스마트 소재 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 최종 사용 산업별(산업, 방위 및 항공우주, 자동차, 가전제품, 의료 등) 제품 유형별(압전 소재, 형상 기억 소재, 자기 변형 소재 등) ), 애플리케이션 별 및 지역 분석, 2024-2031

스마트 소재 시장 규모

글로벌 스마트 소재 시장 규모는 2023년 624억 5천만 달러를 기록했고, 2024년에는 693억 2천만 달러로 추정되며, 2024년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 12.70%로 성장하여 2031년에는 1,600억 3천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 보고서에는 KYOCERA Corporation, TDK Corporation, SMART MATERIAL CORP., CeramTec GmbH, APC International, Ltd., AMETEK.Inc, Findel Education Limited, Omega Piezo Technologies, Metglas Inc., Arkema, 그리고 다른 사람들. 의료 기기에 스마트 소재가 통합되면서 기능성과 환자의 편안함이 모두 향상되어 최소 침습적 시술과 맞춤형 의료를 위한 새로운 길을 창출하여 시장 성장을 주도하고 있습니다.

스마트 소재 시장은 다양한 산업 전반에 걸쳐 외부 자극에 적응할 수 있는 소재에 대한 수요가 증가하면서 크게 성장하고 있습니다. 반응형 또는 지능형 소재라고도 알려진 이러한 소재는 항공우주, 자동차, 의료, 가전제품과 같은 분야에서 혁신을 촉진하고 있습니다.

재료 과학 및 공학의 급속한 발전은 전례 없는 기능을 갖춘 스마트 소재의 개발로 이어지고 있으며, 사물 인터넷(IoT) 기술과의 통합으로 지능형 시스템 생성이 가능해지고 있습니다.지속적인 연구 개발 노력에 의해 뒷받침되고 증가하는 환경 문제에 의해 강조되는 이러한 발전은 향후 스마트 소재 시장의 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

• 2022년 6월: 스탠포드 엔지니어들은 의료 분야의 판도를 바꾸는 정확한 약물 전달을 위한 소형 로봇을 도입했습니다. 이 혁신은 의료 응용 분야에서 스마트 소재의 역할 확대를 강조하여 부작용을 최소화하면서 표적 치료의 가능성을 제공합니다. 이러한 발전은 의료 접근성이 눈에 띄게 향상되었음을 의미하며, 시장의 추가 성장과 혁신 잠재력을 강조합니다.

스마트 소재는 외부 자극이나 환경 조건 변화에 동적으로 반응할 수 있는 특성을 갖도록 가공된 소재입니다. 이러한 물질은 온도, 빛, 압력, 전기장 또는 자기장과 같은 특정 트리거에 노출될 때 제어된 방식으로 물리적 또는 화학적 특성, 모양 또는 동작을 변경하는 능력을 가지고 있습니다. 스마트 소재는 자가 치유, 형상 기억, 압전성 또는 전도성과 같은 고유한 특성을 나타내므로 다양한 상황에서 최적으로 적응하고 작동할 수 있습니다.

이러한 소재는 항공우주, 자동차, 헬스케어, 가전제품, 건설 등 다양한 산업 전반에 걸쳐 적용되며 반응성이 뛰어나 성능, 효율성 및 기능성 측면에서 상당한 이점을 제공합니다. 스마트 소재의 개발 및 활용은 재료 과학 및 공학 분야의 혁신과 연구의 핵심 영역을 나타내며 이를 통해 다양한 기술 분야의 발전을 촉진합니다.

분석가의 리뷰

인더스트리 4.0과 적층 제조(AM) 기술의 통합은 제조 환경의 혁신적인 변화를 나타냅니다. 제한된 대량 생산 능력 및 대형 제품 취급과 같은 과제에 직면했음에도 불구하고 이러한 장벽을 극복하고 대량 맞춤화 및 맞춤형 제조를 위해 AM의 잠재력을 활용하기 위한 지속적인 연구 노력이 준비되어 있습니다. 업계의 주요 업체들은 연구 개발 이니셔티브에 투자하고, 전략적 파트너십을 구축하고, 상업용 제조에 AM 기술 채택을 촉진함으로써 이러한 혁신을 우선시하고 있습니다.

IoT, 데이터 분석, 자동화와 같은 첨단 기술의 통합을 통해 이들 회사는 AM 프로세스의 효율성, 확장성, 안정성을 촉진하고 있습니다. 또한, 소재 혁신에 중점을 두고 AM과 호환되는 소재 범위를 확대하여 다양한 산업 분야에서의 적용 가능성을 높이고 있습니다.

스마트 소재 시장 성장 요인

고급화에 대한 수요가 증가하고 있습니다.의료기기임플란트는 스마트 소재 시장의 성장을 크게 촉진하고 있습니다. 의료 부문이 지속적으로 환자 결과와 의료 치료의 효능을 개선하려고 노력함에 따라 스마트 소재는 혁신적인 의료 솔루션의 중요한 구성 요소로 떠오르고 있습니다. 형상 기억 합금 및 압전 재료와 같은 재료가 이러한 새로운 추세를 주도하고 있습니다. 예를 들어 형상 기억 합금은 체온에 반응하여 팽창하는 능력이 있는 스텐트에 활용되어 막힌 동맥을 열 수 있는 덜 침습적이고 효율적인 방법을 제공합니다.

또한, 압전재료는 센서, 액츄에이터 등에 사용되어 의료용 영상기기, 진단장비 등에서 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 이러한 자료를 사용하면 의료 절차를 실시간으로 모니터링하고 정밀하게 제어할 수 있어 의료 개입의 전반적인 효과가 향상됩니다. 인구 고령화와 만성질환 유병률 증가에 따라 이러한 첨단 의료기술에 대한 수요가 증가하여 시장 확대에 기여할 것으로 예상됩니다.

• 2024년 5월 현재 FDA는 승인 목록에 191개의 새로운 AI/ML 지원 의료 기기를 추가하여 총 개수가 882개로 늘어났습니다. 이러한 추가 항목 중 151개 기기가 2023년 8월부터 2024년 3월 사이에 최종 결정을 받았고, 추가로 40개 기기가 최종 결정을 받았습니다. 세련된 방법을 사용하여 이전 기간의 기기를 식별합니다. 이는 의료 분야에서 AI와 머신러닝의 급속한 채택을 강조하며, 스마트 소재 시장의 지속적인 규제 발전과 혁신에 대한 의지를 보여줍니다.

연구, 개발 및 생산과 관련된 상당한 초기 비용이 시장 성장을 방해할 것으로 예상됩니다. 특정 기능을 갖춘 스마트 재료를 엔지니어링하는 것과 관련된 복잡한 프로세스에는 전문 장비, 전문 지식 및 리소스에 대한 상당한 투자가 필요한 경우가 많습니다. 또한 증가하는 수요를 충족하기 위해 생산을 확장하면 엄청난 비용이 발생할 수 있으며, 이로 인해 다양한 산업 전반에 걸쳐 널리 채택되는 데 방해가 될 수 있습니다.

• 시장의 주요 업체들은 협업과 전략적 파트너십 구축에 적극적으로 집중하고 있습니다.

연구 기관, 대학, 정부 기관과 협력함으로써 기업은 자금, 전문 지식, 시설에 접근할 수 있으므로 연구 개발 노력을 가속화하고 위험과 비용을 공유할 수 있습니다. 협업을 통해 지식 교환과 보완 기술에 대한 접근이 더욱 촉진되므로 기업은 제품 제공을 강화하고 새로운 시장에 더욱 효율적으로 진출할 수 있습니다.

스마트 소재 시장 동향

스마트 소재와 IoT 기술의 통합은 여러 분야에서 혁신을 촉진하여 더 스마트하고 반응성이 뛰어나며 효율적인 시스템 개발을 가능하게 합니다. 항공우주 산업에 스마트 소재를 통합하면 성능, 안전성, 효율성이 혁신적으로 변하고 있습니다. 적응형 부품을 위한 형상 기억 합금, 진동 제어를 위한 압전 재료, 유지 관리 감소를 위한 자가 치유 재료, 구조 모핑을 위한 전기 활성 폴리머와 같은 응용 분야는 혁신을 촉진하고 있습니다.

스마트 복합재는 실시간 구조 상태 모니터링을 가능하게 하며 열변색 및 광변색 재료는 열 관리를 향상시킵니다. 자기유변유체는 랜딩 기어와 진동 감쇠를 향상시킵니다. 이러한 발전은 운영을 최적화하고 상당한 비용 절감을 제공하여 스마트 소재를 항공우주 부문의 필수 요소로 자리매김함으로써 시장 확장을 주도합니다.

지속 가능하고 친환경적인 스마트 소재에 대한 추세가 커지는 것은 환경 관리에 대한 전 세계적인 강조에 힘입은 것입니다. 연구자들은 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 고급 기능을 제공하는 재료를 만드는 데 점점 더 집중하고 있습니다. 여기에는 생분해성 스마트 소재와 재생 가능한 자원으로 만든 소재가 포함되어 폐기물을 줄이고 천연자원을 보존합니다. 이 재료는 높은 성능과 내구성을 유지하여 다음 분야에서 응용 분야를 찾습니다.포장, 건설 등이 있습니다. 지속 가능성에 대한 강조가 높아지면서 친환경 제품에 대한 증가하는 소비자 및 규제 요구를 충족하고 친환경 스마트 소재를 미래 기술 발전과 시장 성장에 필수적인 요소로 자리매김하고 있습니다.

세분화 분석

글로벌 스마트 재료 시장은 제품 유형, 응용 분야, 최종 사용 산업 및 지역을 기준으로 분류됩니다.

제품 유형별

제품 유형에 따라 시장은 압전 재료, 형상 기억 재료, 전기 변형 재료, 자기 변형 재료 등으로 분류됩니다. 압전 재료 부문은 2023년에 355억 2천만 달러로 가장 높은 매출을 기록했습니다. 이러한 주목할만한 성장은 주로 소형 센서에 대한 수요 급증, 에너지 수확 기술에 대한 관심, 의료 진단 및 이미징의 발전과 같은 여러 요인에 의해 추진되었습니다.

압전 재료에는 PZT(지르콘산 납), 폴리머 및 복합재와 같은 세라믹이 포함되며, 각각은 기계적 응력이 전하를 생성하거나 그 반대로 압전 효과를 나타냅니다.이러한 고유한 특성으로 인해 감지, 작동 및 에너지 변환 응용 분야에 이상적입니다. 압전 재료는 다양한 산업 전반에 걸쳐 광범위한 유용성을 찾습니다.

예를 들어 전자 제품에서는 전력 압력 센서, 가속도계 및 초음파 변환기에 활용되는 반면 의료 분야에서는 초음파 프로브 및 뼈 임플란트와 같은 의료 영상 장치를 용이하게 합니다. 또한 IoT 장치, 스마트 인프라 프로젝트, 자동차 전기화 이니셔티브의 확산은 세그먼트 확장에 기여합니다.

애플리케이션 별

응용 분야에 따라 시장은 변환기, 액추에이터 및 모터, 센서, 구조 재료 등으로 구분됩니다. 액추에이터 및 모터 부문은 2023년 49.89%로 가장 큰 스마트 소재 시장 점유율을 차지했습니다. 압전, 형상기억합금(SMA), 전기활성 폴리머(EAP)와 같은 액추에이터는 다양한 산업 전반에 걸쳐 정밀 모션 제어 시스템을 구현하는 데 근본적인 역할을 합니다. 이러한 스마트 액추에이터는 민첩한 기동을 위한 항공우주 및 방위, 향상된 성능을 위한 자동차, 고급 보철 및 수술 로봇을 위한 의료 등 다양한 분야에 걸쳐 사용됩니다.

다양한 산업 분야에서 정밀성, 효율성, 소형화에 대한 수요가 급증함에 따라 이 부문의 확장이 더욱 촉진되고 있습니다. 형상기억합금(SMA), 압전재료, 전기활성 폴리머(EAP)와 같은 주요 스마트 소재는 자동차 적응형 시스템, 항공우주 모핑 날개, 의료 기기에 사용되는 고성능 액추에이터와 모터에 필수적입니다. 기술 발전과 Industry 4.0의 등장으로 이 부문의 성장이 더욱 가속화됩니다.

최종 사용 산업별

최종 사용 산업을 기반으로 스마트 소재 시장은 산업, 방위 및 항공우주, 자동차, 가전제품, 의료 등으로 분류됩니다. 방산 및 항공우주 부문은 2023년에 202억 7천만 달러로 가장 높은 매출을 기록했습니다. 항공기, 우주선, 미사일, 방어 시스템을 포함한 다양한 플랫폼에 걸쳐 스마트 소재를 지속적으로 채택하는 것이 이 부문의 발전을 지원하고 있습니다. 연비와 성능을 향상시키기 위해 경량 소재에 대한 강조가 높아지고 우수한 안전성과 신뢰성에 대한 요구가 결합되면서 부문 성장이 촉진될 예정입니다.

형상 기억 합금, 압전 재료, 자가 치유 폴리머와 같은 주요 스마트 재료는 구조 부품, 추진 시스템, 항공 전자 공학, 보호 장비를 비롯한 중요한 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 또한 재료 과학, 적층 제조, 공동 연구 노력의 지속적인 발전은 혁신과 부문 확장의 기회를 제공합니다.

스마트 소재 시장 지역 분석

지역에 따라 글로벌 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, MEA 및 라틴 아메리카로 분류됩니다.

2023년 글로벌 시장에서 북미 스마트 소재 시장 점유율은 222억8000만 달러로 약 35.68%를 차지했다. 이러한 주목할만한 성장은 주로 이 지역의 첨단 기술에 기인합니다.와이인프라, 상당한 R&D 투자, 높은 산업 수요. 이 지역은 항공우주, 자동차, 의료, 가전 산업 전반에 걸친 혁신과 광범위한 채택에 대한 리더십으로 인해 강력한 성장을 보이고 있습니다.

• General Electric, 3M, DuPont, Honeywell과 같은 주요 업체의 존재는 활발한 스타트업 생태계의 지원을 받아 국내 시장 성장에 더욱 기여합니다.

또한 웨어러블 기술 및 재생 에너지와 같은 신흥 분야의 적용 확대는 지역 시장 개발을 위한 중요한 기회를 제공합니다.

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 14.35%의 강력한 CAGR을 나타내는 가장 높은 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 이 지역의 강력한 산업 성장은 급속한 도시화와 나노기술 및 로봇 공학과 같은 분야의 기술 발전과 결합되어 스마트 소재에 대한 수요를 촉진합니다. 중국, 일본, 한국 등 주요 경제국이 연구 개발 투자를 주도하여 시장에서 경쟁력을 확보하고 있습니다. 또한 전자 및 자동차 부문의 소형화 및 효율성 향상 추세로 인해 이 지역의 스마트 소재 채택이 더욱 가속화되고 있습니다.

경쟁 환경

스마트 재료 시장 보고서는 업계의 세분화된 특성에 중점을 두고 귀중한 통찰력을 제공할 것입니다. 저명한 기업들은 제품 포트폴리오를 확장하고 다양한 지역에서 시장 점유율을 높이기 위해 파트너십, 인수 합병, 제품 혁신, 합작 투자와 같은 몇 가지 주요 비즈니스 전략에 집중하고 있습니다. 기업들은 서비스 확장, 연구 개발(R&D) 투자, 새로운 서비스 제공 센터 설립, 서비스 제공 프로세스 최적화 등 시장 성장을 위한 새로운 기회를 창출할 수 있는 영향력 있는 전략적 이니셔티브를 구현하고 있습니다.

스마트 소재 시장의 주요 기업 목록

• 교세라 주식회사
• TDK 주식회사
• 스마트머티리얼(주)
• CeramTec GmbH
• APC 인터내셔널(주)
• Inc.
• 핀델 교육 제한
• 오메가 피에조 기술
• 메트글라스 주식회사
• 아르케마

주요 산업 발전

• 2023년 10월(협력):Arkema는 EOS, HP, Stratasys 등 업계 선두업체와 협력하여 적층 제조 재료의 지속 가능성과 성능을 향상했습니다. 특히, 바이오 기반 Rilsan Polyamide 11은 전 세계 모든 등급에서 탄소 배출량을 크게 감소시켰습니다. 이는 화석 기반 원료 및 기존 에너지원으로 만든 기존 폴리아미드 수지에 비해 약 70% 향상된 성능을 나타냅니다.

글로벌 스마트 재료 시장은 다음과 같이 분류됩니다.

최종 사용 산업별

• 산업용
• 국방 및 항공우주
• 자동차
• 가전제품
• 헬스케어
• 기타

제품 유형별

• 압전재료
• 형상기억재료
• 전기 변형 재료
• 자기변형 재료
• 기타

애플리케이션 별

• 변환기
• 액추에이터 및 모터
• 센서
• 구조재료
• 기타

지역별

• 북아메리카
  • 우리를.
  • 캐나다
  • 멕시코
• 유럽
  • 프랑스
  • 영국
  • 스페인
  • 독일
  • 이탈리아
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