글로벌 초임계 CO2 시스템 시장 규모, 점유율 및 동향 분석 보고서 – 산업 개요 및 2033년까지의 전망

초임계 CO2 시스템 시장 규모

• 전 세계 초임계 CO2 시스템 시장 규모는 2025년 413억 달러 였으며, 예측 기간 동안 연평균 17.4%의 성장률을 기록 하여 2033년에는 1,490억 3천만 달러 에 이를 것으로 예상됩니다 .
• 시장 성장은 천연 냉매로의 전환 증가와 온실가스 배출량 감축을 위한 전 세계적인 노력에 힘입어 크게 촉진되고 있으며, 이는 상업 및 산업용 냉동 분야 전반에 걸쳐 초임계 CO₂ 시스템의 도입을 가속화하고 있습니다.
• 더 나아가, 엄격한 환경 규제, 높아지는 에너지 효율 요구 사항, 그리고 지속 가능한 냉난방 인프라에 대한 투자 증가로 인해 초임계 CO₂ 시스템이 기존 HFC 기반 기술의 선호되는 대안으로 자리매김하고 있으며, 이는 전체 시장 성장을 크게 촉진하고 있습니다.

초임계 CO2 시스템 시장 분석

• 이산화탄소를 천연 냉매로 사용하여 냉장, 난방 및 공조에 활용하는 초임계 CO₂ 시스템은 낮은 지구 온난화 지수와 높은 에너지 효율 덕분에 슈퍼마켓, 냉동 창고 및 산업 현장의 지속 가능한 냉난방 인프라 구축에 필수적인 요소로 자리 잡고 있습니다.
• 이러한 시스템에 대한 수요 증가는 주로 냉매 규제 강화, 탈탄소화에 대한 관심 증대, 그리고 다양한 기후 조건에서 시스템 성능을 향상시키는 지속적인 기술 발전 덕분이며, 이는 선진국과 신흥 시장 모두에서 광범위한 도입을 뒷받침하고 있습니다.
• 유럽은 엄격한 환경 규제, 천연 냉매의 조기 도입, 그리고 탄소 배출 감축에 대한 강력한 의지 덕분에 2025년까지 초임계 CO2 시스템 시장에서 77.7%의 점유율로 시장을 주도할 것으로 예상됩니다.
• 아시아 태평양 지역은 급속한 도시화, 현대식 소매 형식의 확장, 그리고 콜드체인 인프라 구축으로 인해 예측 기간 동안 초임계 CO2 시스템 시장에서 가장 빠르게 성장하는 지역이 될 것으로 예상됩니다.
• 냉동 부문은 상업 및 산업용 냉동 분야에서 CO₂ 기반 시스템의 광범위한 도입으로 인해 2025년까지 90.7%의 시장 점유율을 차지하며 시장을 주도할 것으로 예상됩니다. 슈퍼마켓, 냉동 창고 운영업체 및 식품 소매업체는 높은 에너지 효율, 낮은 지구 온난화 지수, 그리고 엄격한 환경 규제 준수로 인해 초임계 CO₂ 냉동 시스템을 점점 더 선호하고 있습니다. 다양한 주변 환경 조건에서도 안정적인 냉각 성능을 제공하는 이러한 시스템의 능력은 시장 지배력을 더욱 강화하는 요인입니다. 또한 시스템 설계, 압축기 및 제어 기술의 지속적인 발전으로 작동 안정성과 수명 주기 비용 효율성이 향상되었습니다. 합성 냉매의 단계적 퇴출을 위한 강력한 규제 압력 역시 CO₂ 냉동 솔루션에 대한 대체 수요를 가속화하고 있습니다.

보고서 범위 및 초임계 CO2 시스템 시장 세분화 

초임계 CO2 시스템 시장 동향

천연 냉매 도입 및 열회수 통합

• 전 세계적인 탄소 배출량 감축 및 냉난방 시스템에서 지구온난화지수(GWP)가 높은 냉매 퇴출 노력에 힘입어, 천연 냉매와 통합 열회수 솔루션을 결합한 기술의 도입이 가속화되고 있습니다. 초임계 CO₂ 기술은 냉방과 열회수를 동시에 가능하게 하여 상업 및 산업 시설 전반의 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 합니다.
  • 예를 들어, 댄포스는 초임계 CO₂ 슈퍼마켓 시스템 내에 통합 열회수 솔루션을 적극적으로 홍보하여 ​​소매업체가 폐열을 난방 및 온수 공급에 재사용할 수 있도록 지원해 왔습니다. 이러한 접근 방식은 시스템 효율성을 크게 향상시키는 동시에 운영자가 환경 규정을 준수하는 데 도움이 됩니다.
• 식품 소매 체인점들은 총 에너지 소비량과 운영 비용을 줄이기 위해 열 회수 기능을 갖춘 초임계 CO₂ 시스템을 점점 더 많이 도입하고 있습니다. 이러한 추세는 특히 지속적인 냉장 부하로 인해 상당한 양의 회수 가능한 열이 발생하는 대형 슈퍼마켓에서 두드러지게 나타납니다.
• Carrier Commercial Refrigeration 및 Hussmann과 같은 제조업체는 다양한 주변 환경 조건에서 성능을 최적화하기 위해 고급 제어 장치와 열 회수 모듈을 CO₂ 시스템에 통합하고 있습니다. 이러한 개발은 시스템 신뢰성을 향상시키고 다양한 기후 조건에서의 적용 범위를 넓힙니다.
• 지속 가능한 건축 설계와 에너지 효율적인 인프라에 대한 관심이 높아짐에 따라 CO₂ 시스템에 열 회수 기술을 통합하는 추세가 강화되고 있습니다. 이러한 경향은 기업의 지속 가능성 목표 및 생애주기 배출량 감축을 목표로 하는 규제 요건과도 일맥상통합니다.
• 천연 냉매의 도입이 확대됨에 따라 열회수 기능을 갖춘 초임계 CO₂ 시스템이 현대 냉난방 전략의 핵심으로 자리 잡고 있습니다. 이러한 변화는 저탄소, 고효율 열 관리 솔루션을 구현하는 데 있어 시장의 역할을 강화하고 있습니다.

초임계 CO2 시스템 시장 동향

운전사

엄격한 환경 규제 및 고GWP 냉매의 단계적 퇴출

• 초임계 CO₂ 시스템 시장의 주요 성장 동력은 지구온난화지수(GWP)가 높은 냉매를 단계적으로 퇴출하고 기후 친화적인 대체 냉매를 장려하기 위한 엄격한 환경 규제의 시행입니다. 유럽 및 기타 지역의 규제 체계는 최종 사용자들이 CO₂와 같은 천연 냉매로 전환하도록 유도하고 있습니다.
  • 예를 들어, 유럽 연합의 F-가스 규정은 상업용 냉장 설비에서 HFC 냉매 사용을 제한함으로써 초임계 CO₂ 시스템의 도입을 직접적으로 가속화했습니다. 이는 슈퍼마켓과 냉동 창고 시설에서 기존 시스템을 광범위하게 교체하는 계기가 되었습니다.
• 소매업체와 식품 가공업체들은 장기적인 규제 준수를 보장하고 향후 냉매 감축 위험을 피하기 위해 CO₂ 시스템을 점점 더 많이 도입하고 있습니다. 이러한 규제 확실성은 초임계 CO₂ 인프라에 대한 투자를 촉진하고 있습니다.
• 정부 주도의 지속가능성 목표와 기후 행동 계획은 저배출 냉장 및 난방 기술에 대한 수요를 더욱 강화하고 있습니다. 이러한 정책들은 초임계 CO₂ 시스템을 규제 준수를 위한 업그레이드 솔루션으로 자리매김하게 하고 있습니다.
• 냉매 규제 강화가 지속됨에 따라 초임계 CO₂ 시스템에 대한 강력한 수요가 유지될 것으로 예상됩니다. 이러한 요인은 냉동 및 난방 시장을 장기적으로 환경적으로 책임 있는 기술 방향으로 근본적으로 재편하고 있습니다.

절제/도전

높은 초기 설치 비용 및 시스템 복잡성

• 초임계 CO₂ 시스템 시장이 직면한 주요 과제는 높은 초기 설치 비용과 시스템 설계 및 구축과 관련된 기술적 복잡성입니다. 이러한 시스템은 특수 부품, 고급 제어 장치 및 숙련된 설치 전문 지식을 필요로 하므로 비용에 민감한 사용자들의 도입을 저해할 수 있습니다.
  • 예를 들어, 슈퍼마켓 운영업체들이 보고한 초기 단계의 초임계 CO₂ 설비는 기존 HFC 시스템에 비해 초기 자본 지출이 더 높은 것으로 나타났는데, 이는 특히 GEA 그룹 및 Carel Industries와 같은 회사에서 공급하는 특수 압축기, 배관 및 제어 시스템 때문이었습니다.
• 숙련된 기술자와 경험 많은 시스템 통합 전문가에 대한 수요 증가로 설치 기간과 인건비가 늘어납니다. 특정 지역에서 숙련된 인력이 부족한 것도 구축에 어려움을 더합니다.
• 고온 환경에서의 높은 작동 압력과 성능 최적화와 관련된 시스템 복잡성으로 인해 첨단 엔지니어링 솔루션이 요구됩니다. 이는 정교한 부품과 모니터링 기술에 대한 의존도를 높입니다.
• 기술 발전으로 비용과 복잡성이 점차 줄어들고 있지만, 이러한 어려움은 여전히 ​​구매 결정에 영향을 미치고 있습니다. 설치 장벽을 해결하는 것은 초임계 CO₂ 시스템의 도입을 더 많은 최종 사용자에게 확대하는 데 매우 중요합니다.

초임계 CO2 시스템 시장 범위

시장은 기능과 적용 분야를 기준으로 세분화됩니다.

• 기능별

기능에 따라 초임계 CO₂ 시스템 시장은 냉장, 난방 및 냉방으로 구분됩니다. 냉장 부문은 상업 및 산업용 냉장 분야에서 CO₂ 기반 시스템의 광범위한 도입에 힘입어 2025년까지 90.7%의 가장 큰 매출 점유율을 기록하며 시장을 주도할 것으로 예상됩니다. 슈퍼마켓, 냉동 창고 운영업체 및 식품 소매업체는 높은 에너지 효율, 낮은 지구 온난화 지수, 그리고 엄격한 환경 규제 준수로 인해 초임계 CO₂ 냉장 시스템을 점점 더 선호하고 있습니다. 다양한 주변 환경 조건에서도 안정적인 냉각 성능을 제공하는 이러한 시스템의 능력은 시장 지배력을 더욱 강화하는 요인입니다. 또한 시스템 설계, 압축기 및 제어 기술의 지속적인 발전으로 작동 안정성과 수명 주기 비용 효율성이 향상되었습니다. 합성 냉매의 단계적 퇴출을 위한 강력한 규제 압력 역시 CO₂ 냉장 솔루션에 대한 대체 수요를 가속화하고 있습니다.

난방 부문은 2026년부터 2033년까지 가장 빠른 성장세를 보일 것으로 예상되며, 이는 난방 및 온수 공급 분야에서 CO₂ 기반 열펌프의 도입 증가에 힘입은 결과입니다. 초임계 CO₂ 난방 시스템은 고온 열 발생에서 탁월한 효율을 제공하여 주거용, 상업용 및 지역 난방 프로젝트에 적합합니다. 난방 인프라의 탈탄소화와 화석 연료 의존도 감소에 대한 관심이 높아짐에 따라 CO₂ 열펌프 기술에 대한 투자가 가속화되고 있습니다. 또한 이러한 시스템은 추운 기후에서도 안정적인 성능을 보여주어 북부 지역에서 특히 매력적입니다. 에너지 효율적인 난방 솔루션을 장려하는 정부 인센티브는 이러한 빠른 성장을 더욱 뒷받침합니다. 장기적인 운영 비용 절감에 대한 인식이 높아짐에 따라 신규 설치 및 개조 전반에 걸쳐 도입이 지속적으로 증가하고 있습니다.

• 신청을 통해

적용 분야를 기준으로 초임계 CO₂ 시스템 시장은 슈퍼마켓 및 편의점, 히트펌프, 식품 가공 및 저장 시설, 아이스링크, 기타로 세분화됩니다. 슈퍼마켓 및 편의점은 환경 규제 및 지속가능성 목표 달성을 위해 초임계 CO₂ 냉동 시스템을 조기에 도입함에 따라 2025년까지 시장을 주도할 것으로 예상됩니다. 대형 소매 체인들은 탄소 배출량 감소와 에너지 효율 향상이라는 이점을 누리며 HFC 기반 냉동 시스템을 이러한 시스템으로 대체하는 추세입니다. 슈퍼마켓의 높은 냉방 수요와 지속적인 운영은 효율성 향상을 경제적으로 매우 중요하게 만듭니다. CO₂ 시스템 설계의 표준화로 설치 복잡성과 유지보수 부담도 줄어들었습니다. 강력한 기업 지속가능성 노력은 이 부문의 시장 선도력을 더욱 강화합니다. 검증된 설치 사례의 존재 또한 이러한 추세를 뒷받침합니다.

열펌프 응용 분야는 주거 및 상업용 난방 분야에서 초임계 CO₂ 시스템의 사용 확대에 힘입어 2026년부터 2033년까지 가장 빠른 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. CO₂ 열펌프는 기존 시스템에 비해 낮은 에너지 소비로 고온의 열을 공급할 수 있어 주목받고 있습니다. 난방의 전력화 증가와 신재생 에너지 통합 확대는 CO₂ 열펌프의 매력을 더욱 높이고 있습니다. 도시 기반 시설 프로젝트와 지역 난방 네트워크에서 CO₂ 기반 열펌프 솔루션의 도입이 점차 확대되고 있습니다. 건물 배출량 감축을 목표로 하는 규제 프레임워크 또한 도입을 가속화하고 있습니다. 기술 발전과 시스템 비용 하락은 예측 기간 동안 강력한 성장세를 유지할 것으로 전망됩니다.

초임계 CO2 시스템 시장 지역별 분석

• 유럽은 엄격한 환경 규제, 천연 냉매의 조기 도입, 탄소 배출 감축에 대한 강력한 의지에 힘입어 2025년까지 초임계 CO2 시스템 시장에서 77.7%의 최대 매출 점유율을 기록하며 시장을 주도할 것으로 예상됩니다.
• F-가스 규정 및 지역 전반의 기후 정책과 같은 규제 체계는 CO₂ 기반 냉난방 시스템을 강력하게 장려하여 기존 냉매의 대규모 교체를 가속화하고 있습니다.
• 이러한 지배력은 슈퍼마켓, 콜드체인, 산업용 냉장 설비 전반에 걸친 높은 도입률과 에너지 효율적이고 지속 가능한 냉난방 인프라에 대한 지속적인 투자에 의해 더욱 강화되고 있습니다.

독일 초임계 CO₂ 시스템 시장 분석

독일의 초임계 CO₂ 시스템 시장은 에너지 효율 향상, 산업 탈탄소화, 첨단 냉동 기술에 대한 독일 정부의 집중적인 투자에 힘입어 예측 기간 동안 상당한 연평균 성장률(CAGR)을 기록하며 성장할 것으로 예상됩니다. 독일의 강력한 식품 가공 및 냉장 보관 산업은 지속가능성 목표 달성을 위해 CO₂ 시스템을 적극적으로 도입하고 있습니다. 수명주기 비용 절감 효과에 대한 높은 인식과 천연 냉매에 대한 정부의 강력한 지원 또한 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 시스템 최적화 및 열 회수 솔루션 분야의 지속적인 혁신 또한 시장 성장을 견인하고 있습니다.

프랑스 초임계 CO₂ 시스템 시장 분석

프랑스의 초임계 CO₂ 시스템 시장은 지속 가능한 소매 냉장 및 난방 분야에 대한 투자 증가에 힘입어 꾸준히 성장할 것으로 예상됩니다. 지구 온난화 지수가 낮은 냉매 사용을 장려하는 국가 정책으로 인해 슈퍼마켓과 상업용 건물 전반에 걸쳐 이러한 냉매의 도입이 가속화되고 있습니다. 또한, 난방 및 온수 공급을 위한 CO₂ 열펌프의 사용 증가도 주목받고 있습니다. 에너지 전환과 녹색 인프라 개발에 대한 강력한 추진력 역시 시장 확대를 견인하고 있습니다.

아시아 태평양 초임계 CO₂ 시스템 시장 분석

아시아 태평양 지역의 초임계 CO₂ 시스템 시장은 급속한 도시화, 현대식 소매점포의 확장, 그리고 콜드체인 인프라 구축에 힘입어 2026년부터 2033년까지 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. 환경 규제 및 에너지 효율성에 대한 인식이 높아지면서 신흥 경제국 전반에 걸쳐 초임계 CO₂ 시스템 도입이 촉진되고 있습니다. 지속 가능한 냉장 및 난방 솔루션을 장려하는 정부 정책 또한 시장 성장을 뒷받침하고 있습니다. 식품 가공 및 저장 시설에 대한 투자 증가 역시 강력한 수요 견인 요인입니다.

일본 초임계 CO₂ 시스템 시장 분석

일본의 초임계 CO₂ 냉동 시스템 시장은 에너지 효율성 향상, 첨단 기술 도입, 그리고 기후변화 대응에 대한 높은 관심에 힘입어 눈에 띄는 성장세를 보이고 있습니다. 일본은 특히 슈퍼마켓과 편의점 분야에서 CO₂ 냉동 시스템을 일찍부터 도입해 왔습니다. 열회수 및 난방 기능의 통합은 시스템 효율성과 매력을 더욱 높여줍니다. 지속적인 혁신과 우호적인 규제 지원이 시장 확대를 견인하고 있습니다.

중국 초임계 CO₂ 시스템 시장 분석

중국의 초임계 CO₂ 시스템 시장은 콜드체인 물류의 급속한 확장, 대규모 식품 소매업의 성장, 그리고 배출량 감축에 대한 규제 강화에 힘입어 성장세를 보이고 있습니다. 슈퍼마켓, 식품 가공 시설, 산업용 냉동 설비 등 다양한 분야에서 초임계 CO₂ 시스템 도입이 증가하고 있습니다. 지속 가능한 인프라 및 국내 제조 역량에 대한 투자가 늘어나면서 시스템 가격 경쟁력도 향상되고 있습니다. 정부의 친환경 기술 육성 정책 또한 중국 전역의 시장 성장을 가속화하고 있습니다.

초임계 CO2 시스템 시장 점유율

초임계 CO2 시스템 산업은 주로 다음과 같은 잘 알려진 기업들이 주도하고 있습니다.

• 캐리어 상업용 냉장(미국)
• SCM Frigo SpA (이탈리아)
• 에머슨 일렉트릭(미국)
• 댄포스 A/S (덴마크)
• 도린 SpA (이탈리아)
• 볼티모어 에어코일 컴퍼니(미국)
• 비처 SE (독일)
• LMP 시스템즈(미국)
• 마예카와 제조 주식회사 (일본)
• 헨리 그룹 인더스트리즈(미국)
• 파나소닉 주식회사(일본)
• 카렐 인더스트리즈 SpA (이탈리아)
• 파커 해니핀 주식회사(미국)
• GEA 그룹 Aktiengesellschaft(독일)
• 후스만 코퍼레이션(미국)
• 키소르 워렌 주식회사(미국)
• LU-VE SpA (이탈리아)
• 알파 라발(스웨덴)
• 리치 엔지니어링 주식회사(미국)
• 열전달 기술 유한회사(영국)

글로벌 초임계 CO2 시스템 시장의 최신 동향

• 2025년 5월, 파나소닉 코퍼레이션의 자회사인 후스만 오스트레일리아는 슈퍼마켓 및 경공업용 냉각 시스템에 적합한 20마력 초임계 CO₂ 응축 장치를 출시하며 초임계 CO₂ 시스템 시장에서의 경쟁력을 강화했습니다. 이 제품은 에너지 효율성을 높이고 시스템을 소형화하여 소매업체들이 점점 더 엄격해지는 냉매 및 배출 규제를 충족하면서 매장 공간을 최적화할 수 있도록 지원합니다. 또한, HFC 기반 시스템에서 벗어나 지속 가능한 냉동 시스템으로의 전환을 촉진하고 호주 시장 전반에 걸쳐 파나소닉의 입지를 강화합니다.
• 2025년 5월, 파나소닉 자회사인 허스만(Hussman)은 레프라(Refra)와 호주 시장에 초임계 CO₂ 랙, 칠러 및 R290 히트펌프 시스템을 공급하는 독점 계약을 체결하며 시장 확장을 가속화했습니다. 이 파트너십을 통해 해당 지역의 첨단 천연 냉매 솔루션 접근성이 향상되고 식품 소매 및 산업용 냉동 분야의 도입이 더욱 빨라질 것으로 예상됩니다. 또한 이번 계약은 CO₂ 및 탄화수소 기술이 기존 시스템을 대체할 장기적인 대안으로서 점점 더 주목받고 있음을 보여줍니다.
• 2024년 3월, 댄포스는 향상된 제어 기능, 열 회수 통합 및 최적화된 에너지 관리를 갖춘 시스템 구성 요소를 출시하여 초임계 CO₂ 시스템 시장을 선도했습니다. 이러한 업그레이드는 특히 부하가 높은 슈퍼마켓 및 산업 현장에서 성능 안정성을 향상시키고 운영 비용을 절감합니다. 이 혁신은 다양한 기후 조건에서의 효율성 문제를 해결함으로써 CO₂ 시스템의 광범위한 도입을 지원합니다.
• 2023년 9월, 비처(Bitzer)는 고온 및 고온 환경에서 더 높은 용량과 향상된 성능을 지원하기 위해 초임계 CO₂ 압축기 포트폴리오를 확장했습니다. 이러한 개발은 기존 CO₂ 시스템의 주요 한계를 해결하고 다양한 지역에서의 적용 가능성을 높입니다. 향상된 압축기 효율성과 신뢰성은 수명주기 비용 절감에 기여하고 신흥 시장과 기존 시장 모두에서 도입을 촉진합니다.
• 2023년 3월, 에머슨은 자사 제품군 중 최대 배기량을 자랑하는 코플랜드(Copeland) 반밀폐형 왕복동 압축기를 출시하여 초임계 CO₂ 시스템 시장을 강화했습니다. 303kBTU/시간의 용량은 시스템 설계 유연성을 향상시키고 CO₂ 부스터 시스템에 필요한 압축기 수를 줄여줍니다. 이는 랙 설계 간소화, 설치 복잡성 감소, 그리고 중온 냉동 애플리케이션의 전반적인 시스템 효율 향상으로 이어집니다.

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