산업용 효소 시장 크기 및 점유율 분석 - 성장 추세 및 예측 (2025-2032) 분석

산업용 효소 시장 규모는 2025년 75억 4,400만 달러 로 2025년부터 2032년까지 6.3%의 연평균 성장률 (CAGR) 로 성장하여 2032년에는 115억 6,600만 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 산업용 효소는 다양한 생화학 반응의 촉매 역할을 하는 단백질입니다. 박테리아나 곰팡이 같은 미생물의 발효를 통해 생산됩니다. 산업 전반에 걸쳐 사용되는 다양한 종류의 산업용 효소가 있습니다. 프로테아제는 단백질 소화를 돕고 세제에서 거친 얼룩을 제거하는 데 사용됩니다. 아밀라아제는 식품 가공 및 섬유 산업에서 전분 변형에 사용됩니다. 셀룰라아제와 헤미셀룰라아제는 셀룰로오스를 분해하고 바이오매스로부터 바이오연료를 생산하는 데 도움을 줍니다. 리파아제는 식품 가공에서 지방과 기름을 변형하는 데 유용합니다.

각 유형의 산업용 효소에는 장점이 있습니다. 예를 들어 아밀라아제는 전분을 당으로 쉽게 전환할 수 있습니다. 프로테아제는 단백질을 부드럽게 분해하는 데 도움이 됩니다. 그러나 몇 가지 단점도 있습니다. 단백질이기 때문에 효소는 극한의 pH, 온도 및 화학적 처리에 의해 변성될 수 있습니다. 효소의 활성은 수분 수준, 기질 농도 등과 같은 반응 조건에 따라 달라집니다. 효소 특성을 대량 생산하고 표준화하면 비용도 증가합니다. 전반적으로 천연 생체 촉매로서 산업용 효소는 환경 친화적인 방식으로 많은 산업 분야에서 새로운 응용 분야와 개선된 공정을 가능하게 했습니다.

산업용 효소 시장 지역별 인사이트:

• 북미: 북미는 식음료, 세탁 세제, 제약, 퍼스널 케어 분야에서 산업용 효소에 대한 수요가 45%로 가장 높은 시장 점유율을 차지하고 있으며, 이 지역의 주요 업체들이 산업용 효소 시장에서 가장 큰 비중을 차지하고 있습니다.
• 아시아 태평양: 아시아 태평양 지역의 시장은 헬스케어, 식음료, 세탁 세제, 제약 및 퍼스널 케어 분야의 상당한 성장으로 인해 두 번째로 큰 시장 점유율 30%를 차지할 것으로 예상됩니다.
• 유럽: 유럽의 산업용 효소 시장은 10%의 시장 점유율을 차지하고 있으며, 주요 기업들이 이 지역에 진출해 있습니다.

그림 1. 산업용 효소 시장 점유율(%), 지역별, 2025년

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산업용 효소 시장 분석가의 관점:

산업용 효소 시장은 여러 최종 사용 산업의 수요 증가에 힘입어 장기적으로 여전히 유망한 시장입니다. 식음료 산업이 가장 큰 점유율을 차지하고 있으며 앞으로도 산업용 효소의 주요 소비처로 남을 것으로 예상됩니다. 북미가 시장을 지배하고 있지만 가까운 미래에 중국, 인도 및 기타 개발도상국이 주도하는 아시아 태평양 지역이 가장 빠른 성장을 보일 것으로 보입니다.

환경에 대한 관심이 높아지면서 바이오 기반 및 친환경 제품에 대한 수요에 긍정적인 영향을 미치고 있지만, 원자재 가격에 대한 높은 의존도는 과제가 되고 있습니다. 특정 용도에 사용할 수 있는 대체재가 제한적이라는 점도 제약 요인으로 작용합니다. 그러나 급속한 도시화와 라이프스타일의 변화로 인해 새롭고 개선된 식품에 대한 수요가 증가하면서 기회가 생길 것입니다. 생산 비용 절감의 필요성은 세제 산업에서도 수요를 촉진할 것입니다.

섬유, 동물 사료 및 제지 제조 분야의 특수 응용 분야용 효소 수요가 증가할 것으로 보입니다. 저칼로리 및 저지방 식품에 대한 수요가 증가하면서 새로운 길이 열릴 것입니다. 지속적인 연구와 제품 혁신은 산업용 효소의 범위를 새로운 영역으로 확장하고 기업이 원자재 공급과 관련된 병목 현상을 극복하는 데 도움이 될 것입니다.

산업용 효소 시장 동인:

• 바이오 연료 생산에 대한 수요 증가: 청정하고 재생 가능한 에너지원에 대한 전 세계적인 수요는 지난 수십 년 동안 꾸준히 증가해 왔습니다. 바이오매스에서 생산되는 에탄올은 화석 연료를 대체할 수 있는 대안 중 하나로 떠오르고 있습니다. 에탄올은 차량의 연료로 직접 사용하거나 휘발유와 혼합하여 사용할 수 있습니다. 전 세계 많은 국가에서 바이오 에탄올을 운송 연료로 사용하는 것을 장려하는 정책과 규제를 시행하고 있습니다. 이로 인해 전 세계적으로 바이오 에탄올의 상업적 생산이 활발해졌습니다. 산업용 효소는 바이오에탄올 생산 공정에서 중요한 역할을 합니다. 아밀라아제, 셀룰라아제 및 기타 탄수화물 분해 효소는 옥수수, 사탕수수 사탕수수 및 리그노셀룰로오스 바이오매스와 같은 바이오매스 공급원에 존재하는 전분과 셀룰로오스를 발효 가능한 당으로 분해하는 데 사용됩니다. 이러한 특수 효소를 사용하지 않으면 복잡한 다당류를 더 단순한 당으로 효율적으로 가수분해하는 것이 불가능합니다. 또한 통합 바이오 프로세싱, 동시 당화 및 발효와 같은 최신 기술은 생산성을 높이고 비용을 절감할 수 있어 바이오 연료 산업에서 각광받고 있습니다. 이러한 첨단 공정은 맞춤형 효소 배합에 더욱 크게 의존하고 있습니다. 미국, 브라질, 유럽연합(EU) 등의 지역에서 바이오 연료 목표를 지원하는 정책과 수요 증가로 인해 전 세계적으로 신규 증류소에 대한 대규모 투자와 기존 에탄올 공장의 확장이 촉진되고 있습니다. 이로 인해 바이오 연료 생산을 위한 산업용 효소 소비가 크게 증가하고 있습니다. 주요 효소 공급업체들은 다양한 바이오매스 공급 원료와 생산 공정에 맞게 특별히 설계된 새로운 효소 제품을 적극적으로 개발하여 이점을 얻고 있습니다. 바이오 연료 산업은 가까운 미래에 산업용 효소 시장의 수요를 주도하고 중요한 성장 동력으로 작용할 것으로 예상됩니다.
• 제약 제조의 발전: 제약 산업은 항상 혁신과 발전의 최전선에 있었습니다. 수십 년 동안 저분자 의약품에서 복잡한 생물학적 제제에 이르기까지 여러 가지 기술적 변화를 겪어왔습니다. 산업용 효소는 활성 의약품 성분(API) 제조, 키랄 중간체 합성, 중요한 반응 단계 촉매 등 의약품 제조와 관련된 다양한 단계에서 수많은 응용 분야를 발견했습니다. 제약 공급망 전반에 걸쳐 보다 효율적이고 경제적이며 지속 가능한 생산 방법을 개발하는 것이 점점 더 강조되고 있습니다. 이에 따라 기업들은 기존의 화학 합성 경로를 가능한 경우 효소 공정으로 대체하고 있습니다. 효소는 화학 촉매에 비해 선택성이 높고, 반응 조건이 온화하며, 독성이 적은 부산물을 생성하는 경우가 많습니다. 효소는 화학적 방법으로는 달성할 수 없는 뛰어난 스테레오 및 지역 특이성으로 어려운 변형을 수행할 수 있습니다. 또한 단백질 공학 기술을 통해 효소의 활성과 산업 규모의 생촉매 반응에 대한 적합성을 더욱 향상시키기 위해 효소를 엔지니어링할 수 있습니다. 동시에 바이오 의약품은 복잡한 질병 치료에 혁명을 일으켰습니다. 새로운 생물학적 제제의 승인 및 출시와 함께 제약 제조업체들은 전 세계적으로 대규모 단일 클론 항체 및 기타 생물학적 제제 제조 시설을 구축하는 데 막대한 투자를 하고 있습니다. 이러한 제품의 다운스트림 공정은 분석, 정제, 제형화 및 동결 건조를 위한 다양한 산업용 효소의 적용에 의존합니다. 새로운 약물 전달 접근법도 효소 반응을 활용합니다. 이러한 모든 요인이 제약 제조에서 산업용 효소에 대한 상당한 수요를 촉진하고 있습니다. 이 분야의 선도적 인 시장 참여자들은 약물 개발 및 대규모 상업 생산 공정을 지원하기 위해 새로운 효소 솔루션을 적극적으로 연구하고 개발하고 있습니다.

산업용 효소 시장 기회:

• 폐기물 바이오매스 활용: 산업용 효소 시장은 폐바이오매스 활용을 통해 상당한 성장 잠재력을 가지고 있습니다. 효소는 바이오매스를 분해하고 바이오연료 생산과 같은 공정을 촉진하는 데 중요한 역할을 합니다. 지속 가능한 관행과 순환 경제에 대한 관심이 높아지면서 다양한 산업에서 발생하는 폐 바이오매스가 재생 가능한 원료 공급원으로 주목받고 있습니다. 또한 폐바이오매스의 활용은 산업용 효소 생산업체에게 제조 비용을 절감할 수 있는 전략적 기회를 제공합니다. 폐기물 스트림은 발효를 통해 표적 효소를 대량 생산할 수 있는 저렴한 기질을 제공합니다. 일부 기업들은 이미 농업 잔재물과 기타 비식품 바이오매스를 사용하여 셀룰라아제, 아밀라아제 및 기타 효소를 생산하는 데모 플랜트를 설립했습니다. 예를 들어, 유럽위원회는 2030년까지 6천만 톤의 농업 잔재물 재사용을 촉진하기 위한 전략적 로드맵을 가지고 있습니다.
• 고부가가치 화학물질및 소재 생산: 고부가가치 화학물질 및 소재의 생산은 실제로 산업용 효소 시장의 성장을 위한 큰 기회가 될 수 있습니다. 효소는 다양한 특수 화학 물질을 보다 지속가능하고 효율적으로 생산할 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 이는 상당한 수요를 창출할 수 있습니다. 효소 기반 생산 방법이 더 주목받을 수 있는 주요 특수 화학 및 재료에는 바이오 기반 플라스틱, 제약 중간체, 정밀 화학 및 생화학이 포함됩니다. 기존의 화학 합성 경로에 비해 산업용 효소 촉매를 사용하면 높은 선택성과 수율로 키랄 분자를 더 쉽게 생산할 수 있습니다. 전 세계적으로 화학물질 생산에 대한 환경 규제가 강화되고 지속 가능한 대안에 대한 소비자 수요가 증가함에 따라 산업용 생명공학 솔루션에 대한 투자가 더욱 늘어날 것으로 보입니다. 주요 기업들은 이미 특수 화학 제품 포트폴리오에 친환경 효소를 도입하기 시작했습니다. 앞으로 단백질 공학을 통해 더욱 견고하고 안정적인 효소 품종을 개발하는 혁신이 이루어지면 향후 몇 년간(2025년) 코팅, 전자제품, 소비재 제조와 같은 새로운 분야에 적용될 수 있을 것입니다. 전 세계적으로 바이오 경제와 탄소 중립 목표에 대한 관심이 높아지면서 지속 가능한 생촉매 경로를 통한 고부가가치 제품 생산이 향후 산업용 효소 수요의 주요 동인으로 부상할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 유엔산업개발기구의 보고서에 따르면 2021년에 효소 공정을 통해 다양한 의약품 및 농약 제조업체는 원치 않는 거울상 형태의 생성 없이 원하는 이성질체만 생산할 수 있어 중요한 환경적, 경제적 이점을 제공할 수 있다고 합니다.

산업용 효소 시장 동향:

• 통합 바이오 정제소의 등장: 통합 바이오 정제소의 성장 추세는 산업용 효소 시장에 상당한 영향을 미치고 있습니다. 바이오 정제소는 바이오매스를 통합된 방식으로 다양한 시장성 있는 제품과 에너지로 가공하는 것을 목표로 합니다. 바이오 정제소는 여러 처리 단계를 한 지붕 아래 통합함으로써 비용을 절감하고 효율성을 높이며 지속 가능한 공급 원료에서 파생되는 가치를 극대화합니다. 이러한 통합 접근 방식은 다양한 단계에서 특수 산업용 효소의 적용에 크게 의존합니다. 산업용 효소는 바이오 정제소 내 전처리, 가수분해, 발효 공정에서 중요한 역할을 합니다. 산업용 효소는 바이오매스를 발효 가능한 당으로 분해하고 이러한 당을 고부가가치 바이오 기반 화학물질, 연료 및 재료로 전환하는 데 도움을 줍니다. 예를 들어 셀룰라아제와 헤미셀룰라아제는 전처리 단계에서 셀룰로오스와 헤미셀룰로스 분획을 더 간단한 당으로 분해하기 위해 첨가됩니다. 아밀라아제는 전분 함유 바이오매스의 당화를 돕습니다. 프로테아제는 영양소 재활용을 위해 단백질을 가용화하는 데 도움을 줍니다. 리파아제와 셀룰라아제 같은 특정 효소는 바이오디젤, 바이오플라스틱 및 기타 생화학 물질을 생산하기 위한 공정 업그레이드에도 적용됩니다. 예를 들어, 국제재생에너지기구의 데이터에 따르면 첨단 바이오연료 생산 능력에 대한 전 세계 투자는 2020년 10억 달러에서 20억 달러로 증가했습니다.2021년에는 70억 달러로 증가했으며, 이 새로운 용량의 대부분은 통합 바이오 리파이너리 개념에 기반한 것입니다.
• 업계 플레이어 간의 통합 활동: 산업용 효소 제조업체 간의 통합 추세는 최근 몇 년 동안 산업용 효소 시장에 큰 영향을 미쳤습니다. 많은 대형 업체들이 더 큰 시장 점유율을 확보하고 제품 포트폴리오를 강화하기 위해 소규모 경쟁업체를 인수하거나 동종업체와 합병했습니다. 예를 들어, 2020년에 듀폰은 LBG의 효소 사업을 인수하여 세정 및 바이오 기반 제품 포트폴리오를 확장했습니다. 마찬가지로, 2022년에 AB Enzymes는 강력한 미생물 효소 사업을 구축하기 위해 Novozymes와 합병했습니다. 이러한 통합 활동을 통해 기업은 규모의 경제, 통합된 공급망, 확장된 지리적 범위의 이점을 누릴 수 있습니다. 또한 글로벌 운영 전반에서 생산 비용을 최적화하고 프로세스 효율성을 개선하는 데 도움이 됩니다. 또한 통합 규모가 커진 기업은 연구 개발(R&D)에 더 많은 투자를 할 수 있어 장기적으로 제품 파이프라인을 강화하고 산업용 효소 기술을 혁신할 수 있습니다. 예를 들어, 합병 후 AB Enzymes는 R&D 투자를 크게 늘려 2년 내에 세제, 가죽, 섬유 분야에 보다 지속 가능한 바이오 기반 제품을 출시할 수 있었습니다.

산업용 효소 시장의 제약 요인:

• 높은R&D 비용: 높은 R&D(연구 개발) 비용은 산업용 효소 시장의 성장에 큰 걸림돌이 되고 있습니다. 새로운 효소 제형을 개발하려면 다양한 산업 응용 분야에 맞는 최적의 효소 조합과 반응 조건을 파악하기 위해 광범위한 실험실 실험이 필요합니다. 효소는 복잡한 생체 촉매이며 아미노산 구조를 조금만 변경해도 효소의 효능과 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 R&D 프로세스는 정교한 단백질 공학 기술을 필요로 하는 오랜 시간과 자원 집약적인 과정입니다. 또한 전 세계적으로 환경 규제가 더욱 엄격해지면서 산업용 효소에 대한 성능 사양도 높아졌습니다. 제조업체는 자사 제품이 향상된 기질 특이성, 극한의 pH/온도 조건에서의 효과, 억제제에 대한 내성, 비재래식 용매/반응기에서의 작동 능력을 제공한다는 것을 입증해야 합니다. 이는 생명과학의 경계를 넓히고 R&D 인프라, 장비 및 숙련된 인력에 대한 더 많은 투자를 필요로 합니다. 많은 소규모 기업에게 이러한 자본 집약적인 혁신을 매년 지속하는 것은 어려운 일입니다. 대기업조차도 바이오 연료, 바이오 플라스틱, 화이트 바이오테크놀로지 등 다양한 응용 분야에서 고위험, 고수익 프로젝트에 지속적으로 자금을 지원하는 것이 어렵다는 것을 알고 있습니다. 예를 들어, 유엔교육과학문화기구(UNESCO)가 발표한 자료에 따르면 2020년 과학 R&D에 대한 전 세계 지출은 2015년 1조 5천억 달러에서 2020년 2조 2천억 달러로 증가했으며, 생명과학 분야가 차지하는 비중이 점점 더 커지고 있습니다.
• 균형: 높은 연구 개발 비용은 주요 시장 참여자들이 동일한 비용을 지출하기 전에 매우 명확하게 고려해야 합니다.
• 원자재 공급의 불안정성: 산업용 효소 시장의 성장을 억제하는 주요 요인 중 하나는 원자재 공급의 불안정성입니다. 산업 응용 분야에 사용되는 효소는 주로 발효 과정을 통해 미생물에서 파생됩니다. 발효에 필요한 주요 원료로는 탄수화물, 미네랄, 아미노산, 비타민 등이 있습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 농업 생산에 영향을 미치는 기후 패턴과 지리적 조건의 변화로 인해 이러한 원료의 공급이 점점 더 예측하기 어려워지고 있습니다. 가뭄, 홍수, 폭염과 같은 기상이변으로 인해 세계 여러 지역에서 주요 농산물의 가용성이 감소하고 있습니다. 예를 들어, 2020-21년 브라질과 서유럽의 가뭄으로 인해 미생물 발효에 중요한 탄수화물 공급원인 사탕수수와 사탕무 수확량이 크게 감소했습니다(FAO, 2022).

최근 개발:

• 2022년 12월, 주목할 만한 생명공학 기업인 노보자임스는 농업, 제약, 식품 원료 분야의 강자인 덴마크의 한센(Chr. Hansen)과 중요한 합병을 발표했습니다. 이러한 움직임은 시장 입지를 강화하기 위한 노보자임스의 전술적 전략으로 볼 수 있습니다. 노보자임은 덴마크 코펜하겐 외곽의 바그베드에 본사를 둔 글로벌 생명공학 기업입니다. 이 회사는 산업용 효소, 미생물 및 바이오 의약품 원료의 연구, 개발 및 생산에 주력하고 있습니다.
• 2022년 8월, BASF SE는 제빵 효소 사업부인 BASF 뉴트리라이프를 유명 효소 제조 회사인 랄레망에 매각하기로 전략적 결정을 내렸습니다. 이번 인수를 통해 랄레망은 전문 효모 및 박테리아 기술 플랫폼을 포함한 다양한 제품을 강화할 수 있게 되었습니다. 독일 루드비히스하펜에 본사를 둔 글로벌 화학 기업인 BASF SE는 뉴저지 플로럼 파크에 위치한 계열사 BASF Corporation을 통해 북미에서 중요한 입지를 확보하고 있습니다. 이 회사는 화학, 재료, 산업 솔루션, 표면 기술, 영양 및 관리, 농업 솔루션 등 다양한 부문에서 사업을 운영하고 있습니다.
• 2021년 11월, 노보자임스는 노보 노디스크 파마텍과 손을 잡았습니다. 이 합작회사는 우수한 기술 효소 개발에 중점을 두고 바이오 의약품 분야의 생산 향상을 목표로 하고 있습니다. 이 파트너십은 급성장하는 재생 의학 분야에서 노보자임의 역량을 확장하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다. 노보자임스는 덴마크 코펜하겐 외곽의 바그베드에 본사를 둔 글로벌 생명공학 회사입니다. 이 회사는 산업용 효소, 미생물 및 바이오 의약품 원료의 연구, 개발 및 생산에 주력하고 있습니다. 노보 노디스크 파마텍 A/S는 바이오 의약품 및 제약 산업에 고품질 원료를 공급하는 글로벌 선도 기업입니다. 이 회사는 세포 성장, 생존력 및 생산성을 향상시키기 위해 세포 배양 배지에 사용되는 활성 및 재조합 인슐린으로 사용되는 4급 암모늄 화합물(Quats)을 전문적으로 생산하고 있습니다.

그림 2. 산업용 효소 시장 점유율(%), 제품별, 2025년

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산업용 효소 시장의 주요 기업:

• 고급 효소 기술,
• 레사프레, 아디세오
• 효소 개발 공사,
• 바스프 SE, 노보자임,
• 듀폰 다니스코
• DSM,
• 노부스 인터내셔널,
• 관련 영국 식품 PLC,
• 한센 홀딩 A/S

정의: 산업용 효소는 다양한 산업 공정에서 화학 반응을 촉매하는 데 사용되는 단백질입니다. 이러한 효소는 일반적으로 박테리아 및 곰팡이와 같은 미생물에 의해 생산되며 제약, 화학 생산, 바이오 연료, 식음료 및 소비재와 같은 산업에서 사용됩니다. 펄프 및 제지, 섬유 및 세탁 세제 산업은 물론 식품 가공, 동물 사료, 헬스케어, 섬유, 가죽 가공 및 바이오 연료 생산과 같은 기술 응용 분야에도 사용됩니다.