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미개척 분야는 열 보호제 시장에 새로운 성장 기회를 제공합니다

• 정밀 농업과 스마트 농업의 발전은 열 보호 장치 시장에 상당한 잠재적 기회를 제공합니다. 농업 작업이 자동화됨에 따라 농기계의 전자 부품 사용량이 급증하고 있습니다. 자율 주행 트랙터, 수확 드론, 로봇 경운기 등은 모두 강력한 전기 모터, 배터리 시스템, 그리고 상당한 열을 발생시키는 처리 장치에 의존합니다. 전 세계 농업 센서 시장은 2025년 47억 8천만 달러에서 2033년 94억 7천만 달러 이상으로 성장할 것으로 예상되며, 이는 열악한 농업 환경에 전자 장치가 대거 도입될 것임을 시사합니다. 이러한 시스템은 직사광선 노출과 높은 작동 부하로 인한 과열을 방지하고 신뢰성과 수명을 보장하기 위해 내구성이 뛰어난 열 보호 장치가 필요합니다.
• 웨어러블 및 이식형 의료기기의 등장: 이러한 기기들이 실시간 모니터링 및 데이터 처리 기능을 갖추면서 더욱 강력해짐에 따라, 열 관리 문제는 안전과 성능에 매우 중요한 과제가 되고 있습니다. 피부에 지속적으로 접촉하는 의료기기의 경우, 표면 온도가 43°C에 불과해도 8시간 만에 화상을 입을 수 있습니다. 더욱이, 웨어러블 기기용으로 개발되고 있는 많은 첨단 연성 열전도체(TE) 기기들은 열 방출을 개선하기 위해 상변화 물질을 통합하고 있습니다. 환자의 안전과 기기의 효능을 보장하는 소형 고신뢰성 열 보호 장치에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이는 특수 부품에 대한 새로운 고부가가치 틈새시장을 창출하고 있습니다.

새로운 수요 동력이 글로벌 열 보호제 시장을 재편하고 있습니다

차세대 데이터 센터와 AI는 극한의 열 관리 요구를 야기합니다

인공지능(AI)의 기하급수적인 성장은 전례 없는 열 문제를 야기하며, 열 보호 장치 시장의 수요를 근본적으로 변화시키고 있습니다. AI 서버는 극심한 열을 발생시키는데, 개별 AI 칩 하나에서 최대 1.5kW의 열이 발생합니다. 그 결과, AI 데이터 센터의 랙 전력 밀도는 기존 최대치인 40kW에서 2024년에는 130kW로 급증할 것으로 예상됩니다. 예측에 따르면 단일 AI GPU의 열 설계 전력(TDP)은 2027년에는 3,600W, 2032년에는 무려 15,360W에 달할 수 있습니다. 이러한 수치는 고성능 컴퓨팅 환경에서 기존의 공랭식 냉각 방식을 더 이상 사용할 수 없게 만듭니다.

결과적으로, i형 열 보호기 시장은 첨단 액체 냉각으로 빠르게 전환되고 있으며, 새로운 종류의 통합 열 보호기에 대한 수요를 창출하고 있습니다. 2025년까지 전 세계적으로 약 10GW 규모의 신규 데이터 센터가 건설될 것으로 예상됩니다. 현재 신규 AI 시설의 73%가 칩 직접 냉각 또는 침수 냉각 시스템을 도입하고 있는 만큼, 이러한 시설 중 상당수는 처음부터 액체 냉각 인프라를 갖추고 구축될 것입니다. 2024년 데이터 센터 액체 냉각 시장 규모는 약 28억 달러였으며, 급속한 성장이 예상됩니다. 또한, 단일 고급 AI 모델 학습에는 약 30MW의 지속적인 전력이 필요합니다. AI 랙당 평균 비용은 2025년에 390만 달러에 달할 것으로 예상되는데, 이는 전력 및 냉각 시스템의 복잡성을 반영합니다. AI에 필요한 총 에너지 수요는 2025년에 200TWh에 이를 것으로 예측되며, 이는 수백만 개의 정교한 열 관리 부품에 대한 수요를 촉진할 것입니다.

항공우주 산업의 전동화로 새로운 고위험 열 보호 장치 시장이 형성되고 있다

항공우주 산업의 전동화 전환은 시장에 새로운 고부가가치 영역을 창출하고 있습니다. 도심 항공 모빌리티를 위해 설계된 전기 수직 이착륙기(eVTOL)는 극심한 열 관리 문제를 야기합니다. 이러한 항공기에 사용되는 배터리 팩은 수직 이착륙을 위한 여러 모터를 구동하기 위해 일반적으로 400~800볼트의 고전압으로 작동합니다. 이러한 배터리 시스템의 용량은 100kWh에서 1MWh 이상에 이르기 때문에 급속 방전 및 충전 주기 동안 과열 현상을 방지하기 위해 정교한 열 모니터링이 필요합니다.

더욱이, 이러한 첨단 항공기에 사용되는 부품들은 성능 한계를 뛰어넘고 있습니다. 열 보호 장치 시장의 개발자들은 비행 거리와 지속 시간을 극대화하기 위해 최소 340Wh/kg의 배터리 에너지 밀도를 목표로 하고 있습니다. 이러한 고밀도 배터리 팩은 7,000회의 작동 주기를 달성할 수 있으며, 이를 위해서는 탁월한 열 안정성이 요구됩니다. 안전을 보장하기 위해 팩의 각 셀은 엄격한 테스트와 추적성을 거칩니다. 성능 향상을 위한 노력은 멈추지 않고 있으며, 일부 배터리 모델은 15분 만에 초고속 충전을 지원하도록 설계되었습니다. 허니웰은 이미 버티컬 에어로스페이스와 협력하여 VX4 에어택시용 소형 열 제어 시스템을 인증하고 있습니다. 수많은 eVTOL 프로토타입이 개발 중이고 2025년까지 규제 인증을 획득하는 데 집중하고 있는 만큼, 항공 등급의 고신뢰성 열 보호 장치에 대한 수요는 급증할 것으로 예상됩니다. 시장은 극한의 작동 주기를 관리하고 소형 항공기 구조에 원활하게 통합될 수 있는 솔루션을 필요로 합니다.

부분 분석 

모터 열 보호 장치 시장의 전례 없는 수요 증가를 견인

모터가 열 보호 장치의 주요 적용 분야로 절대적인 지배력을 갖는 것은 모터의 작동 물리적 특성과 경제적 영향력의 직접적인 결과입니다. 전 세계 산업에 동력을 공급하는 전기 모터가 약 3억 대에 달하는 만큼, 모터의 건전한 작동은 매우 중요합니다. 특히 열은 모터의 치명적인 취약점입니다. 작동 온도가 10°C 상승할 때마다 모터 절연 수명은 50%나 급격하게 단축됩니다. 과열은 드문 일이 아니며, 전체 모터 고장의 최대 30%를 차지하는 권선 파손은 종종 열 스트레스와 관련이 있습니다. 경제적 손실 또한 막대합니다. 모터 가동 중단 시간이 단 1시간만 발생해도 제조 시설에 25만 달러 이상의 손실을 초래할 수 있습니다. 일부 산업 플랜트에서는 전력의 70% 이상이 모터 구동 시스템에 사용되므로, 모터의 효율적이고 안전한 작동은 열 보호 장치 시장에서 최우선 과제입니다.

• 최대 18개의 권선 슬롯을 갖춘 고성능 전기 자동차 모터는 매우 정교하고 세밀한 열 보호 전략을 요구합니다.
• 까다로운 환경에서 널리 사용되는 NEMA H급 절연 시스템은 최대 작동 온도 180°C를 견딜 수 있도록 설계되었습니다.
• 분당 20,000회전(RPM) 이상으로 회전하는 첨단 모터에서 발생하는 극심한 열 스트레스는 즉각적이고 정확한 열 대응을 필요로 합니다.

모터의 규모는 엄청납니다. 예를 들어, 일반적인 자동차 공장에는 5,000개 이상의 전기 모터가 있습니다. 분석에 따르면 과도한 열로 인해 악화되는 베어링 고장이 모든 모터 고장의 50% 이상을 차지합니다. 열 부하 또한 상당한데, 표준 100마력 모터는 1,500와트 이상의 열을 발산할 수 있습니다. 환경적 요인 또한 중요한 역할을 하는데, 사소해 보이는 먼지 축적만으로도 모터 작동 온도가 15°C 상승할 수 있으며, 부적절한 전압은 발열량을 최대 25%까지 증가시킬 수 있습니다. 매년 산업용 모터의 4%가 고장으로 교체되는 현실을 고려할 때, 강력한 안전 장치의 필요성은 분명하며, 이는 모터 보호가 열 보호 장치 시장의 핵심 요소로 자리매김하게 된 이유입니다.

산업 부문의 열 보호 장치 시장에 대한 중요한 의존도

산업 부문은 고도의 자동화, 막대한 전력 소비, 그리고 고장에 대한 무관용이라는 환경 속에서 주요 최종 사용자로서의 입지를 확고히 하고 있습니다. 열 관련 사고의 재정적 손실은 막대하며, 제조 공정에서 계획되지 않은 가동 중단으로 인한 연간 손실액은 500억 달러에 달하는 것으로 추산됩니다. 아크 플래시 사고 한 건만으로도 100만 달러 이상의 비용이 발생할 수 있습니다. 전 세계 에너지 소비량의 54% 이상을 차지하는 글로벌 제조 부문의 상당 부분이 열 발생 공정에 투입되고 있습니다. 연간 55만 3천 대 이상의 산업용 로봇이 설치되고 2030년까지 290억 개의 IoT 기기가 연결될 것으로 예상되는 현대 산업의 규모는 보호에 대한 필요성을 끊임없이 증가시키고 있습니다. 열 보호 장치 시장의 복잡성을 헤쳐나가기 위해서는 모든 구성 요소의 신뢰성이 매우 중요합니다.

• 모터 제어에 필수적인 가변 주파수 드라이브(VFD)는 마력당 300와트의 심각한 폐열을 발생시킬 수 있습니다.
• 5G 통신으로의 전환은 기존 4G 기지국보다 5배 높은 전력 밀도를 보이는 기지국을 탄생시켰습니다.
• 대형 데이터 센터 하나의 전력 소비량은 8만 가구에 맞먹을 수 있어 엄청난 열 관리 문제를 야기합니다.

이러한 산업 환경에서는 전력 소모가 많은 작업이 일반적입니다. 반도체 제조 공장은 최대 100메가와트시의 전력을 소비할 수 있으며, 사소한 온도 변화조차도 생산에 차질을 초래할 수 있습니다. 열로 인해 발생하는 전원 공급 장치 고장은 모든 산업 전자 시스템 고장의 38%를 차지합니다. 더욱이, 열로 나타나는 전력 변환 효율 손실은 특정 산업 시스템에서 최대 15%에 달할 수 있습니다. 장비 가동 시간을 단 1%만 향상시켜도 대규모 공장에서 수백만 달러의 수익을 창출할 수 있으므로, 보호의 중요성은 분명합니다. 현재 산업 유지보수 예산의 40% 이상이 사후 수리에 사용되고 있는 상황에서, 사전 예방적 보호의 경제적 이점은 산업 부문이 열 보호 장치 시장을 선도하는 이유를 뒷받침합니다.

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지역분석 

미국, 열 보호 분야 혁신 및 첨단 제조를 선도하다

미국은 국내 반도체 생산 및 첨단 기술 분야에 대한 대규모 투자에 힘입어 북미 열 보호 장치 시장을 선도하고 있습니다. 특히 CHIPS 및 과학 법안은 이러한 성장을 촉진하는 주요 요인으로 작용했으며, 525건 이상의 기업이 신규 제조 시설 건설 자금 지원을 요청하는 사업 계획서를 제출했습니다. 그 결과, 미국 내 컴퓨터 및 전자 제품 제조 공장 건설 투자는 2024년까지 연평균 1,890억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 주요 프로젝트들이 이러한 성장을 뒷받침하고 있는데, 인텔은 오하이오주에 1,000억 달러를 투자하여 새로운 반도체 공장을 건설할 계획이며, 이 프로젝트만으로 7,000개의 건설 관련 일자리가 창출될 것으로 전망됩니다. 마찬가지로 마이크론은 2029년까지 아이다호와 뉴욕에 400억 달러를 투자하여 새로운 메모리 공장을 건설할 예정입니다.

더욱이, 미국 열 보호 장치 시장에서 첨단 산업 부문의 수요는 엄청납니다. 미국은 2024년에서 2025년 사이에 20기가와트 이상의 신규 데이터 센터 용량을 추가할 것으로 예상되며, 각 시설에는 수천 개의 열 관리 부품이 필요합니다. 항공우주 및 방위 산업 부문도 상당한 비중을 차지하는데, 미 국방부는 2024년에 첨단 전자 시스템 관련 신규 계약을 150건 이상 체결했습니다. 자동차 산업에서는 미국 내 전기차 판매량이 2024년에 180만 대를 넘어설 것으로 예상됩니다. 이를 지원하기 위해 2025년까지 최소 15개의 새로운 배터리 및 부품 기가팩토리 건설이 시작될 예정입니다. 의료기기 산업 역시 2024년에 FDA에 2,500건 이상의 신규 의료기기 승인 신청이 접수될 것으로 예상되어, 고신뢰성 열 보호 장치에 대한 미국의 수요를 더욱 확고히 하고 있습니다.

아시아 태평양 지역, 독보적인 생산 및 소비 강국으로 부상

아시아 태평양 지역은 강력한 전자 및 자동차 제조 산업을 기반으로 열 보호재 시장의 생산과 소비의 중심지로 자리매김하고 있습니다. 중국은 전례 없는 속도로 반도체 생산 능력을 확장하고 있으며, 2026년까지 26개의 새로운 웨이퍼 제조 공장이 가동될 예정입니다. 한국은 반도체 강국으로서의 입지를 굳건히 하고 있으며, 삼성전자는 2,280억 달러 규모의 새로운 반도체 메가 클러스터 투자 계획을 발표했습니다. 일본 또한 생산 기지를 국내로 이전하고 있으며, TSMC의 새로운 구마모토 공장은 2024년 가동을 시작하여 월 5만 5천 장의 웨이퍼 생산 능력을 목표로 하고 있습니다. 인도의 전자 제품 생산 규모는 2026년까지 3,000억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 

이 지역의 자동차 산업은 거대한 소비 시장이며, 중국에서만 2024년에 700만 대 이상의 신에너지 자동차가 생산될 것으로 예상됩니다. 일본의 도요타는 2026년까지 150만 대의 전기차를 판매할 계획이며, 한국의 배터리 제조업체들은 2023년 이후 700건 이상의 신규 공급 계약을 확보했습니다. 베트남의 전자제품 수출은 2024년에 1,000억 달러를 넘어설 것으로 전망되며, 이는 공급망에서 베트남의 역할이 점점 커지고 있음을 보여줍니다.

유럽, 성장을 위해 자동차 전동화 및 산업 자동화에 집중

유럽은 자동차 전동화와 차세대 산업 자동화에 대한 전략적 집중을 통해 열 보호 장치 시장에서 확고한 입지를 구축하고 있습니다. 독일은 폭스바겐이 2027년까지 전기차 및 배터리 프로그램에 1,200억 유로 이상을 투자하겠다는 계획을 통해 이러한 성장을 주도하고 있습니다. 또한, 2025년까지 20만 개의 새로운 공공 충전소를 설치하는 것을 목표로 충전 인프라 확장에도 박차를 가하고 있습니다. 프랑스는 노스볼트(Northvolt)의 새로운 배터리 기가팩토리 프로젝트를 통해 연간 50만 대의 자동차용 배터리 셀 생산을 목표로 자국 산업을 지원하고 있습니다. 산업 부문 역시 중요한 성장 동력입니다. 

유럽은 2024년에 8만 대 이상의 새로운 산업용 로봇을 설치할 것으로 예상됩니다. 유럽 대륙의 재생 에너지 확대 노력으로 2024년에 30기가와트 규모의 새로운 태양광 발전 설비가 설치될 예정입니다. 또한, 유럽 연합의 핵심 원자재법(Critical Raw Materials Act)은 열 보호 장치와 같은 부품의 공급망을 확보하기 위해 2030년까지 최소 50개의 새로운 채굴 및 가공 프로젝트에 자금을 지원하는 것을 목표로 합니다. 영국 항공우주 부문 역시 전기 및 수소 항공기 시제품 개발을 위해 20억 파운드 이상의 새로운 자금을 확보했습니다.

최근 주요 동향이 열 보호제 시장의 경쟁 구도를 어떻게 바꾸고 있는가 

1. KKR, 쿨잇 시스템즈 인수 완료: 글로벌 투자 회사 KKR이 데이터 센터 및 고성능 컴퓨팅용 액체 냉각 솔루션 분야의 선도 기업인 쿨잇 시스템즈(CoolIT Systems) 인수를 완료했습니다.
2. 인피니언, GaN 시스템즈 인수 완료: 인피니언 테크놀로지스는 8억 3천만 달러 규모의 GaN 시스템즈 인수를 완료하여 첨단 전력 시스템에 사용되는 고출력 질화갈륨 반도체 포트폴리오를 강화했습니다.
3. 르네사스, 트랜스폼 인수 완료: 르네사스 일렉트로닉스는 트랜스폼 테크놀로지를 3억 3,900만 달러에 공식 인수하여 전기 자동차 및 전원 공급 장치용 GaN 기술 역량을 강화했습니다.
4. 어드벤트 인터내셔널, 토니 파델의 빌드 콜렉티브에 투자: 사모펀드 회사인 어드벤트 인터내셔널은 네스트 온도 조절기 발명가가 이끄는 투자 및 자문 회사인 빌드 콜렉티브에 전략적 투자를 단행했습니다. 빌드 콜렉티브는 첨단 하드웨어 기술에 집중 투자하는 회사입니다.
5. 슈나이더 일렉트릭이 산업 자동화 및 공정 제어 소프트웨어 전문 기업인 프로라이트(ProLeiT AG)를 인수했습니다. 이번 인수를 통해 열 관리가 중요한 통합 산업 시스템 분야에서의 역량을 강화하게 되었습니다.
6. 이튼, 트립라이트 인수 완료: 이튼은 16억 5천만 달러 규모의 트립라이트 인수를 완료하여 데이터 센터 및 산업용 애플리케이션을 위한 전력 품질 및 연결 솔루션 포트폴리오를 크게 확장했습니다.
7. SK하이닉스, 인디애나에 38억 7천만 달러 규모 공장 건설 발표: SK하이닉스는 인공지능(AI) 제품 솔루션에 중점을 둔 38억 7천만 달러 규모의 첨단 칩 패키징 공장을 인디애나주 웨스트 라파예트에 건설할 계획이라고 발표했다.
8. 미쓰비시일렉트릭 , 실리콘 카바이드 전력 반도체 생산을 위한 신규 웨이퍼 공장 건설에 1,000억 엔 투자 발표:
9. Cadence Design Systems는 자동차 및 항공우주 분야의 열 및 구조 분석에 사용되는 엔지니어링 시뮬레이션 솔루션 제공업체인 BETA CAE Systems를 12억 4천만 달러에 인수했습니다 .

열 보호기 시장의 주요 기업

• 칼코 전기 주식회사.
• 창수 톈인 전기기계 유한회사.
• 둥관 헨하오 전기 유한회사.
• 에머슨 전기 회사.
• 광저우 센바오 가전 유한회사.
• 하이얼 스마트홈 유한회사(하이얼 그룹)
• 강소창성전기기기유한회사.
• 포티지 전기 제품 주식회사.
• 세키 컨트롤즈 주식회사.
• 셀코 제품 회사
• 센사타 테크놀로지스 홀딩스 PLC
• 텍사스 인스트루먼트 주식회사
• 써믹 게레테바우 GmbH
• 다른 저명한 플레이어

시장 세분화 개요

애플리케이션 별

• 모터
• 변신 로봇
• 압축기
• 배터리 팩
• 기타

최종 사용자별

• 산업용
• 주거용
• 광고
• 유용

지역별

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