스페인 사라고사 대학의 오스카 루시아가 이끄는 학자 그룹은 연구 저장소 ResearchGate.com에 발표한 논문에서 “유도 가열(IH) 기술은 효율성, 빠른 가열, 안전성, 청결성, 정확한 제어 등의 장점으로 인해 오늘날 많은 산업, 가정 및 의료 분야에서 선택되는 가열 기술입니다.”라고 썼습니다. 루시아와 그의 동료들은 자기 부품 설계, 제어 기술, 전력 전자 장치 등의 기술 발전으로 인해 최근 몇 년 동안 유도가열이 더욱 쉽게 이용 가능해졌다고 덧붙입니다. 이러한 결론에 흥미를 느낀 저희는 오늘날 산업용 유도 가열의 현황에 대해 알아보는 시간을 가졌습니다. 숫자를 통해 이야기를 전달하는 것보다 더 좋은 방법은 없다고 생각합니다. 결국 숫자는 거짓말을 하지 않는다는 말은 누구나 들어봤을 것입니다. 이 글은 산업용 유도가열이 무엇인지 정의하는 것으로 시작하겠습니다. 몇 가지 간단한 통계를 통해 산업을 한눈에 파악할 수 있습니다. 그런 다음 업계의 시장 규모, 판매 수익, 공급업체의 타겟 지역, 신흥 기술 및 미래 예측과 관련된 수치가 이어집니다.
몇 가지 간단한 통계
- 유도 가열의 발견은 1831년 영국의 과학자 마이클 패러데이에 의해 이루어졌습니다.
- 북미 유도 가열 시장의 총 수익은 2022년 1억 2 ,480만 달러 로 추정됩니다.
- 2022년 유럽 유도가열 시장의 총 가치는 1억 1,340만 달러 입니다.
- 중국의 인덕션 히팅 시장은 2022년 7,410만 달러로 추정됩니다.
- 산업용 유도로의 용량은 1톤 미만에서 100톤 이상까지 다양합니다.
- 용량 기준으로 1톤 유도로는 전체 생산 용광로 중 68% 이상의 점유율을 차지하며 가장 큰 부분을 차지합니다.
- 98% 이상의 점유율을 차지하는 산업 제조는 애플리케이션 측면에서 가장 큰 비중을 차지하는 분야입니다.
- 인덕션 가열 애플리케이션은 100⁰C(212°F)에서 3000⁰C(>5400°F) 사이의 온도를 사용할 수 있습니다.
인덕션 가열은 긴 금속 막대와 시트를 2500°C의 높은 온도까지 가열할 수 있습니다.
산업용 유도가열이란 무엇인가요?
유도 가열은 전자기 가열 기술을 사용하여 금속이나 기타 반도체와 같은 재료를 가열하는 것입니다. ScienceAid.com은 전자기 가열 을 정의하면서 먼저 전통적인 가열 절차에서는 금속 부품이 화염이나 열원에 의해 직접 가열된다는 점에 주목합니다. 같은 출처는 “이와 반대로 유도 가열에서는 전류를 순환시켜 물체에 열을 유도합니다.”라고 설명합니다. 이 과정은 전자기파를 사용하여 가열해야 하는 물체 또는 물체의 일부에 열을 전달합니다. 이제 유도 가열이 무엇인지 알았으니 산업용 유도 가열을 가정에서의 유도 조리와 달리 산업 환경에서 전자기 열을 사용하여 재료를 가열하는 것으로 정의할 수 있습니다.
인덕션 히터
유도 가열 과정은 일반적으로 세 가지 구성 요소로 이루어진 유도 히터라는 장치 내에서 이루어집니다:
- 전원 장치: 일반적으로 발전기 또는 인버터라고 합니다. 이 장치는 주 주파수를 10Hz에서 400kHz 사이로 높이는 역할을 하며, 일반적인 출력 범위는 2kW에서 500kW입니다.
- 작업 워크헤드 또는 퍼니스: 작업 코일을 전원 장치에 연결합니다.
- 워크 코일: 인덕터라고도 하며 워크헤드와 동력 장치에서 공작물로 에너지가 전달되는 메커니즘입니다.
일반적인 애플리케이션
산업용 유도가열이 사용되는 몇 가지 일반적인 예는 다음과 같습니다:
- 용접 전 재료 예열: 용접 절차의 일부로 모재를 특정 온도로 가열해야 할 때 필요한 경우가 있습니다.
- 공구 및 금형 제작: 유도 가열은 공구를 특정 온도로 가열한 후 오일이나 물에 담가 굳히는 데 도움이 됩니다.
- 수축 피팅: 한 부품을 150°C에서 300°C 사이의 온도로 가열하여 팽창시켜 다른 부품을 장착하거나 제거할 수 있도록 하는 방식입니다.
- 어닐링을 위한 국부적 부품 가열: 유리나 금속을 가열하여 천천히 식혀 내부 응력을 제거하고 더 단단하게 만드는 과정입니다.
- 납땜: 전자기장을 사용하여 합금을 녹여 다른 금속에 부착할 수 있도록 하는 데 사용됩니다.
브레이징: 전자기 가열로 녹인 필러 금속을 사용하여 두 개 이상의 금속을 결합하는 작업입니다.
인덕션 퍼니스 시장 규모
여러 리서치 회사에서 인덕션 퍼니스 시장 규모를 파악하기 위해 수치를 분석했습니다. 광범위한 보고서를 제공하는 조직 중 일부에는 비즈니스 리서치 위원회, Fact.MR, 360 리서치 보고서, 마켓 리포트 월드 등이 있습니다. 경제의 다른 모든 부문과 마찬가지로 글로벌 산업 유도로 시장도 코로나19 팬데믹의 영향을 받았습니다. MarketReportsWorld.com의 보고서에 따르면 팬데믹으로 인한 제한과 장애가 없었다면 2022년 전 세계 유도 용해로 시장의 예상 규모는 9억 4,290만 달러 로 더 커졌을 것이라고 합니다. 같은 자료에 따르면 2028년 시장 규모는 1억 9,310만 달러로 2022년부터 2028년까지 예측 기간 동안 4.0%의 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.
무엇이 성장을 주도할까요?
미래 시장 인사이트는 유도로 시장의 성장을 주도하는 동인에 대한 인사이트를 제공합니다. 이 소식통은 “전기로 구동되는 유도로가 금속 제조 부문, 특히 소규모 추출기에 큰 도움이 되는 것으로 나타났다”고 보고합니다. 같은 소식통은 이러한 호황이 유도가열의 “에너지 효율적인 처리 특성과 소용량에서 대용량까지 쉽게 사용할 수 있다는 점(….)”에 기인한다고 덧붙였습니다. 또한 급속한 전기화와 인더스트리 4.0 트렌드의 부상은 유도가열 부문의 성장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 이와 더불어 Future Market Insights는 전 세계 각국 정부가 제조 부문을 확장하기 위한 방법으로 산업 자동화를 지원하고 있다고 지적합니다.
청정 에너지에 대한 수요에 박차를 가하다
오늘날 어떤 산업도 피할 수 없는 조건 중 하나는 환경 친화적이어야 한다는 것입니다. 예를 들어, 시장 조사 및 비즈니스 인텔리전스 제공업체인 Fact.MR.com은 화석연료를 전혀 사용하지 않는 기기의 필요성으로 인해 열 표시의 성장이 촉진될 것이라고 전망합니다. 이로 인해 특히 산업 및 가정 부문에서 자기 열 유도 장치가 확산되고 있습니다. 유도가열은 가열이 필요한 물질만을 대상으로 하기 때문에 열 손실이 없어 에너지 효율이 높습니다. 이는 MyGreenMontgomery.org에서 인정한 사실로, 기존 열원 대신 유도가열을 사용하면 최대 50%의 에너지를 절약할 수 있다고 합니다. 인덕션 가열에서는 생산되는 모든 에너지가 대상을 가열하는 데 사용됩니다. 대상이 적절한 온도로 가열되면 더 이상 에너지가 사용되지 않습니다.
지역별 성장의 역학
유도 가열 장치 시장에서 1억 2,480만 달러 로 미국의 1위 자리를 설명하면서 FactMR.com은 지속 가능성과 관련된 의식이 높아지면서 이러한 형태의 난방으로 시장을 이끌고 있다는 사실에 초점을 맞추고 있습니다. 같은 소식통은 “미국은 유도 가열 기술의 적용 범위가 증가함에 따라 높은 자기 유도 가열 장치 판매를 목격 할 것으로 예상됩니다.”라고 예측합니다. 거의 모든 보고서가 동의하는 한 가지는 아시아 태평양 지역이 산업용 유도가열 분야에서 빠르게 성장하는 지역이라는 점입니다. 이 지역이 중국이 위치한 지역이라는 점을 고려하면 중국이 왜 그렇게 빠르게 성장하고 있는지 이해할 수 있을 것입니다. 지난 수십 년 동안 중국 경제는 빠른 속도로 성장하여 때로는 거의 10 %에 도달했습니다. FactMR.com은 2022년 중국 시장의 시장 규모가 7,410만 달러 에 달할 것으로 예상하는 이유는 “정부의 지원 이니셔티브와 청정 에너지 기술 채택 증가( [that] )가 예측 기간 동안 이 나라에서 수요를 견인할 것”이기 때문이라고 제안합니다. 인덕션 히팅 시장의 시장 점유율이 21.9%이고 1억 1,340만 달러로 추정되는 유럽에서는 정부의 지원 이니셔티브가 주요 성장 동력으로 꼽힙니다(FactMR.com).
산업용 유도가열의 미래
산업용 유도 가열 산업은 향후 몇 년 동안 성장할 것으로 예상됩니다. 앞으로 기업들이 환경 친화적인 공정을 채택하기 위해 최선을 다하고 있다는 것을 소비자에게 보여줘야 한다는 압박을 받게 되면서 유도가열의 사용은 증가할 것입니다. 비즈니스 리서치 컴퍼니는 “전략적 파트너십이 유도로 시장에서 인기를 얻고 있는 핵심 트렌드”라고 주장합니다. 같은 소식통은 “유도로를 운영하는 기업들은 시장에서의 입지를 강화하기 위해 파트너십을 진행하고 있다”고 덧붙였습니다. 또한 사물인터넷(IoT)과 같은 기술도 산업용 유도가열에 중요한 역할을 할 것입니다. 예를 들어, 선행기술 데이터베이스에 게재된 논문은 유도가열 방식을 이용한 AI 및 IoT 기반 선택적 가열에 초점을 맞추고 있습니다. 선행 기술 데이터베이스는 식품과 관련된 표시 가열에 관한 것이지만, 이러한 기술이 산업용 유도가열의 방향에 영향을 미칠 것으로 예상할 수 있습니다.
