고기능 분리막 세계시장에 관한 조사결과(2025년)/야노경제연구소

 고기능 분리막 세계시장에 관한 조사결과(2025년)

【자료체재】

자료명: 「2025년판 고기능 분리막 시장의 현황과 장래전망」

발간일: 2025년 8월 29일

체 재: A4판 137페이지

【조사요강】

1. 조사기간: 2025년 5월~8월

2. 조사대상: CO2 분리막 및 수소 분리막 관련 기업, 대학/연구기관 등

3. 조사방법: 당사 전문 연구원이 직접 면담취재(온라인 포함) 및 문헌조사 병행

​

<고기능 분리막 시장 정의>

본 조사에서 고기능 분리막 시장이란 이산화탄소(CO2) 분리막 및 수소 분리막을 대상으로 하여 메이커 출하금액 기준으로 산출하였다.

CO2 분리막은 혼합 기체의 분자 사이즈 차이, 막 재료에 대한 용해성 및 확산 속도 차이를 이용함으로써 CO2를 선택적으로 투과할 수 있다. 수소 분리막은 수소를 포함한 혼합가스 중에서 수소만을 선택적으로 투과시키는 기능을 가진 막이다.

<관련 상품 및 서비스>

CO2 분리막(천연가스 정제, 바이오 가스 정제, 배기가스 처리 등), 수소 분리막(석유·화학 분야, 반도체 분야)

◆ 고기능 분리막 세계시장은 2032년 1,900억 엔 규모로 확대 예측

~CO2 분리막은 바이오 가스 정제 용도가 성장을 견인해, 수소 분리막은 석유/화학분야 수요가 견조한 추이를 보일 전망~

고기능 분리막 세계 시장규모 추이/예측

야노경제연구소 조사

주1. 메이커 출하금액 기준

주2. 2025년 전망치, 2026년 이후는 예측치

1. 시장걔황

분리막은 수처리 및 식품, 의약품, 화학, 석유, 철강 등 폭넓은 산업 분야에서 활용되고 있다. 그 중에서도 최근 탄소프리 에너지원(온실효과 가스를 전혀 배출하지 않는 에너지원)인 수소의 분리·정제 등에 이용되는 수소 분리막 및 CO2를 다른 물질로 변환해 이용하는 탄소 리사이클, CCS(CO2 회수·저류) / CCU(CO2 재이용)의 경제성 향상에 공헌하는 CO2 분리막이 기능성을 높이면서, 성장 단계로 나아가고 있다. 본 조사에서는 이들 두 분리막을 고기능 분리막으로 정의한다.

2024년 고기능 분리막의 세계 시장규모(메이커 출하금액 기준)를 750억 엔으로 추산한다. 내역을 보면, CO2 분리막 세계시장은 632억 엔, 수소 분리막 세계시장은 118억 엔이었다.

2. 주목 토픽

CO2 분리막의 세계시장 동향

CO2 분리막의 분리 대상이 되는 가스 배출원은 ①프로세스 공정에서 CO2 제거되는 가스, ②환경대책 목적으로 CO2 회수를 하는 가스로 크게 나눌 수 있다.

전자에는 천연가스와 바이오 가스, 유전수반가스(원유 생산에 수반해 채취되는 천연가스) 등, 후자에는 석탄화력발전소와 석유화학, 시멘트, 철강 등의 공장에서 배출되는 연소 배기가스 등이 포함된다. 또, CO2의 배출 규모로 중소규모(중소 공장, 바이오 가스 공장, 쓰레기 소각장 등)와 대규모(천연가스전, 석탄화력 발전소, 석유화학 플랜트 등)의 시설로 나눌 수도 있다. 막분리법은 이러한 시설 중에서 에너지 소비량이 적고 설비의 소형화 및 프로세스의 간략화가 가능하다는 특징을 활용할 수 있는 중소 규모의 시설과의 적합성이 높다.

그 중에서도 최근은 바이오 가스 정제 용도의 수요가 확대 경향에 있다. 바이오 가스는 음식물 쓰레기나 가축의 분뇨 등 유기물을 미생물이 분해하는 메탄발효(혐기성 발효), 혹은 열에 의한 가스화 반응에 의해 발생하는 가연성 가스이다. 주요 성분은 CH4(메탄)가 약 60%, CO2가 약 40%, 기타 미량의 N(질소)와 O(산소), H2S(황화수소), H2O(물) 등을 포함한다. 연소 시에 배출되는 CO2가 식물유래 탄소로 간주되기 때문에, 발전 및 열에 대한 바이오 가스의 활용은 재생가능 에너지로 분류된다.

바이오 가스 이용의 역사는 오래되었지만, 탄소중립 사회의 실현에 기여하는 에너지원, 러시아의 우크라이나 침공을 계기로 화석연료 에너지 시장의 불안정화, 폐기물 처리와 에너지 이용을 동시에 해결할 수 있는 점들로 인해 급속히 주목도가 높아지고 있다.

또한 바이오 가스는 발전용이나 가스 연료로서 연소하여 그대로 사용할 수 있기 때문에, 기존에는 정제에 대한 비용이 높아서 바이오 메탄을 생산하는 움직임은 적었다. 그러나 바이오 메탄은 기존의 천연가스 인프라 설비를 크게 바꾸지 않아도 이용할 수 있기 때문에 그 유용성이 평가되기 시작했다.

따라서 바이오 가스 정제 설비에 대한 투자가 활발히 진행되고 있어, IEA 자료※에 의하면 바이오 메탄의 세계 공급량은 2023년에 100억㎥에 이른 것으로 보인다. 바이오 가스의 정제 프로세스에는 그 밖에도 흡수법 및 흡착법도 채용되고 있으나, 최근에는 에너지 소비량이 적은 막분리법의 도입이 진행되고 있다.

※Reference: IEA 2024 [World Energy Outlook 2024] ,[ https://iea.blob.core.windows.net/assets/140a0470-5b90-4922-a0e9-838b3ac6918c/WorldEnergyOutlook2024.pdf ],License: [CC BY 4.0]

3. 장래전망

향후 CO2 분리막에서는 바이오 가스 정제 용도가 성장을 견인하고, 수소 분리막은 석유·화학 분야에서의 수요가 견고한 추이를 보일 전망이다. 2032년에는 CO2 분리막 세계시장이 1,771억 엔, 수소 분리막 세계시장은 162억 엔의 시장을 형성할 것으로 예측한다.

두 분리막을 합산한 고기능 분리막의 세계 시장규모는 2024년부터 2032년까지의 CAGR(연평균 성장률)이 12.6%로 성장해, 2032년 시장규모는 1,933억 엔이 될 것으로 예측한다.