나노입자 이산화티타늄 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 유형별(루틸, 아나타스), 응용 분야별(제약, 페인트 및 코팅, 안료, 플라스틱, 펄프 및 종이, 화장품 및 개인 관리, 기타), 지역 및 경쟁별, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 나노입자 이산화티타늄 시장은 2023년에 102억 5천만 달러로 평가되었으며 2029년까지 4.08%의 CAGR로 예측 기간 동안 꾸준한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 초미립자, 나노결정 또는 미정질 이산화티타늄이라고도 하는 이산화티타늄 나노입자는 크기가 100nm 미만인 이산화티타늄(TiO2) 입자입니다. 이 입자는 높은 굴절률을 자랑하며 생체 적합성, 무독성 및 경량 특성을 보여줍니다. 이들은 강력한 내식성, 높은 열 안정성, 최소한의 이온 방출을 가지고 있으며 비자성이므로 다양한 산업의 광범위한 응용 분야에 매우 바람직합니다.

나노입자 이산화티타늄은 벌크 대응 제품에 비해 표면적 대 부피 비율이 높고 반응성이 높으며 광학적 특성이 뛰어나다는 점이 특징입니다. 다재다능하고 고유한 특성으로 인해 다양한 분야에서 핵심 소재가 되었습니다.

화장품 및 개인 관리 산업에서 나노-TiO2는 자외선(UV)을 효과적으로 분산시키고 흡수하여 태양 손상으로부터 보호하기 위해 선크림 로션에 광범위하게 사용됩니다. 또한 무광택 및 밝게 하는 효과를 낼 수 있는 능력으로 스킨케어 제품과 화장품에 통합됩니다.

페인트 및 코팅 부문도 나노-TiO2에 크게 의존하여 자체 세척 표면과 UV 차단 기능을 위한 광촉매 특성을 활용하여 코팅의 내구성을 향상시킵니다. 또한, 박테리아와 곰팡이의 성장을 억제하여 다양한 환경에서 위생을 증진하는 항균 코팅에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

에너지 분야에서 나노 TiO2는 태양 전지 및 수소 생산을 위한 광촉매 물 분해에 응용될 수 있는 가능성을 보여줍니다. 의료 및 생물 의학 분야에서는 호환성과 광촉매 특성으로 인해 약물 전달 시스템, 바이오 이미징 및 의료 기기용 항균 코팅에 사용됩니다.

다양한 응용 분야에서 나노 TiO2의 잠재력에도 불구하고 환경 및 건강 영향에 대한 우려로 인해 특정 지역에서 규제 검토가 이루어졌습니다. 그러나 지속적인 연구 및 개발 노력은 이러한 우려 사항을 해결하고 새로운 응용 분야를 탐색하여 나노입자 이산화티타늄 시장에서 지속적인 성장과 혁신을 보장하는 것을 목표로 합니다.

주요 시장 동인

글로벌 도시화 및 인프라 개발

나노-TiO2는 콘크리트, 페인트 및 코팅과 같은 건축 자재의 특성을 증강하여 향상된 기계적 강도, 내식성 및 자외선 차단 기능을 제공하여 인프라 개발 프로젝트의 요구 사항을 충족합니다. 이산화티타늄(TiO2) 안료는 다이아몬드를 능가하는 매우 높은 굴절률을 자랑하여 비교할 수 없는 불투명화제가 됩니다. TiO2는 실내와 실외 모두에서 밝고 오래 지속되는 흰색 마감을 얻을 수 있습니다.

나노-TiO2는 에너지 효율에 도움이 되는 코팅, 페인트 및 재료에 적용되어 실내 온도 조절을 용이하게 하고 난방 및 냉방 시스템에 대한 의존도를 줄이며 단열 특성을 증강하여 에너지 효율적인 건설 관행에 부합합니다. 도시화는 종종 오염, 도시 열섬 효과, 공기 및 수질 저하와 같은 환경 문제를 유발합니다. 나노-TiO2는 광촉매 특성을 통해 이러한 난제에 대한 해결책을 제시하여 오염 물질 분해, 자체 세척 표면, 공기 및 수질 정화를 용이하게 합니다. 건축 자재에 나노-TiO2를 통합하면 환경적으로 지속 가능한 도시 개발 및 인프라 이니셔티브에 기여합니다. 급속한 산업화와 도시 확장을 경험하는 경제권은 인프라 노력에 상당한 투자를 할당하여 나노-TiO2를 내장한 건축 자재 및 코팅에 대한 수요를 촉진합니다.

플라스틱 수요 증가

TiO2 나노입자는 자외선을 흡수하고 분산하는 데 매우 효율적이므로 플라스틱 폴리머를 자외선으로 인한 분해로부터 보호합니다. 이 특성은 실외와 햇빛에 노출된 환경에서 사용되는 플라스틱 제품의 수명을 크게 연장합니다. 자동차, 건설 및 야외 가구와 같은 산업은 초미립자 TiO2가 주입된 플라스틱을 사용하여 색상 안정성을 유지하고 황변을 방지하며 기계적 무결성을 유지합니다. 이러한 증가하는 수요는 전 세계적으로 UV 내성 플라스틱 제형에서 TiO2 나노입자의 광범위한 채택을 촉진하고 있습니다.

TiO2 나노입자는 플라스틱의 불투명도와 밝기를 향상시키는 데 기여하여 성형 제품에서 생생한 색상과 균일성을 달성하는 데 중요합니다. 이러한 품질은 특히 소비재 포장 및 미학이 중요한 역할을 하는 응용 분야에서 높이 평가됩니다. 포장재 및 소비재 제조업체는 초미립자 TiO2를 통합하여 시각적 매력을 높이고 제품의 프레젠테이션을 개선합니다. 시각적으로 매력적이고 기능적인 플라스틱에 대한 선호도가 증가함에 따라 전 세계적으로 TiO2 나노입자 시장이 확대되고 있습니다.

플라스틱에서 초미립자 이산화티타늄의 사용이 증가함에 따라 글로벌 TiO2 나노입자의 강력한 시장 동인이 되고 있습니다. UV 차단, 광학적 향상, 항균 특성, 규정 준수 및 기술 혁신의 다면적인 이점은 전 세계적으로 광범위한 산업 분야에서 확장된 응용 프로그램과 증가하는 수요를 공동으로 추진하고 있습니다.

주요 시장 과제

규제 문제

나노입자 이산화티타늄은 안전성, 환경적 영향 및 잠재적 건강 위험에 대한 우려로 인해 엄격한 규제 조사를 받습니다. 규제 프레임워크는 지역과 국가마다 다르므로 규정 준수를 보장하기 위한 노력이 복잡해집니다. 기업은 나노입자 특성화, 독성 평가, 환경 영향 평가, 라벨링 요구 사항 및 폐기 프로토콜을 포함하는 복잡한 규정에 직면해 있습니다. 이러한 기준을 충족하려면 상당한 리소스, 전문 지식 및 상당한 시간 투자가 필요합니다.

진행 중인 연구에서는 나노입자 이산화티타늄과 관련된 잠재적 건강 위험, 특히 흡입 노출, 피부 침투 및 전신 효과에 대해 조사합니다. IRAC에서는 제품의 먼지 입자를 잠재적으로 인간에게 발암성이 있는 것으로 분류(그룹 2B)하여 제조 공장 근로자에게 엄격한 보호 조치를 요구합니다. 여기에는 개인 보호 장비 사용 및 재료 취급 시 안전 데이터 시트 준수가 포함됩니다.

2022년 3월, 유럽 위원회는 유럽 식품 안전 기관에서 확인한 잠재적 유전 독성 및 관련 발암 위험을 나타내는 연구에 따라 이산화티타늄(E171)을 식품 첨가물로 사용하는 것을 금지했습니다. 이 금지 조치는 고급 베이커리 제품, 소스, 국물, 수프, 스프레드 및 샐러드를 포함한 다양한 식품에서 이산화티타늄 소비를 줄일 것으로 예상됩니다. FDA는 식품 첨가물에서 이산화티타늄 사용을 규제하여 농도를 중량 기준 1%로 제한합니다.

연구는 또한 나노입자가 자외선이나 바닷물에서 보호 코팅을 잃어 수생 환경에 더 독성이 강한 형태의 이산화티타늄을 노출시키고 녹조류, 산호, 홍합, 성게, 물고기, 돌고래와 같은 해양 생물에 해를 끼칠 수 있다는 우려를 강조합니다.

화장품 산업에서 이산화티타늄은 FDA 규정(21 CFR Volume 1 Sec. 73.25 및 Sec. 352.10)의 적용을 받으며 착색 및 자외선 차단제의 활성 성분으로 사용됩니다. 엄격한 지침은 특히 눈 주위 부위에 대한 적용과 관련하여 적절한 사용을 지시합니다.

규정 준수의 재정적 부담은 나노입자 시장에서 중소기업(SME)과 신생 기업의 자원에 부담을 줄 수 있습니다. 기업은 자원을 전략적으로 할당하고, 규정 준수 요구 사항과 혁신 노력의 균형을 맞추고, 경쟁력을 유지하기 위해 비용 효율적인 규제 전략을 모색해야 합니다.

기술적 한계

나노입자 이산화티타늄의 특성과 기능은 크기와 분포에 크게 좌우됩니다. 코팅, 화장품, 광촉매와 같은 분야에서 입자 크기를 정밀하게 제어하는 것은 원하는 광학적, 기계적, 화학적 특성을 달성하는 데 중요합니다. 그러나 나노입자는 반데르발스 상호 작용과 같은 힘으로 인해 나노스케일에서 응집되는 경향이 있어 분포가 고르지 않고 응용 분야에서 효과가 감소합니다.

표면 개질은 분산, 안정성, 촉매 성능과 같은 특성을 개선하여 특정 용도에 맞게 나노입자 이산화티타늄을 맞춤화하는 데 중요한 역할을 합니다. 그러나 일관되고 지속적인 표면 개질을 달성하려면 특히 나노입자 무결성을 유지하고 유해 물질을 피하는 데 있어 기술적 어려움이 따릅니다. 다양한 매트릭스와의 호환성과 제품 안전성 보장은 필수적인 고려 사항입니다.

생산 비용을 절감하고, 효율성을 높이고, 원자재 사용을 최적화하는 혁신은 경제적 실행 가능성과 경쟁력을 높이는 데 매우 중요합니다. 나노입자가 크기 균일성, 안정성 및 다기능성에 대한 표준을 충족하지 못하면 문제가 발생하여 제품 성능과 시장 매력에 영향을 미칠 수 있습니다. 기술적 장벽은 혁신 주기를 늦추고 차별화를 제한하여 고부가가치 응용 분야에서 시장 확장과 채택을 방해할 수 있습니다.

다양한 용도에서 성능을 개선하기 위해 다재다능한 기능을 갖춘 나노입자 이산화티타늄을 개발하는 데 점점 더 많은 관심이 집중되고 있습니다. 예를 들어, 코팅 및 직물에서 나노입자는 UV 보호 및 자체 세척 기능을 제공하도록 맞춤 제작됩니다. 그러나 나노입자 특성을 유지하면서 여러 기능을 통합하는 데는 기술적 장애물이 있습니다. 다양한 기능 간의 호환성을 보장하고, 시너지 효과를 보존하며, 장기적 안정성을 보장하는 것이 중요한 고려 사항입니다.

연구실에서 산업 규모로 나노입자 생산을 확장하는 데는 공정 확장성, 장비 설계 최적화, 비용 효율성과 같은 과제가 수반됩니다. 열 전달 관리, 원자재 조달, 규정 준수와 같은 요소는 규모가 커질수록 더욱 복잡해집니다. 확장하는 동안 품질과 일관성을 유지하는 것은 비용이 많이 들 수 있습니다. 기술적 한계로 인한 높은 생산 비용은 시장 침투와 성장 전망을 제한할 수 있습니다.

주요 시장 동향

물 및 공기 처리 분야에서 증가하는 사용

나노입자 이산화티타늄은 자외선 노출 시 광촉매 특성을 가지고 있어 유기 오염 물질을 분해하고, 물을 소독하고, 살충제 및 제약 잔류물과 같은 유해한 화합물을 분해할 수 있습니다. 이 기능은 물 처리 공정의 효율성을 크게 향상시킵니다. 나노입자 이산화티타늄은 물 처리를 위한 고급 산화 공정(AOP)에서 널리 사용됩니다. 이러한 공정은 광촉매 작용 중에 생성된 반응성 산소 종을 활용하여 유기 오염 물질을 산화하고 분해하여 철저한 물 정화를 보장합니다.

또한 나노입자 이산화티타늄은 항균 특성을 나타내어 박테리아, 바이러스 및 원생동물과 같은 병원균을 중화하여 물을 효과적으로 소독합니다. 이 기능은 염소와 같은 화학 소독제에 대한 의존도를 줄여 지속 가능한 물 정화 관행을 촉진합니다.

혁신적인 응용 분야는 나노입자 이산화티타늄을 여과 멤브레인과 매체에 통합하여 오염 물질 제거 효율을 향상시킵니다. 작은 크기와 넓은 표면적은 오염 물질의 효과적인 흡착 및 광촉매 분해를 용이하게 하여 여과 기술의 발전에 기여합니다. 삼성은 2023년에 산화구리(Cu2O) 및 이산화티타늄(TiO2)과 같은 광촉매를 통합한 새로운 공기 여과 기술을 출시했습니다. 이 기술은 미립자 물질(PM)을 포집할 뿐만 아니라 휘발성 유기 화합물(VOC)도 분해하여 간단한 물 세척으로 최대 20년의 필터 수명을 제공합니다. SAIT에서 개발한 Cu2O/TiO2 광촉매는 불용성이며 여러 번 물로 세척한 후에도 초기 PM 및 VOC 제거 성능을 유지하여 기존 HEPA 필터에 비해 수명이 더 깁니다.

기술이 발전하고 규제 프레임워크가 진화함에 따라 나노입자 이산화티타늄은 전 세계적으로 깨끗하고 안전한 수자원에 대한 접근성을 보장하는 데 중요한 역할을 계속할 것으로 예상됩니다.

세그먼트별 통찰력

유형별 통찰력

유형을 기준으로 루틸 세그먼트는 2023년 나노입자 이산화티타늄의 글로벌 시장에서 지배적인 세그먼트로 부상했습니다. 이는 우수한 광학적 특성, 안정성, 효율성 및 페인트, 코팅 등과 같은 다양한 산업 분야에서 널리 선호되기 때문일 수 있습니다. 루틸 안료는 이산화티타늄(TiO2)의 가장 흔한 자연 발생 형태로, 다른 안료에 비해 은폐력과 내구성이 더 높은 것으로 알려져 있습니다. 루틸 TiO2 나노입자는 높은 굴절률과 뛰어난 UV 흡수 능력을 포함하여 뛰어난 광학적 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성으로 인해 페인트, 코팅 및 자외선 차단제와 같이 높은 불투명도와 자외선 차단이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

예를 들어, 천막이나 야외 가구 원단과 같이 루틸 TiO2 나노입자로 처리한 야외 섬유에서 이러한 입자는 햇빛에 장기간 노출되어도 자외선 차단 및 색상 안정성을 유지하여 장기간 제품 내구성과 성능을 보장합니다. 자외선 및 화학 물질 노출을 포함한 다양한 환경 조건에서 안정성이 인정되어 내구성과 기상 조건에 대한 회복력이 필요한 응용 분야에서 지속적인 효과를 보장합니다. 화장품 산업에서 루틸 TiO2 나노입자는 뛰어난 자외선 차단 및 피부 적합성으로 인해 자외선 차단제에 사용됩니다. 이러한 나노입자는 전 세계적으로 엄격한 안전 및 효능 규정을 준수하는 동시에 효과적인 자외선 차단 기능을 제공하여 소비자의 신뢰와 규정 준수를 강화합니다. 자동차 코팅 내에서 루틸 TiO2 나노입자는 차량 마감재를 장기적인 자외선 및 화학 물질 노출로부터 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 자동차 표면의 색상 무결성과 광택을 보존하는 데 도움이 되며, 혹독한 환경 조건에서 미적 매력과 보호적 특성을 유지하는 데 필수적입니다.

응용 프로그램 통찰력

응용 프로그램을 기준으로 페인트 및 코팅 부문은 2023년 나노입자 이산화티타늄의 글로벌 시장에서 지배적인 부문으로 부상했습니다. 이는 중국과 인도와 같은 개발도상국의 급속한 산업화와 도시화에 기인할 수 있습니다. 유엔 보고서에 따르면 세계는 점점 더 도시화되고 있으며 현재 전 세계 인구의 절반 이상이 도시 지역에 거주하고 있으며, 1950년의 약 3분의 1에서 크게 증가하여 2050년까지 약 3분의 2로 증가할 것으로 예상됩니다. 예를 들어 인도는 2047년까지 인구가 16억 4천만 명에 이를 것으로 예상되며, 그 중 51%가 도시 중심지에 거주할 것으로 추산됩니다. 이러한 인구 통계적 변화로 인해 건축 및 건설 산업이 상당히 성장하여 이 지역 전역에서 새로 지어진 주택과 건물에 대한 페인트 및 코팅 수요가 증가했습니다. 이러한 급증은 페인트 및 코팅 제조업체 사이에서 나노입자 이산화티타늄에 대한 수요 증가를 촉진하여 나노입자 이산화티타늄 시장의 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

지역별 통찰력

지역별로 아시아 태평양은 2023년 글로벌 나노입자 이산화티타늄 시장에서 지배적인 지역으로 부상했습니다. 이 지역의 지배력은 강력한 제조 역량, 급성장하는 산업 부문, 광범위한 응용 분야에서 첨단 소재의 채택 증가에 기인할 수 있습니다. 중국, 일본, 한국, 인도와 같은 아시아 태평양(APAC) 내 국가는 나노입자 이산화티타늄의 주요 제조 허브로서 핵심적입니다. 이러한 국가들은 강력한 산업 인프라와 광범위한 제조 역량을 자랑하며, 코팅, 전자, 의료 및 환경 솔루션과 같은 다양한 응용 분야에서 사용되는 나노입자의 대량 생산을 용이하게 합니다.

또한 APAC의 리더십 위치는 특히 가전 제품(디스플레이, 코팅 및 배터리용) 및 자동차(촉매 및 코팅용)와 같은 중요한 분야에서 나노입자의 상당한 소비로 강화됩니다. 이러한 산업은 이 지역 내에서 시장 확장과 혁신을 주도하는 데 중추적인 역할을 합니다.

최근 개발

• 2024년 5월, Shin-Etsu Silicones Europe BV는 선케어 응용 분야에 맞게 맞춤화된 특수 제품인 SPD-WT1을 출시했습니다. SPD-WT1은 물에 높은 농도로 분산된 소수성 처리된 초미립자 이산화티타늄(TiO2)으로 구성되어 있습니다. 제형에는 이산화티타늄, 부틸렌글리콜, 수화 실리카, 폴리글리세릴-3 디실록산디메티콘, 수소 디메티콘이 포함되어 있으며, 선 케어 제형의 요구 사항을 특별히 충족합니다.

주요 시장 참여자

• BASF SE
• Evonik Industries AG
• The Chemours Company FC, LLC
• Tronox Holdings plc
• Venator Materials PLC
• Croda International Plc
• Cinkarna Celje dd
• Tayca Corporation
• US Research Nanomaterials, Inc.
• Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.