글로벌 사이리스터 시장 보고서 – 산업 개요 및 2032년까지의 전망

사이리스터 시장 규모

• 글로벌 사이리스터 시장 규모는 2024년에 14억 9천만 달러 로 평가되었으며 예측 기간 동안 7.7%의 CAGR 로 2032년까지 25억 달러  에 도달할 것으로 예상됩니다  .
• 글로벌 사이리스터 시장의 성장은 산업 자동화, 전기 자동차, 고전압 전력 전송 시스템에서 효율적인 전력 제어에 대한 수요 증가에 힘입어 이루어집니다.

사이리스터 시장 분석

글로벌 사이리스터 시장은 전력 전자, 산업 자동화, 재생 에너지, 전기차(EV), 가전제품, 공공 서비스 인프라 등 다양한 분야에서 효율적인 전력 관리, 고전압 스위칭, 그리고 안정적인 전자 제어에 대한 전 세계적인 수요 증가에 힘입어 꾸준한 성장을 거듭하고 있습니다. 산업계가 에너지 효율과 소형화를 지속적으로 중시함에 따라, 사이리스터는 높은 전류 전달 능력, 열 안정성, 그리고 대용량 전력 제어에 있어 비용 효율성 측면에서 높은 주목을 받고 있습니다.

시장 성장의 주요 동인은 전기화 및 재생 에너지 통합을 향한 전 세계적인 추세입니다. 사이리스터는 태양광 인버터, 풍력 터빈, 스마트 그리드의 전력 변환 및 제어 시스템에서 중요한 역할을 하며, 더 깨끗한 에너지원으로의 전환에 필수적인 부품입니다. 고전압 및 빠른 스위칭 처리 능력은 전력망 안정성 및 역률 개선에도 필수적입니다.

전기 자동차와 철도 운송의 급속한 확장 또한 중요한 요인입니다. 사이리스터는 전류 흐름을 조절하고 에너지 효율을 향상시키는 능력 덕분에 전기차 충전기, 배터리 관리 시스템, 모터 구동 장치에 널리 사용됩니다. 철도 견인 시스템에서는 원활하고 효율적인 전력 제어를 통해 기계적 마모를 줄이고 안전성을 향상시킵니다.

산업 현장에서 사이리스터는 모터 속도 제어기, 조광기, 용접기, HVAC 시스템에 사용되며, 고응력 고온 환경에서 높은 신뢰성과 내구성을 자랑합니다. 세탁기, 전자레인지, 인덕션 조리기와 같은 가전제품에 널리 사용되면서 특히 신흥 경제권의 시장 수요를 뒷받침하고 있습니다.

게이트 턴오프(GTO) 사이리스터, 양방향 트라이액, 실리콘 제어 정류기(SCR) 개발을 포함한 기술 발전은 응용 분야를 확대하고 효율과 제어를 향상시키고 있습니다. 더욱이, 스마트 제조 및 인더스트리 4.0 이니셔티브 도입 증가는 사이리스터 기반 솔루션에 대한 수요를 더욱 촉진할 것으로 예상됩니다.

그러나 시장은 저전압 및 중전압 애플리케이션에서 더 빠른 스위칭 속도와 더 높은 효율을 제공하는 IGBT(절연 게이트 양극성 트랜지스터) 및 MOSFET과 같은 최신 반도체 기술과의 경쟁이라는 과제에 직면해 있습니다. 또한, 원자재, 특히 실리콘 가격 변동과 복잡한 열 관리 요건은 비용에 민감하거나 소형 설계가 필요한 특정 시나리오에서 광범위한 채택을 제한할 수 있습니다.

이러한 어려움에도 불구하고 시장 전망은 여전히 ​​긍정적입니다. 고전압 송전 인프라에 대한 투자 증가, 전 세계적인 전기 운송으로의 전환, 그리고 견고하고 저렴한 전력 전자 제품에 대한 지속적인 수요는 시장 모멘텀을 유지할 것으로 예상됩니다. 친환경 에너지, 산업 디지털화, 인프라 현대화를 지원하는 정부 정책 또한 사이리스터 제조업체에 유리한 환경을 제공하고 있습니다.

전력 전자 기술이 일상생활과 산업 운영에 더욱 밀접하게 통합됨에 따라 글로벌 사이리스터 시장은 다양한 영향력 있는 분야에서 지속적인 성장, 혁신 및 확대 사용이 예상됩니다.

보고서 범위 및 사이리스터 시장 세분화      

사이리스터 시장 동향

전기 자동차(EV) 및 철도 견인 시스템의 도입 증가

• 전기 자동차(EV)와 철도 견인 시스템에서 사이리스터 채택이 증가하는 것은 글로벌 사이리스터 시장 성장을 견인하는 주요 추세입니다. 세계가 전기 교통으로 전환됨에 따라, 고전압 및 고전류를 정밀하고 안정적으로 처리할 수 있는 전력 전자 부품에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 사이리스터, 특히 실리콘 제어 정류기(SCR)와 게이트 턴오프(GTO) 사이리스터는 대용량 전기 부하를 효율적으로 스위칭하고 제어할 수 있어 EV 및 철도 애플리케이션의 전력 흐름 관리에 중요한 역할을 합니다.
• 전기차에서 사이리스터는 온보드 충전기(OBC), 배터리 관리 시스템(BMS), DC-DC 컨버터, 모터 컨트롤러 등 다양한 서브시스템에 사용됩니다. 견고성과 높은 효율 덕분에 열 안정성과 고전류 처리가 필수적인 고속 충전 인프라 및 파워트레인 애플리케이션에 이상적입니다. 전기차가 고전압 아키텍처(예: 800V 시스템)로 전환됨에 따라 사이리스터와 같은 안정적인 고전압 스위칭 소자의 필요성은 더욱 커지고 있습니다.
• 마찬가지로 철도 산업에서 사이리스터는 전기 기관차와 지하철의 모터를 제어하는 ​​견인 컨버터와 인버터의 핵심 부품입니다. 또한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력망으로 되돌려 보내는 회생 제동을 가능하게 하여 에너지 효율을 향상시키고 운영 비용을 절감합니다. 특히 지속 가능한 교통에 중점을 둔 국가에서 철도망의 전기화는 사이리스터와 같은 전력 전자 솔루션에 대한 수요 급증으로 이어졌습니다.
• 전반적으로 전기 자동차와 전기 철도 시스템의 도입 증가는 고성능, 내구성, 그리고 소형화를 제공하는 첨단 사이리스터에 대한 강력하고 지속적인 수요를 창출하고 있습니다. 친환경 교통 및 재생 에너지 기반 교통 시스템에 대한 전 세계 투자가 증가함에 따라 이러한 추세는 앞으로도 계속 가속화될 것으로 예상됩니다.

사이리스터 시장 동향

운전사 

에너지 효율적인 전력 전자 제품에 대한 수요 증가

• 에너지 효율적인 전력 전자 장치에 대한 수요 증가는 글로벌 사이리스터 시장 성장을 촉진하는 주요 요인 중 하나입니다. 산업계, 정부, 그리고 소비자들이 에너지 소비 절감과 시스템 효율 향상에 점점 더 집중함에 따라, 사이리스터와 같은 첨단 전력 반도체 소자의 역할이 더욱 중요해졌습니다. 이러한 부품은 전력을 효율적으로 제어하고 변환하도록 설계되어, 에너지 손실을 최소화하면서 높은 전류 및 전압 레벨을 관리해야 하는 애플리케이션에 필수적입니다.
• 사이리스터는 모터 드라이브, 조명 제어, HVAC 시스템, 전력 변환기와 같이 정밀한 스위칭, 열 안정성, 낮은 전도 손실이 요구되는 시스템에 특히 유용합니다. 산업 현장에서는 대형 기계 및 장비를 제어하는 ​​데 사용되어 에너지 관리를 개선하고 운영 비용을 절감합니다. 빠른 스위칭과 높은 전력 부하 처리 능력 덕분에 이전에는 기계식 릴레이나 효율이 낮은 반도체 소자에 의존했던 시스템의 효율적인 운영이 가능해졌습니다.
• 이러한 변화는 환경 규제 강화와 지속가능성 목표의 강화에 의해 주도되고 있습니다. 전 세계 정부와 기업들은 인센티브와 의무화를 통해 에너지 효율 기술 도입을 장려하고 있으며, 이는 사이리스터 기술 기반 전력 전자 장치에 대한 수요를 더욱 증가시키고 있습니다. 가전제품의 효율 향상이든, 전력망에 재생 에너지 통합을 지원하든, 사이리스터는 전 세계 에너지 효율 목표 달성에 중요한 역할을 합니다.
• 그 결과, 더욱 녹색하고 효율적인 에너지 시스템에 대한 요구가 증가하면서 기존 분야에서 사이리스터 도입이 늘어날 뿐만 아니라 전기 이동성, 스마트 빌딩, 디지털 인프라와 같은 신흥 시장에서 새로운 기회가 열리고 있습니다.

제지/도전

고주파 작업 및 복잡한 스위칭 요구 사항으로 인한 어려움

• 사이리스터는 고전압 및 고전류 처리에 매우 효과적이지만, 고주파 동작 및 복잡한 스위칭 요구 사항 측면에서는 본질적으로 한계가 있습니다. 이러한 기술적 한계는 기본적인 턴온 및 턴오프 특성에서 비롯됩니다. MOSFET이나 IGBT와 같은 최신 반도체 소자와 달리, 사이리스터는 스위칭 오프(switch off) 전에 흐르는 전류가 0으로 감소해야 합니다. 즉, 게이트 신호를 통해 쉽게 턴오프할 수 없으므로, 빠른 스위칭이나 반복적인 스위칭이 필요한 회로에서는 사용이 크게 제한됩니다.
• DC-DC 컨버터, 고속 인버터, 무선 주파수 시스템 등 고주파 애플리케이션에서 소자를 빠르고 효율적으로 켜고 끌 수 있는 능력은 성능 유지, 손실 최소화, 발열 감소에 매우 중요합니다. 사이리스터는 상대적으로 느린 스위칭 속도와 제한된 제어 유연성으로 인해 이러한 환경에 적합하지 않습니다. 느린 복구 시간과 긴 턴오프 시간은 빠른 스위칭이 필요한 시스템에 사용할 경우 성능 병목 현상, 전자파 간섭(EMI), 효율 저하로 이어질 수 있습니다.
• 더욱이, 전기 자동차 파워트레인, 첨단 모터 드라이브, 정밀 의료 장비와 같은 최신 애플리케이션은 펄스 폭 변조(PWM) 및 복잡한 타이밍 제어를 지원하는 반도체 소자를 필요로 하는데, 사이리스터는 본래 이러한 기능을 처리하도록 설계되지 않았습니다. 이러한 고주파수에서 효율적으로 동작하지 못하기 때문에 소형, 경량, 고성능 솔루션을 요구하는 최첨단 전자 제품에는 적합하지 않습니다.
• 결과적으로 많은 제조업체와 시스템 설계자들은 고주파 환경에서 탁월한 스위칭 속도, 효율 및 열 성능을 제공하는 IGBT 및 와이드 밴드갭 반도체(예: SiC 및 GaN)와 같은 더욱 진보된 대안을 선택하고 있습니다. 이러한 기술적 변화는 신흥 애플리케이션에서 사이리스터의 광범위한 채택에 상당한 제약을 초래합니다.

사이리스터 시장 범위

시장은 전력 정격, 유형 및 응용 프로그램을 기준으로 세분화됩니다.

• 전력 등급별

전력 정격에 따라 500MW 미만, 500~999MW, 1,000MW 이상으로 세분화된 글로벌 사이리스터 시장은 산업 및 유틸리티 부문의 다양한 에너지 제어 요구를 충족합니다.500MW 미만 범주에는 모터 드라이브, HVAC 시스템, 가전제품 및 소규모 재생 에너지 프로젝트와 같은 저전력에서 중전력 애플리케이션이 포함되며, 이러한 애플리케이션에서는 효율적인 전력 조절을 위해 소형이고 비용 효율적인 사이리스터 솔루션이 사용됩니다.500~999MW 범위는 중규모 발전소, EV 충전소 및 대규모 산업 단지를 포함한 중규모 인프라를 대상으로 하며, 견고하고 고전류 사이리스터 모듈이 필요합니다.1,000MW 이상 세그먼트는 HVDC 상호 연결, 대규모 유틸리티 그리드 및 주요 재생 에너지 농장과 같은 대규모 발전 및 송전 시스템에 적합하며, 이러한 시스템에서 사이리스터는 고전압 스위칭, 그리드 안정화 및 전력 흐름 제어에 필수적입니다. 이러한 세분화는 저전력 및 고용량 에너지 변환 애플리케이션 전반에 걸쳐 사이리스터 기술이 광범위하게 적응할 수 있음을 보여줍니다.

• 유형별

글로벌 사이리스터 시장은 유형별로 게이트 정류 사이리스터(GCT), 통합 게이트 정류 사이리스터(IGCT), 게이트 턴오프 사이리스터(GTO), 실리콘 제어 정류기(SCR), 트라이액, 단방향 및 양방향 사이리스터로 세분화되며, 다양한 애플리케이션에서 광범위한 스위칭 및 전력 제어 요구 사항을 반영합니다. GCT와 IGCT는 산업용 드라이브 및 HVDC 전송 시스템과 같이 빠른 스위칭과 낮은 전도 손실이 중요한 고전력 및 고효율 애플리케이션에 사용됩니다. 게이트 신호로 켜고 끌 수 있는 GTO는 전기 견인, 전력 인버터 및 중부하 모터 제어 시스템에 사용됩니다. 가장 널리 사용되는 사이리스터 중 하나인 SCR은 전원 공급 장치, 배터리 충전기 및 용접기와 같이 제어된 정류가 필요한 애플리케이션에서 우위를 차지합니다. 트라이액은 양방향 전류 용량으로 인해 가전 제품 및 가전 제품의 AC 스위칭 및 조명 디밍에 선호됩니다. 단방향 및 양방향 사이리스터는 저전력 및 중전력 제어 시스템에 설계 유연성을 제공합니다. 각 유형은 고유한 전압, 전류 및 제어 요구 사항을 충족하며, 이는 현대 전력 전자 장치에서 사이리스터의 다재다능함을 강조합니다.

• 응용 프로그램별

산업 및 제조, 가전, 통신, 자동차, 항공우주 및 방위, 의료, 송전 및 유틸리티 등 응용 분야별로 세분화된 글로벌 사이리스터 시장은 정밀한 전력 제어와 고효율을 요구하는 다양한 분야에서 사이리스터 기술이 다양하게 활용되고 있음을 보여줍니다. 산업 및 제조 분야에서 사이리스터는 모터 드라이브, 용접 장비, 자동화 시스템에 필수적이며, 중장비의 효율적인 제어를 보장합니다. 가전제품은 조광기, 전동 공구, 가전제품과 같은 장치에 사이리스터를 사용하여 소형이고 안정적인 AC 스위칭을 구현합니다. 통신 분야에서는 민감한 통신 장비의 서지 보호 및 전력 조절에 중요한 역할을 합니다. 자동차 산업은 전기차 파워트레인, 배터리 충전 시스템, 전력 인버터에 사이리스터를 통합하여 전기화 추세를 뒷받침하고 있습니다. 항공우주 및 방위 산업 분야에서는 극한 환경에서도 성능이 필수적인 항공기 시스템, 레이더, 군용 전력 전자 장치에 견고한 사이리스터를 요구합니다. 의료 분야에서는 안정적이고 제어된 전력 공급이 필요한 영상 장비 및 정밀 의료 기기에 사이리스터가 사용됩니다. 마지막으로, 전력 전송 및 공공 서비스 분야는 그리드 안정성을 위해 고전력 사이리스터를 사용하고, HVDC 전송 및 스마트 그리드 기술을 활용하여 장거리에 걸쳐 효율적이고 안정적인 에너지 흐름을 가능하게 하는 주요 시장입니다.

사이리스터 시장 지역 분석

북아메리카

북미 지역은 산업 자동화, 재생에너지, 그리고 중장비 전력 인프라에 대한 적극적인 투자에 힘입어 세계 사이리스터 시장을 선도하고 있습니다. 주요 전력 회사들은 사이리스터 기반 컨버터와 스위칭 모듈을 활용하는 HVDC 및 스마트 그리드 기술로 송전 시스템을 업그레이드하고 있습니다. 전기차(EV) 충전망과 철도 전철화의 증가 또한 사이리스터가 고전류 충전 및 견인 시스템 제어에 중요한 역할을 하기 때문에 이러한 추세에 크게 기여하고 있습니다. 미국과 캐나다의 유수 반도체 제조업체와 지원 R&D 환경은 소형 고효율 사이리스터 소자의 지속적인 혁신을 보장합니다. IGBT 및 SiC 기술과의 경쟁이 심화되고 있음에도 불구하고, 북미 지역은 고전력 애플리케이션에서 사이리스터가 중요한 역할을 하는 핵심 지역으로 남아 있습니다.

유럽

유럽은 재생에너지 통합, 스마트 그리드 업그레이드, 철도 시스템 전기화를 적극적으로 추진하며 세계 사이리스터 시장에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 독일, 프랑스, ​​영국과 같은 국가들은 풍력 및 태양광 발전소에 막대한 투자를 하고 있으며, 사이리스터 기반 컨버터는 효율적인 전력 조절 및 계통 관리에 필수적입니다. 유럽은 탈탄소화와 엄격한 에너지 효율 규제에 대한 의지를 바탕으로 고성능 사이리스터를 통합한 HVDC 시스템 및 전력 전자 장치 구축을 가속화하고 있습니다. 또한, 유럽은 산업 자동화 및 공장 현대화에 주력하고 있어 견고한 모터 제어 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이는 지역 에너지 및 제조 생태계에서 사이리스터 기술의 중요성을 더욱 강화하고 있습니다.

아시아 태평양

아시아 태평양 지역은 세계 사이리스터 시장에서 가장 빠르게 성장하는 지역으로, 전체 매출에서 상당한 비중을 차지합니다. 이러한 성장은 중국, 인도, 일본, 한국 등 여러 국가의 급속한 산업화, 도시 확장, 그리고 증가하는 에너지 수요에 힘입은 것입니다. 이 지역 정부들은 효율적인 에너지 변환 및 제어를 위한 고성능 사이리스터 모듈이 필요한 재생 에너지 프로젝트와 HVDC 송전 시스템에 막대한 투자를 하고 있습니다. 또한, 이 지역은 전기차 도입과 철도 전철화 프로그램의 확대로 사이리스터와 같은 견고한 전력 전자 부품에 대한 수요를 더욱 촉진하고 있습니다. 또한, 아시아 태평양 지역은 탄탄한 현지 제조 생태계와 여러 주요 반도체 기업들의 입지를 바탕으로 비용 효율적인 생산과 사이리스터 기술의 발전을 지원하고 있습니다.

라틴 아메리카

라틴 아메리카의 사이리스터 시장은 태양광 및 풍력 발전 단지를 비롯한 재생에너지 설비 확대와 산업 및 전력 인프라의 지속적인 현대화에 힘입어 꾸준히 성장하고 있습니다. 브라질, 칠레, 아르헨티나와 같은 국가들은 HVDC 시스템과 태양광 인버터 기술을 통합하고 있으며, 사이리스터 컨버터는 전력 조절 및 계통 안정성에 중요한 역할을 합니다. 도심 교통 및 철도 시스템의 전기화와 광업 및 제조업의 에너지 효율 향상 수요 증가 또한 사이리스터 도입을 촉진하고 있습니다. 그러나 시장 확대는 주기적인 경제 변동성, 규제 완화 지연, 그리고 제한된 지역 생산 능력으로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 그럼에도 불구하고, 계획된 공공 서비스 시설 개선 및 친환경 에너지 사업은 지역 시장의 지속적인 발전을 위한 매력적인 기회를 제공합니다.

중동 및 아프리카

중동 및 아프리카(MEA) 지역에서는 특히 대규모 에너지 인프라 및 산업 현대화 사업에 힘입어 사이리스터 수요가 증가하고 있습니다. 걸프 협력 협의회(GCC) 국가의 태양광 및 풍력 발전 프로젝트에 대한 대규모 투자와 남아프리카공화국의 전력망 업그레이드는 효율적인 전압 조절 및 고용량 전력 변환을 위한 사이리스터와 같은 견고한 전력 전자 장치를 필요로 합니다. 또한, 석유 및 가스, 제조, 석유화학 분야의 자동화 증가로 인해 사이리스터 기술을 기반으로 하는 정밀 모터 제어 및 에너지 관리 시스템에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 아직 도입이 초기 단계이기는 하지만, 지속 가능성 및 산업 다각화에 중점을 둔 정부 프로그램을 통해 MEA 시장 전반의 사이리스터 애플리케이션이 의미 있는 성장을 위한 토대가 마련되고 있습니다.

사이리스터 시장 점유율

글로벌 사이리스터 산업은 주로 다음을 포함한 잘 알려진 기업들이 주도하고 있습니다.

• ABB 주식회사
• 인피니언 테크놀로지스 AG
• 미쓰비시 전기 주식회사
• 온세미컨덕터 주식회사
• ST마이크로일렉트로닉스 NV
• 도시바 주식회사
• 후지전기 주식회사
• 르네사스 일렉트로닉스 주식회사
• 세미크론 인터내셔널 GmbH
• 비샤이 인터테크놀로지 주식회사
• 리틀퓨즈 주식회사
• 히타치 주식회사
• IXYS 주식회사
• 산켄전기 주식회사
• 산렉스 코퍼레이션
• 다이넥스 세미컨덕터 유한회사

글로벌 사이리스터 시장의 최신 동향

• 2024년 4월, ABB Ltd.는 산업용 드라이브 애플리케이션과 재생 에너지 통합을 위한 새로운 IGCT 기반 고전력 컨버터 시스템을 출시하여 태양광 및 풍력 발전소의 에너지 효율성과 시스템 안정성을 크게 향상시켰습니다.
• Infineon Technologies AG는 2023년 12월 EV 인버터, 고속 충전소 및 전력망 애플리케이션에 최적화된 CoolSiC™ 브랜드로 차세대 실리콘 제어 정류기(SCR) 및 SiC 기반 사이리스터를 출시했습니다.
• 2024년 2월, 미쓰비시전기(Mitsubishi Electric Corporation)는 아시아와 유럽의 증가하는 수요를 충족하기 위해 후쿠오카의 생산 용량을 확장하는 것과 함께 철도 견인 및 산업 자동화 시스템을 타겟으로 하는 새로운 3.3kV IGCT 모듈을 공개했습니다.
• 2024년 5월 STMicroelectronics는 디지털 트윈 시뮬레이션을 통합하여 스마트 산업 그리드 및 에너지 저장 시스템을 위한 사이리스터 기반 AC 전력 컨트롤러를 공동 개발하기 위해 Schneider Electric과 전략적 개발 파트너십을 체결했습니다.

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