산화 그래핀 시장 규모 및 점유율(유형별(분말 기반, 솔루션 기반), 용도별(복합 재료, 전자 장치, 물 여과, 정화, 의료) – 글로벌 공급 및 수요 분석, 성장 예측, 통계 보고서 2025-2037년)

그래핀 산화물 부문: 성장 동인 및 과제

성장 동력

• 물 처리에 대한 필요성 증가– 그래핀은 친수성 특성으로 인해 수처리에 사용되는 얇은 필름을 만드는 데 많이 사용됩니다. UN에 따르면 2020년 기준으로 12억 명의 사람들이 가장 기본적인 수준의 물 위생 서비스조차 받지 못하고 있으며, 20억 명의 사람들이 안전하게 관리되는 식수 서비스를 이용할 수 없는 상황에 처해 있습니다. 더욱이 농촌 지역에서는 10명 중 8명꼴로 깨끗한 식수가 부족합니다.
• 배터리 채택률 증가– 그래핀 기반 배터리는 혁신적인 기술입니다. 그래핀은 배터리 수명을 늘리고 더 빠른 충전을 촉진하는 것으로 알려져 있습니다. 2030년까지 배터리 수요는 약 185GWh에서 2,000GWh 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다.
• 그래핀 제품의 기술 발전– 샌프란시스코에 본사를 둔 전자 회사인 Appear Inc는 그래핀 배터리로 구동되는 세계에서 가장 가벼운 5g 스마트폰을 출시했습니다. 휴대전화에는 방수 기술이 적용되어 있으며, 그래핀으로 만든 배터리는 수명이 매우 길고 충전 기능도 갖추고 있습니다.
• 전기 자동차의 인기 증가– 국제 에너지 기구(International Energy Agency)의 데이터에 따르면 2021년 완전 전기 자동차와 플러그인 하이브리드를 포함한 전기 자동차 판매량은 두 배 증가한 660만 대를 기록했습니다. 또한 2022년 1분기에는 전 세계적으로 전기 자동차가 200만 대 판매되었는데, 이는 전년 동기 대비 3/4 증가한 수치입니다.
• 그래핀 생산을 촉진하기 위한 정부의 노력– 유럽 연합이 취한 최대 연구 이니셔티브인 Graphene Flagship은 2020년에 3,800개 이상의 연구 논문을 발표했으며 같은 해에 두 개의 대규모 그래핀 생산 시스템을 도입했습니다. 또한 The Graphene Flagship의 학계 및 상업 파트너는 협력하여 그래핀 기반 실리콘 배터리를 개발하고 용량을 약 30% 늘렸습니다.

도전과제

• 산화 그래핀 대량 생산 부족
• 산화 그래핀 생산에 필요한 재료의 높은 가격
• 그래핀 배터리 제조를 위한 원자재 부족 - 그래핀 배터리는 획기적인 기술이지만 원자재 부족 등 다양한 한계를 안고 있습니다. 또한 이러한 산화 그래핀 기반 배터리는 전자가 어디에나 존재하고 밴드갭이 부족하기 때문에 전원을 끌 수 없습니다. 이 배터리는 용량 유지력이 좋지 않습니다. 따라서 이러한 요인은 시장 성장을 방해할 가능성이 높습니다.