산업용 제어 시스템(에너지 및 전력) 시장 - 기술(제조 실행 시스템, 분산 제어 시스템, 안전 계측 시스템 및 기타), 구성 요소(원격 단말 장치, 인간-기계 인터페이스, 서지 보호기, 마킹 시스템 및 기타), 최종 사용자(음료 및 식품 산업, 화학 산업, 생명 및 의료 과학 및 기타), 지역 및 경쟁에 따른 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측 2019-2029

시장 개요

글로벌 산업용 제어 시스템(에너지 및 전력) 시장은 2023년에 1,750억 9,000만 달러 규모로 평가되었으며, 2029년까지 연평균 성장률 6.14%로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 에너지에 대한 글로벌 수요 증가와 효율성을 높이고 운영 비용을 줄여야 할 필요성이 결합되어 에너지 및 전력 부문에서 산업용 제어 시스템 도입을 촉진하는 중요한 요인이 되었습니다. ICS는 에너지 프로세스의 정밀한 모니터링, 제어 및 최적화를 가능하게 하여 발전, 송전 및 배전의 효율성을 개선합니다.

주요 시장 동인

에너지 효율성 및 지속 가능성에 대한 수요 증가

에너지 및 전력 부문의 글로벌 산업용 제어 시스템(ICS) 시장은 에너지 효율성 및 지속 가능성에 대한 강조가 커짐에 따라 크게 성장하고 있습니다. 세계 인구가 계속 증가함에 따라 에너지 수요가 급증하여 기존 전력 인프라에 엄청난 압박을 가하고 있습니다. 정부, 산업 및 소비자는 에너지 소비를 최적화하고 환경 영향을 줄여야 할 시급한 필요성을 인식하고 있습니다.

산업용 제어 시스템은 발전소 및 배전 시스템 내에서 에너지 효율성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 고급 자동화 및 제어 기술을 통해 에너지 프로세스를 정밀하게 모니터링, 분석 및 관리할 수 있습니다. 그 결과 에너지 낭비가 감소하고 운영 비용이 낮아지며 탄소 발자국이 줄어듭니다. 전 세계의 유틸리티 및 전력 회사는 규정 준수를 달성하고 야심찬 지속 가능성 목표를 달성하기 위해 최신 ICS 솔루션에 점점 더 많이 투자하고 있습니다.

또한 재생 에너지원을 전력망에 통합함에 따라 정교한 제어 시스템이 더욱 필요합니다. ICS는 기존 에너지원과 재생 에너지원 간의 원활한 조정을 가능하게 하여 안정적이고 신뢰할 수 있는 전력 공급을 보장합니다. 전 세계 정부가 엄격한 환경 규정을 제정함에 따라 ICS 채택은 에너지 및 전력 부문에서 지속 가능하고 회복성 있는 에너지 인프라를 구축하기 위한 전략적 필수 사항이 되었습니다.

중요 인프라의 사이버 보안 우려 증가

디지털 영역에서 증가하는 위협 환경은 에너지 및 전력 부문의 글로벌 산업용 제어 시스템 시장에 중요한 원동력이 되었습니다. 중요 인프라의 디지털화 및 상호 연결성이 증가함에 따라 사이버 위협에 대한 취약성이 상당히 증가했습니다. 국가 인프라의 중요한 구성 요소인 에너지 및 전력 시설은 악의적인 사이버 활동의 주요 대상입니다.

산업용 제어 시스템은 에너지 운영을 관리하고 제어하는 신경 중추 역할을 합니다. 결과적으로 강력한 사이버 보안 대책에 대한 필요성이 가장 중요해졌습니다. 전력망, 정유소 및 기타 에너지 시설에 대한 사이버 공격의 빈도와 정교함이 증가함에 따라 부적절한 사이버 보안의 잠재적 결과에 대한 인식이 높아졌습니다.

이러한 우려 사항을 해결하기 위해 에너지 회사는 최첨단 사이버 보안 기능이 장착된 고급 ICS 솔루션에 많은 투자를 하고 있습니다. 여기에는 침입 탐지 시스템, 암호화 프로토콜 및 이상 탐지 알고리즘이 포함됩니다. ICS 개발에서 보안 설계 원칙을 채택하는 것은 사이버 위협으로부터 중요한 에너지 인프라를 보호하고, 중단 없는 에너지 공급을 보장하며, 경제적, 사회적 혼란의 위험을 최소화하는 표준 관행이 되고 있습니다.

기술 발전과 Industry 4.0 통합

Industry 4.0의 출현과 더불어 기술의 지속적인 발전은 에너지 및 전력 부문의 글로벌 산업용 제어 시스템 시장을 추진하는 주요 원동력입니다. 스마트 기술, IoT(사물 인터넷) 및 데이터 분석을 산업 프로세스에 통합함으로써 효율성, 생산성 및 연결성의 새로운 시대가 열렸습니다.

현대 ICS 솔루션은 최첨단 기술을 활용하여 에너지 및 전력 부문의 운영 효율성과 의사 결정을 향상시킵니다. 실시간 데이터 분석, 예측 유지 관리 및 원격 모니터링 기능을 통해 에너지 회사는 프로세스를 최적화하고 가동 중지 시간을 줄이며 전반적인 시스템 안정성을 개선할 수 있습니다. ICS에서 운영 기술(OT)과 정보 기술(IT)의 융합은 에너지 운영의 다양한 측면에서 원활한 커뮤니케이션과 협업을 용이하게 합니다.

또한 Industry 4.0 원칙은 산업 프로세스 내에서 적응적이고 자율적인 제어 시스템의 개발을 촉진합니다. 이를 통해 변화하는 에너지 수요, 그리드 변동 및 장비 고장에 보다 민첩하게 대응할 수 있습니다. 에너지 및 전력 부문이 디지털 혁신을 수용함에 따라 Industry 4.0 기능을 갖춘 고급 산업 제어 시스템에 대한 수요가 계속 증가하여 혁신을 주도하고 에너지 인프라의 환경을 재편하고 있습니다.

주요 시장 과제

사이버 보안 위협에 대한 취약성

에너지 및 전력 부문의 글로벌 산업 제어 시스템(ICS) 시장이 직면한 가장 중요한 과제 중 하나는 사이버 보안 위협에 대한 지속적인 취약성입니다. 산업이 중요한 인프라를 관리하고 제어하기 위해 상호 연결된 디지털 시스템에 점점 더 의존함에 따라 사이버 공격의 위험은 기하급수적으로 증가했습니다. 국가 인프라의 중요한 구성 요소인 에너지 및 전력 부문은 운영을 방해하고 안전을 위협하거나 경제적 피해를 입히려는 악의적인 행위자에게 매력적인 대상입니다. 다양한 기술과 프로토콜을 통합하는 산업 제어 시스템의 복잡성으로 인해 랜섬웨어, 맬웨어, 정교한 피싱 공격과 같은 사이버 위협에 취약합니다. 에너지 시설에 대한 성공적인 사이버 공격의 결과는 정전에서 환경 재해에 이르기까지 심각할 수 있습니다. 이란의 핵 시설을 표적으로 삼은 2010년 Stuxnet 맬웨어 사건은 사이버 위협이 전 세계의 산업 제어 시스템에 영향을 미칠 가능성을 강조했습니다. 이러한 과제를 해결하려면 강력한 사이버 보안 정책, 정기적인 위험 평가 및 산업 제어 시스템 내에서 고급 보안 조치 구현을 포함하는 전체적인 접근 방식이 필요합니다. 조직은 사이버 위협을 효과적으로 인식하고 대응하기 위해 인력 교육을 우선시해야 합니다. 또한 정부, 규제 기관 및 산업 이해 관계자 간의 협업은 표준화된 사이버 보안 프레임워크를 개발하고 위협 정보를 공유하여 진화하는 사이버 위협에 대한 집단적 방어를 촉진하는 데 필수적입니다.

레거시 시스템 통합 및 업그레이드

에너지 및 전력 부문은 종종 레거시 산업용 제어 시스템을 통합하고 업그레이드하는 과제에 직면합니다. 많은 발전소와 배전망은 여전히 수십 년 전에 설계 및 구현된 구식 인프라와 제어 시스템에 의존하고 있습니다. 이러한 레거시 시스템은 최신 기술과의 호환성이 부족하여 고급 산업용 제어 시스템의 원활한 통합에 장애물이 될 수 있습니다.

이러한 시스템을 업그레이드하는 것은 지속적인 운영을 유지해야 하고 기존 환경에 새로운 기술을 도입하는 데 따른 잠재적 위험 때문에 복잡한 작업입니다. 레거시 시스템은 최신 규제 요구 사항을 충족하는 데 필요한 필수 사이버 보안 기능과 규정 준수 표준이 부족할 수 있습니다. 결과적으로 에너지 회사는 기술 혁신의 시급성과 노후 인프라를 개조하거나 교체하는 실질적인 과제 사이에서 균형을 맞추는 딜레마에 직면합니다.

이러한 과제를 해결하기 위해 업계는 최신 산업용 제어 시스템과 기존 인프라를 원활하게 통합하는 솔루션을 만드는 데 중점을 둔 연구 개발에 투자해야 합니다. 구현 전략은 단계적 업그레이드를 우선시하여 진행 중인 운영에 최소한의 중단을 보장해야 합니다. 기술 공급업체, 시스템 통합업체, 에너지 회사 간의 협력적 노력은 보다 진보되고 안전한 제어 시스템으로 점진적으로 전환할 수 있는 표준화된 프로토콜과 마이그레이션 경로를 개발하는 데 필수적입니다.

규정 준수 및 표준화

에너지 및 전력 부문의 글로벌 산업용 제어 시스템 시장은 복잡한 규제 환경을 탐색하고 다양한 표준을 준수해야 하는 과제에 직면해 있습니다. 다양한 지역과 국가에서는 에너지 부문에서 산업용 제어 시스템의 배포 및 운영을 규제하는 다양한 규정과 지침이 있습니다. 이러한 다양성은 다양한 규제 프레임워크를 탐색하고 준수해야 하는 다국적 에너지 기업에 상당한 과제를 안겨줍니다.

표준화된 규정이 없으면 사이버 보안 관행에 불일치가 발생하여 조직에서 산업용 제어 시스템을 보호하기 위한 통합된 접근 방식을 개발하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 규정 준수 요구 사항은 새로운 위협, 기술 발전 및 지정학적 고려 사항에 대응하여 끊임없이 진화하고 있습니다. 이러한 규정 준수 표준을 충족하려면 교육, 기술 및 프로세스 개선에 대한 지속적인 투자가 필요합니다.

이러한 과제를 해결하기 위해 산업 이해 관계자, 정부 및 국제 기구는 협력하여 에너지 및 전력 부문의 산업용 제어 시스템에 대한 표준화된 규정 및 사이버 보안 프레임워크를 수립해야 합니다. 규정 준수에 대한 조화로운 접근 방식은 에너지 기업의 운영을 간소화하고, 사이버 보안 관행을 강화하며, 글로벌 차원에서 중요한 인프라의 회복력에 기여할 것입니다. 이를 위해서는 정책 입안자, 규제 기관, 업계 리더 간의 적극적인 참여가 필요하며, 혁신을 촉진하는 동시에 에너지 시스템의 보안과 안정성을 보장하는 응집력 있는 규제 환경을 조성해야 합니다.

주요 시장 동향

인공지능과 머신 러닝의 통합

에너지 및 전력 부문의 글로벌 산업용 제어 시스템(ICS) 시장을 형성하는 한 가지 두드러진 동향은 인공 지능(AI)과 머신 러닝(ML) 기술의 광범위한 통합입니다. 산업이 디지털 혁신을 수용함에 따라 AI와 ML은 산업용 제어 시스템의 기능을 향상시키는 데 점점 더 많이 활용되고 있으며, 에너지 프로세스를 모니터링, 분석 및 최적화하는 방식에 혁명을 일으키고 있습니다.

AI와 ML 기술은 예측 및 처방 분석을 에너지 관리의 최전선에 가져옵니다. 이러한 시스템은 방대한 양의 데이터를 실시간으로 분석하여 잠재적 문제를 사전에 식별하고 장비 고장을 예측하며 에너지 효율성을 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, 발전 분야에서 AI 기반 알고리즘은 수요 변동을 예측하여 유틸리티가 생산 수준을 적절히 조정하고 비효율성을 피할 수 있도록 합니다.

기계 학습 알고리즘은 에너지 및 전력 부문의 사이버 보안에서 중요한 역할을 합니다. 이 알고리즘은 진화하는 사이버 위협을 학습하고 적응하여 산업용 제어 시스템의 이상이나 잠재적 보안 침해를 탐지하고 대응하는 기능을 강화할 수 있습니다. 이는 사이버 위협이 정교함과 규모 면에서 계속 진화하고 잠재적 위험보다 한 발 앞서 나가기 위해 첨단 기술이 필요한 시대에 특히 중요합니다.

산업용 제어 시스템에 AI와 ML을 통합하면 운영 효율성이 향상될 뿐만 아니라 자체 최적화가 가능한 자율 시스템 개발에도 기여합니다. 이러한 추세는 지속될 것으로 예상되며, 에너지 회사는 제어 시스템 내에서 더 높은 수준의 자동화, 회복성 및 적응성을 달성하기 위해 AI 및 ML 애플리케이션에 투자하고 있습니다.

실시간 처리를 위한 엣지 컴퓨팅 강조

에너지 및 전력 부문의 글로벌 산업용 제어 시스템 시장에서 중요한 추세는 데이터의 실시간 처리를 위한 엣지 컴퓨팅에 대한 강조가 증가하고 있다는 것입니다. 엣지 컴퓨팅은 발전 또는 소비 소스에 더 가까운 곳에서 데이터를 처리하여 지연 시간을 줄이고 더 빠른 의사 결정을 가능하게 합니다. 이러한 추세는 산업용 제어 시스템이 데이터를 처리하고 분석하는 방식을 변화시키고 있으며, 특히 즉각적인 대응이 중요한 시나리오에서 그렇습니다.

에너지 및 전력 부문에서 실시간 데이터 처리가 그리드 안정성을 관리하고, 효율적인 에너지 분배를 보장하고, 수요 또는 공급의 변화에 신속하게 대응하는 데 필수적입니다. 기존 클라우드 컴퓨팅 모델은 중앙 집중식 서버와 데이터를 주고받는 데 걸리는 시간으로 인해 지연이 발생할 수 있습니다. 엣지 컴퓨팅은 정보를 생성하는 장치나 센서 근처에서 로컬로 데이터를 처리하여 이러한 과제를 해결합니다.

엣지 컴퓨팅을 활용하는 산업용 제어 시스템은 순식간에 결정을 내리고 에너지 프로세스를 최적화하며 전반적인 시스템 대응력을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 스마트 그리드에서 엣지 컴퓨팅은 그리드 전체에 분산된 센서의 데이터를 빠르게 분석하여 전기 분배를 신속하게 조정하고 정전 위험을 줄일 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅을 통합하면 공격 영역을 줄여 사이버 보안을 개선하는 데에도 도움이 됩니다. 로컬 처리란 민감한 데이터를 외부 네트워크를 통해 전송할 필요 없이 분석하고 조치를 취할 수 있음을 의미하므로 악의적인 행위자가 가로채거나 조작할 위험이 최소화됩니다.

실시간 통찰력과 즉각적인 의사 결정에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 에너지 및 전력 부문의 산업용 제어 시스템에 엣지 컴퓨팅을 통합하는 추세가 더욱 두드러질 것으로 예상됩니다. 이러한 진화는 민첩하고 효율적이며 회복성 있는 에너지 인프라를 구축하는 데 있어 엣지 인텔리전스의 중요성을 강조하는 보다 광범위한 Industry 4.0 패러다임과 일치합니다.

세그먼트 통찰력

구성 요소

원격 단말 장치 세그먼트는 2023년에 지배적인 세그먼트로 부상했습니다. 원격 단말 장치(RTU)는 글로벌 산업 제어 시스템(ICS) 시장, 특히 에너지 및 전력 부문에서 중요한 구성 요소입니다. RTU는 현장 장치에서 중앙 제어 시스템으로 데이터를 수집하여 전송하는 데 중요한 역할을 하며, 에너지 인프라 내의 다양한 프로세스를 원격으로 모니터링하고 제어할 수 있습니다.

에너지 및 전력 산업 제어 시스템 시장의 RTU 세그먼트는 분산 자산의 효율적인 모니터링 및 제어에 대한 필요성이 증가함에 따라 상당한 성장을 경험하고 있습니다. 에너지 산업이 보다 분산되고 재생 가능한 에너지원을 채택함에 따라 RTU에 대한 수요가 급증했습니다. RTU는 원격 위치에서 실시간 데이터 수집을 용이하게 하여 유틸리티가 변전소에서 재생 에너지 설비에 이르기까지 다양한 자산을 관리할 수 있도록 합니다.

수요 증가는 또한 전 세계적으로 많은 전력망의 노후화된 인프라로 인해 기존 RTU를 보다 진보되고 유능한 시스템으로 교체하고 현대화하는 데 기인합니다. 또한 스마트 그리드 기술의 통합과 지능형 에너지 시스템의 부상은 에너지 및 전력 부문에서 RTU에 대한 시장 확대에 기여합니다.

RTU 세그먼트는 기능성, 안정성 및 사이버 보안을 강화하기 위한 지속적인 기술 발전을 목격하고 있습니다. 최신 RTU는 고급 통신 프로토콜을 갖추고 있어 다양한 현장 장치와 원활하게 연결됩니다. 게다가 RTU에 엣지 컴퓨팅 기능을 통합하면 로컬 데이터 처리가 가능하여 대기 시간이 줄어들고 제어 시스템의 전반적인 응답성이 향상됩니다.

사이버 보안 기능은 에너지 인프라에서 중요한 역할을 하기 때문에 RTU 개발에 있어 핵심 초점입니다. 고급 암호화, 보안 통신 프로토콜, 침입 탐지 시스템이 RTU를 사이버 위협으로부터 보호하는 표준 기능이 되고 있습니다. 이 산업은 또한 RTU 내에서 이상 탐지 및 예측 유지 관리를 위해 인공 지능을 통합하여 에너지 그리드의 안정성과 회복성을 향상시키는 것을 모색하고 있습니다.

최종 사용자

음료 및 식품 산업 부문은 예측 기간 동안 빠른 성장을 경험할 것으로 예상됩니다. 식품 및 음료 산업은 운영 효율성을 높이기 위해 산업용 제어 시스템을 점점 더 많이 도입하고 있습니다. ICS를 통한 자동화를 통해 재료 혼합, 조리, 포장, 품질 관리를 포함한 다양한 프로세스를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이는 생산율 개선, 폐기물 감소, 전반적인 운영 비용 절감으로 이어집니다.

엄격한 규정과 품질 기준은 소비자 안전과 제품 일관성을 보장하기 위해 식품 및 음료 산업을 관리합니다. 산업용 제어 시스템은 이러한 규정을 준수하는 데 중요한 역할을 합니다. 온도, 압력, 위생과 같은 중요한 매개변수를 모니터링하고 제어하여 프로세스가 산업 표준 및 규정 요구 사항을 준수하도록 합니다.

ICS는 식품 및 음료 산업에서 품질 관리 및 추적에 필요한 도구를 제공합니다. 제조업체는 제어 시스템을 데이터 분석과 통합하여 일관된 제품 품질을 모니터링하고 유지할 수 있습니다. 추적 기능은 품질 문제의 근원을 식별하여 신속한 시정 조치를 취하고 열악한 제품의 유통을 방지하는 데 도움이 됩니다.

산업용 제어 시스템은 식품 및 음료 생산에서 정확한 배치 및 레시피 관리를 용이하게 합니다. 레시피 실행 자동화는 제조 프로세스의 정확성과 일관성을 보장합니다. 이는 소비자의 기대에 부응하기 위해 제품 품질과 맛을 유지해야 하는 산업에서 특히 중요합니다.

식품 및 음료 산업은 제품 맞춤화와 다양한 제공 범위에 대한 추세가 증가하고 있습니다. 산업용 제어 시스템은 생산 공정, 레시피, 포장을 쉽게 조정할 수 있도록 하여 변화하는 소비자 선호도에 적응하는 데 필요한 유연성을 제공합니다.

지역별 통찰력

2023년에 북미가 가장 큰 시장 점유율을 차지하며 지배적인 지역으로 부상했습니다. 북미는 산업용 제어 시스템을 도입하고 혁신하는 데 앞장서 왔습니다. 이 지역은 인공 지능, 머신 러닝, 엣지 컴퓨팅을 제어 시스템에 통합하는 것을 포함하여 지속적인 기술 발전을 목격하고 있습니다. 목표는 실시간 모니터링을 강화하고, 에너지 프로세스를 최적화하고, 에너지 그리드의 전반적인 안정성과 복원력을 개선하는 것입니다.

사이버 보안 위험에 대한 인식이 높아짐에 따라 북미 에너지 회사는 산업용 제어 시스템 내에서 강력한 사이버 보안 조치를 우선시하게 되었습니다. 이 지역은 여러 건의 주목할 만한 사이버 사고를 경험했으며, 이로 인해 중요한 인프라를 보호하기 위한 투자가 증가했습니다. 정부 기관, 민간 기업, 사이버 보안 회사 간의 협력적 노력이 진화하는 사이버 위협에 대한 산업용 제어 시스템의 회복력을 강화하기 위해 진행 중입니다.

북미는 스마트 그리드로 적극적으로 전환하고 있으며 산업용 제어 시스템은 이러한 변화에서 중요한 역할을 합니다. 스마트 그리드는 고급 제어 시스템을 활용하여 전기 생산, 분배 및 소비의 효율성을 향상시킵니다. 스마트 기술을 통합하면 유틸리티가 실시간으로 그리드를 모니터링하고 관리하고 수요 변동에 대응하며 재생 에너지원을 원활하게 통합할 수 있습니다.

규제 환경은 에너지 및 전력 부문에서 산업용 제어 시스템의 배포에 상당한 영향을 미칩니다. 북미는 에너지 운영을 규제하는 연방, 주 및 지방 규정이 있는 복잡한 규제 환경을 가지고 있습니다. 산업 표준 및 사이버 보안 규정을 준수하는 것은 에너지 회사가 규제 요구 사항을 충족하는 고급 산업용 제어 시스템을 도입하는 데 중요한 고려 사항입니다.

북미는 태양광 및 풍력과 같은 재생 에너지원으로의 눈에 띄는 전환을 목격하고 있습니다. 산업용 제어 시스템은 이러한 간헐적 에너지원을 그리드에 통합하는 데 중요한 역할을 합니다. 제어 시스템의 유연성과 적응성은 재생 에너지 발전의 가변성을 관리하고 그리드 안정성을 보장하는 데 필수적입니다.

북미 에너지 환경은 국경 간 에너지 거래와 공유 인프라로 매우 상호 연결되어 있습니다. 산업용 제어 시스템은 국경을 넘나드는 에너지 운영의 원활한 통합과 조정을 용이하게 합니다. 이러한 상호 연결성은 다양한 에너지원, 전송 네트워크 및 규제 프레임워크에 적응할 수 있는 강력한 제어 시스템을 필요로 합니다.

결론적으로 북미는 글로벌 산업용 제어 시스템(에너지 및 전력) 시장에서 중추적인 역할을 합니다. 이 지역의 기술 발전에 대한 헌신, 사이버 보안에 대한 강조, 스마트 그리드로의 전환 및 재생 에너지에 대한 투자는 에너지 및 전력 부문 내 산업용 제어 시스템의 미래를 형성하는 데 기여합니다.

주요 시장 참여자

• Emerson Electric Company
• Schneider Electric SE
• Honeywell International, Inc.
• ABB Ltd.
• Yokogawa 전기
• Metso
• Rockwell Automation Inc.
• Mitsubishi Electric Corporation
• Siemens AG
• Fortune