생체모방 재료 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 재료별(생체모방 폴리머, 생체모방 세라믹 및 유리, 생체모방 금속 및 합금, 기타), 애플리케이션별(의료, 자동차, 방위, 전자, 기타) 및 지역 분석, 2024-2031

시장 정의

시장은 자연에서 발견되는 원리와 구조를 기반으로 설계된 소재의 개발, 생산 및 상용화에 중점을 두고 있습니다. 이러한 소재는 자연계에서 관찰되는 고유한 기계적, 화학적, 광학적 및 기능적 특성을 복제하여 다양한 분야에서 우수한 성능, 지속 가능성 및 혁신을 달성하는 것을 목표로 합니다.이 보고서는 업계 동향 및 규제 프레임워크에 대한 심층적인 평가를 통해 시장 성장의 핵심 동인에 대한 통찰력을 제공합니다.

생체모방 소재 시장개요

전 세계 생체모방 소재 시장 규모는 2023년 368억 3천만 달러로 평가되었으며, 2024년 389억 7천만 달러에서 2031년까지 581억 8천만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 5.89%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

이러한 성장은 자동차, 의료, 건설, 포장 등 산업 전반에서 지속 가능한 고성능 소재에 대한 수요 증가에 기인합니다. 환경 문제에 대한 인식이 높아지면서 친환경 대안에 대한 필요성이 시장 성장을 주도하고 있습니다.

생체모방 소재 산업에서 활동하는 주요 기업으로는 Vandstrom, Sharklet Technologies, The Corrales Comment, Terra Vera Corp, BASF, ADDMAN Engineering, Bioxegy Group SARL, Ford Motor Company, nanoloom.co, SanaHeal, ECOSTP TECHNOLOGIES (P) LTD, Bioohm Ltd, The QinetiQ Group, New Iridium 및 Biome Renewables Inc.가 있습니다.

또한, 조직 공학, 스마트 코팅, 경량 복합재 등의 응용 분야에 생체모방 소재를 채택하는 추세와 함께 재료 과학 및 나노기술의 발전이 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다.

• 2023년 11월, 미국 해군 연구소(NRL)는 국제 우주 정거장에서 MELSP(우주 다목적 미생물 프로젝트)를 시작했습니다. 이 임무는 방사선 보호 및 생체 전자 공학 분야의 응용을 위한 멜라닌 생산에 중점을 두고 미세 중력에서 미생물 종을 배양하여 생체 영감을 받은 재료를 탐색하는 것을 목표로 합니다.

주요 하이라이트

1. 2023년 바이오모방 소재 산업 규모는 368억3천만 달러에 이른다.
2. 시장은 2024년부터 2031년까지 CAGR 5.89%로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 북미는 2023년 시장 점유율 35.95%, 가치 평가액은 132억 4천만 달러를 기록했습니다.
4. 생체모방 폴리머 부문은 2023년에 131억 3천만 달러의 매출을 올렸습니다.
5. 의료 부문은 2031년까지 159억 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
6. 아시아 태평양 시장은 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 6.75%로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장 동인

"지속 가능한 소재에 대한 수요 증가"

지속 가능한 재료에 대한 수요 증가로 인해 생체모방 재료 시장이 활성화되고 있습니다. 이러한 소재는 환경 친화적인 대안을 제공하고, 화석 기반 투입물에 대한 의존도를 줄이며,순환경제포장, 건설, 의료 부문 전반에 걸쳐 목표를 달성합니다.

기후 변화, 자원 고갈, 환경 오염에 대한 인식이 높아지면서 생분해성, 재활용성, 에너지 효율성이 뛰어난 소재로의 전환이 가속화되었습니다.

생체 영감 소재는 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 고성능을 제공하므로 품질이나 기능을 저하시키지 않으면서 지속 가능성 표준을 충족하려는 산업에 이상적인 솔루션입니다.

• 2025년 3월, 투르쿠 대학의 연구원들은 식물 잎 뼈대에서 영감을 받은 새로운 생체 ​​모방 제작 기술을 개발했습니다. 이 방법은 프랙탈 미세 구조를 복제하여 웨어러블 센서 및 전자 스킨에 이상적인 유연한 표면을 만듭니다. 기존의 클린룸 방식보다 더 지속 가능하며 에너지가 덜 필요하고 지속 가능한 폴리머를 사용할 수 있어 환경에 미치는 영향이 줄어듭니다.

시장 도전

"높은 연구 개발 비용"

생체모방 재료 시장의 성장을 방해하는 중요한 과제는 복잡한 자연 시스템을 복제하는 데 드는 높은 연구 개발 비용입니다.

전통적인 재료와 달리, 생체 영감을 받은 대안은 구조와 기능을 정확하게 모방하기 위해 생물학적 메커니즘과 첨단 기술에 대한 깊은 이해가 필요합니다.이 프로세스에는 종종 생물학, 화학, 물리학 및 엔지니어링 전반에 걸쳐 다단계 실험과 학제간 협업이 필요합니다.

또한 나노제조 장비, 시뮬레이션 소프트웨어, 고해상도 이미징 시스템을 포함한 고급 도구에 의존합니다. 이러한 요인으로 인해 개발 일정이 길어지고 초기 투자가 늘어나 스타트업과 중소기업에 큰 장애물이 될 수 있습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 시장 참가자들은 학계와 정부가 참여하는 공동 연구 이니셔티브에 참여하여 리소스, 전문 지식 및 인프라를 공유하고 있습니다. 기업들은 생체모방 소재의 가치를 입증하고, 투자자를 유치하며, 장기 투자를 정당화하는 파일럿 프로젝트에 집중하고 있습니다.

3D 프린팅, 바이오제조, 모듈식 설계 등 확장 가능한 제조 기술의 발전으로 생산 비용이 더욱 절감되고 이러한 혁신적인 소재의 상업적 생존 가능성이 향상되었습니다.

시장 동향

"의료 및 헬스케어 애플리케이션 확장"

생체모방 소재는 생물학적 시스템의 구조, 기능 및 적응성을 복제할 수 있는 능력으로 인해 의료 및 건강 관리 응용 분야에 점점 더 많이 채택되고 있습니다.

이러한 재료는 뛰어난 생체 적합성, 기계적 강도 및 인체 조직과의 통합을 제공하는 임플란트, 보철물 및 조직 지지체를 개발하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 뼈의 미세구조나 피부 탄력에서 영감을 얻은 소재는 치유 결과를 개선하고 임플란트 거부 위험을 줄입니다.

• ​2023년 8월, 미국 국립생명공학정보센터(NCBI) 발표 라는 제목의 종합적인 리뷰뼈 치유를 향상시키는 생체모방 재료의 잠재력을 탐구하는 "뼈 재생을 위한 생체활성 재료: 생체분자 및 전달 시스템". 단백질, 펩타이드, 지질과 같은 생체분자의 사용에 초점을 맞추고 이러한 생리활성 물질이 지지체를 통해 전달되어 조직 재생을 촉진할 수 있는 방법에 대해 논의합니다.

또한, 생체 영감을 받은 하이드로겔과 스마트 소재는 제어된 방출과 표적 치료를 가능하게 함으로써 약물 전달 시스템을 발전시키고 있습니다. 이러한 추세는 맞춤형 의학 및 최소 침습적 치료에 대한 수요 증가에 의해 뒷받침되며, 생체모방 소재가 차세대 의료 솔루션의 중요한 구성 요소가 되고 있습니다.

• 2024년 5월, 미국 국립생명공학정보센터(NCBI)는 "Bioinspired Materials for의복장치 및 암 현장 진단." 이 기사에서는 암 감지 및 관리를 개선하기 위한 웨어러블 장치 및 바이오센서 개발에 생체모방 재료를 적용하는 방법을 탐구합니다.

생체모방 재료 시장 보고서 스냅샷

시장 세분화

• 재료별(생체모방 고분자, 생체모방 세라믹 및 유리, 생체모방 금속 및 합금 등): 생체모방 고분자 부문은 다용도성, 경량 특성, 생체의학, 포장 및 산업 응용 전반에 걸친 광범위한 사용으로 인해 2023년에 131억 3천만 달러를 벌어들였습니다.
• 응용 분야별(의료, 자동차, 방위, 전자 및 기타): 생체 적합성과 환자 결과를 향상시키는 임플란트, 조직 공학 및 약물 전달 시스템에서 생체 영감 재료의 사용이 증가함에 따라 의료 부문은 2023년 시장의 27.30%를 차지했습니다.

생체모방 소재 시장지역분석

바이오모방 소재 산업은 지역에 따라 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 남미로 분류됩니다.

2023년 북미 바이오모방 소재 시장 점유율은 약 35.95%로 평가액은 132억 4천만 달러입니다. 이러한 우위는 이 지역의 강력한 연구 인프라, 생명공학 및 의료 기기 산업의 강력한 존재, 의료, 국방, 전자와 같은 분야의 첨단 소재의 조기 채택에 기인합니다.

또한, 생물 영감 혁신을 촉진하는 국립과학재단(NSF)과 같은 정부 이니셔티브와 함께 R&D에 대한 상당한 투자가 시장 성장을 촉진하고 있습니다.

이 지역은 지속 가능한 기술에 중점을 두고 생체모방 소재를 차세대 응용 분야에 통합함으로써 시장에서 북미 지역의 리더십을 더욱 강화하고 있습니다.

• 2024년 12월에 Axoft는 The Panama Clinic에서 최초의 인간 임상 시험 시작에 대한 승인을 받았습니다. 이 임상 시험은 뇌 조직의 부드러움을 밀접하게 복제하고 이식 가능한 뇌-컴퓨터 인터페이스의 장기적인 성능을 향상시키기 위해 개발된 생체 영감 소재를 인간에게 최초로 승인된 사용이 될 것입니다.
• 2024년 2월, 미국 국립과학재단(NSF)은 Convergence Accelerator Track M: Bio-Inspired Design Innovations 산하의 15개 학제간 팀에 자금을 지원하기 위해 975만 달러를 투자했다고 밝혔습니다. 이들 팀은 중요한 사회적, 경제적 과제를 해결하기 위해 자연에서 영감을 받은 혁신적인 솔루션을 만들기 위해 노력할 것입니다.

아시아 태평양 지역의 생체모방 소재 산업은 예측 기간 동안 6.75%의 강력한 CAGR로 크게 성장할 준비가 되어 있습니다. 이러한 성장은 급속한 산업화, 의료 인프라 확장, 중국, 인도, 동남아시아 국가와 같은 신흥 경제국에서 지속 가능한 고성능 소재에 대한 수요 증가에 의해 뒷받침됩니다.

또한 이 지역에서는 첨단 제조, 나노기술, 생물의학 연구에 대한 투자가 증가하여 생물 영감 소재의 채택이 가속화되고 있습니다. 또한, 학술 기관과 업계 관계자 간의 협력이 혁신과 상업화를 주도하여 아시아 태평양 시장의 성장을 주도하고 있습니다.

규제 프레임워크

• 미국에서는21 CFR Part 820에 따른 FDA의 품질 시스템 규정(QSR)은 생체모방 재료를 사용하는 의료기기를 포함한 의료기기 제조에 적용됩니다. 이에 따라 제조업체는 설계 관리 및 문서화를 포함하여 안전 및 성능 표준을 준수하도록 품질 관리 시스템을 구축해야 합니다.
• 일본에서는, 화학물질 관리법(CSCL)은 생체모방 물질을 포함한 화학물질의 제조 및 사용을 규제합니다. 신규 물질은 경제산업성(METI)에 신고해야 하며, 1종 또는 2종 특정화학물질을 함유한 물질은 사전 승인이 필요하며 사용이 제한될 수 있습니다.

경쟁 환경

이 시장은 민첩한 생명공학 스타트업과 함께 글로벌 화학 및 재료 과학 기업이 혼합된 경쟁 환경이 특징입니다. 기업들은 다양한 산업 분야에서 자연에서 영감을 얻은 고급 솔루션을 개발하기 위해 혁신, 지속 가능성 및 전략적 협력을 우선시하고 있습니다.

선도적인 기업들은 특히 의료, 항공우주, 소비재 응용 분야에 사용하기 위해 생물학적 구조와 기능을 모방하는 재료를 만들기 위해 R&D에 막대한 투자를 하고 있습니다.연구 기관과의 전략적 파트너십 및 틈새 기술 기업 인수를 통해 기업은 기술 역량과 시장 입지를 확대할 수 있습니다.

기존 소재에 대한 지속 가능한 고성능 대안에 대한 수요가 증가함에 따라 시장 참여자들은 진화하는 산업별 요구 사항을 충족하기 위해 맞춤형 제품 개발에 초점을 맞추면서 경쟁을 주도하고 있습니다.

생체모방 재료 시장의 주요 회사 목록:

• 반드스트롬
• 샤크렛 기술
• 코랄레스 코멘트
• 테라베라 주식회사
• 바스프
• ADDMAN 엔지니어링
• Bioxegy 그룹 SARL
• 포드 자동차 회사
• nanoloom.co
• 사나힐
• ECOSTP 기술 (P) LTD
• 바이오옴 주식회사
• QinetiQ 그룹
• 뉴 이리듐
• Biome Renewables Inc.

최근 개발(M&A/파트너십/계약/신제품 출시)

• 2024년 8월, Terra Vera는 꿀벌 개체수를 보존하고 꿀벌 건강을 향상시키는 데 중점을 둔 부서인 ApiVera를 출시했습니다. ApiVera는 생분해성 및 무독성 생체모방 기반 솔루션을 사용하여 기생충 퇴치를 위한 꿀벌 관련 제품을 개발합니다.