 시장의 합성 공정 부문은 다음과 같이 세분화됩니다.

• 아크 방전
• 레이저 절제
• 화학 기상 증착
• 고압 일산화탄소
• 기타

 응용 분야별 글로벌 단일벽 탄소 나노튜브 시장은 다음과 같이 세분화됩니다.

• 전도성 접착제
• 전도성 고분자 복합재
• 난연성 플라스틱
• 리튬이온 배터리 전극
• 금속 매트릭스 복합재
• 구조용 고분자 복합재
• 센서 응용
• 기타

글로벌 단일벽 탄소 나노튜브 시장의 최종 사용자 부문은 다음과 같이 세분화됩니다.

• 항공우주 및 방위
• 자동차
• 전자 및 반도체
• 에너지
• 약
• 스포츠용품 및 레저용품
• 생의학
• 기타 산업용 애플리케이션

글로벌 단일벽 탄소 나노튜브 시장의 지역별 세그먼트는 다음과 같이 세분화됩니다.

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
  • 멕시코
• 유럽
  • 영국
  • 독일
  • 프랑스
  • 이탈리아
  • 스페인
  • 폴란드
  • 러시아 제국
  • 유럽의 나머지 지역
• 아시아 태평양
  • 중국
  • 인도
  • 일본
  • 호주 및 뉴질랜드
  • 아세안
  • 아시아 태평양 지역
• 중동 및 아프리카(MEA)
  • UAE
  • 사우디아라비아
  • 남아프리카
  • MEA의 나머지 부분
• 남아메리카
  • 아르헨티나
  • 브라질
  • 남아메리카의 나머지 지역