북미 에너지 하베스팅 시장 크기 및 공유 2025 - 2034

북미 에너지 수확 시장 규모

북미 에너지 수확 시장 규모는 2024년에 2억2,620만 미국 달러로 평가되었으며, 2025년부터 2034년까지 연평균성장률(CAGR) 8.6%로 성장해 2034년에는 4억9,350만 미국 달러에 이를 전망입니다. 산업계에서는 배터리에 대한 의존도를 낮추고 원격 센서와 무선 장치의 유지보수 비용을 절감하기 위해 에너지 수확 기술을 점점 더 많이 도입하고 있습니다.
 

인용 자료에 따르면, 2023년 미국 농무부(USDA)는 농촌 에너지 미국 프로그램(REAP)을 통해 2억6,600만 미국 달러를 투자한다고 발표했습니다. 이 자금은 농촌 기업과 농민이 태양광발전 시스템을 비롯한 재생에너지 기술을 도입해 에너지 비용을 절감하고 운영 회복력을 높일 수 있도록 지원합니다.
 

재생에너지 기술에 대한 정부 인센티브는 시장 성장을 가속화하고 지속가능한 관행의 광범위한 도입을 촉진하고 있습니다. 탄소중립을 촉진하는 정책으로 기업들은 에너지 수확 시스템을 스마트 인프라와 건물 관리 시스템에 통합하고 있습니다. 예를 들어, 2022년 인플레이션 감축법은 청정에너지 및 배출 감축 활동에 3,690억 미국 달러를 배정했습니다. 이 법안은 태양광 설치를 포함한 재생에너지 프로젝트에 세액공제를 제공하며, 2030년까지 미국의 온실가스 배출량을 최대 42% 감축하는 것을 목표로 합니다.
 

스마트시티와 의료 분야에서 사물인터넷(IoT) 장치의 도입이 확대되면서 에너지 수확 솔루션에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 이러한 시스템은 실시간 데이터 수집을 위한 자체 전원 센서를 구현해 배선이 필요하지 않으며 확장성을 높입니다. 2023년 4월 바이든-해리스 행정부는 미국 내 태양광 제조 및 재활용 역량을 강화하기 위해 8,200만 미국 달러를 투자한다고 발표했습니다. 이 이니셔티브는 스마트시티와 의료 분야의 IoT 장치에 전력을 공급하는 데 필수적인 에너지 수확 시스템의 개발을 지원합니다.
 

에너지 효율이 높은 소재와 소형화 부품의 발전으로 시스템 성능이 향상되고 있습니다. 에너지 변환 효율이 개선되고 비용이 감소하면서 이러한 솔루션을 중소기업도 더욱 쉽게 도입할 수 있게 되었습니다. 기업들은 내구성과 신뢰성에 주력하고 있으며, 이에 따라 열악한 환경에서 에너지 수확 기술의 활용이 확대되고 있습니다. 예를 들어, 2023년 NIST IoTAB 회의록에서는 소형·내구성 에너지 수확 장치와 압전 및 열전 마이크로시스템에 대한 연방 연구개발(R&D)을 권고했으며, 유지보수 필요성이 50% 이상 감소할 수 있음을 강조했습니다.
 

2025년 4월 트럼프 대통령은 10%의 기본 관세와 특정 국가에 대한 더 높은 세율을 포함한 관세를 시행했습니다. 이러한 관세로 북미 에너지 수확 시스템에 필수적인 반도체와 희토류 금속의 비용이 상승했습니다. 이러한 수입품에 의존하는 제조업체들은 진동 센서와 열전 모듈을 비롯한 부품 비용 증가에 직면하고 있습니다. 그 결과 산업용 IoT 구축이 지연되거나 빌딩 자동화 솔루션 가격이 상승할 수 있습니다. 이러한 과제는 경제성 저하로 인해 시장 성장을 저해할 수 있습니다.
 

북미 에너지 수확 시장 동향

북미 에너지 수확 산업은 사물인터넷(IoT)과의 통합을 점점 확대하면서 스마트 인프라와 산업용 센서ಿಕ್ಷ. 이제 더 많은 장치가 주변 환경에서 에너지를 수집할 수 있게 되면서 배터리에 대한 의존도가 낮아지고, 도시와 원격 지역 모두에서 유지보수가 필요 없는 작동이 가능해지고 있습니다. 2023년 1월 DOE’s Building Technologies Office는 에너지 하베스팅 기능이 통합된 효율적인 감지 및 통신 하드웨어가 건물 EMCS 구축에 장기간 유지보수가 필요 없는 전원을 공급할 수 있다고 강조했습니다.
 

안정적인 전력 공급을 위해 태양광, 열 및 운동 에너지원을 결합하는 하이브리드 시스템에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 많은 산업에서는 에너지 가용성의 불규칙성 문제를 해결하기 위해 이러한 다중 에너지원 솔루션에 주력하고 있으며, 이는 건물 자동화와 환경 모니터링을 비롯한 분야의 신뢰성을 높이고 있습니다. 예를 들어 2023년 자금 지원을 통해 DOE EERE’s Solar-Thermal Fuels 프로그램은 최대 12시간 동안 1MW의 열을 공급할 수 있는 특허받은 열에너지 저장 시스템을 발전시켰으며, 하이브리드 태양광-열-운동 에너지 마이크로그리드 통합의 기반을 마련했습니다.
 

에너지 하베스팅 부품이 더 작고 효율적으로 발전하면서 웨어러블 기술과 의료기기에 도입되고 있습니다. 이러한 소형 설계는 자체 전원 방식의 건강 모니터와 센서를 지원하며, 소비자 전자제품 및 의료 분야에서 휴대성과 환경 친화성을 갖춘 제품에 대한 수요에 대응합니다. 예를 들어 2023년 NIST의 CHIPS NAPMP NOFO 2는 의료 및 산업용 웨어러블 애플리케이션을 목표로, 1cm³ 미만의 센서 노드에 전력을 공급할 수 있는 로컬 저장 기능을 갖춘 내장형 에너지 하베스팅 모듈의 개발을 요구하고 있습니다.
 

에너지 저장 및 변환 효율을 높이기 위한 연구개발 투자가 증가하고 있습니다. 압전 필름과 열전 발전기를 비롯한 소재의 발전으로 비용이 낮아지면서 이러한 솔루션은 소규모 기업과 대규모 스마트 그리드 프로젝트 모두에서 활용할 수 있게 되고 있습니다. 예를 들어 2024년 DOE’s Energy Efficiency Scaling for Two Decades (EES2) 로드맵은 마이크로전자공학의 에너지 효율을 1,000× 향상하는 것을 약속하고, 변환율을 높이고 비용을 낮추기 위해 압전 필름과 열전 발전기의 연구개발을 우선시하고 있습니다.
 

북미 에너지 하베스팅 시장 분석

주요 시장 동향 파악하기

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• 북미 에너지 하베스팅 시장 규모는 2022년 2억1,530만 미국 달러, 2023년 2억1,970만 미국 달러, 2024년 2억2,620만 미국 달러로 각각 평가되었습니다. 에너지원별로 구분되는 이 시장에는 태양에너지, 진동 및 운동 에너지, 열에너지, 무선 주파수(RF)가 포함됩니다.
   
• 태양에너지 부문 시장 규모는 2024년 7,790만 미국 달러로 평가되었습니다. 태양에너지는 실외 IoT(사물인터넷) 장치와 건물 자동화 시스템에서 폭넓게 사용되기 때문에 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 정부의 재생에너지 인센티브와 함께 태양광 시스템 비용도 크게 하락했습니다. 예를 들어 2010년부터 2023년까지 태양광 발전 비용은 킬로와트시당 0.39 미국 달러에서 0.12 미국 달러 미만으로 하락하면서 실외 IoT 및 건물 시스템에서 태양광 기술 도입을 촉진했습니다.
   
• 진동 및 운동 에너지 부문은 2034년까지 연평균성장률(CAGR) 8.8%를 초과하는 성장률을 기록할 것으로 추정됩니다. 진동과 움직임을 활용하는 솔루션은 산업 및 운송 분야에서 인기를 얻고 있습니다. 이러한 시스템은 기계 진동을 전기로 변환해 공장과 철도에서 배터리가 필요 없는 무선 센서를 사용할 수 있도록 합니다. 예를 들어 2023년 6월 NIST가 발표한 보고서에 따르면, 새로운 유형의 발전기가 이러한 진동을 전력으로 변환할 수 있어 유지보수가 필요 없는 무선 센서의 구현을 지원합니다.
   
• 북미 에너지 하베스팅 시장의 열에너지 부문은 2034년까지 1억 2,320만 미국 달러 규모에 이를 것으로 추정됩니다. 열전 발전기는 자동차 및 제조 환경에서 특히 효과적이며, 버려지는 에너지를 회수하는 동시에 고온 환경에서 센서에 전력을 공급합니다. 예를 들어 2023년 미국 에너지부는 HVAC 덕트와 배기 시스템을 포함한 설비에서 저등급 열로 전기를 생산하고, 유지보수 없이 100°C 이상의 온도에서 센서에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 열전 발전기의 기능을 강조했습니다.
   
• 무선 주파수 기술은 스마트 의료 임플란트와 물류 태그 등 소형 전자기기에 유용한 신기술입니다. 그러나 IoT 생태계가 계속 성장하면서 단거리 효율성 측면에서 과제에 직면하고 있습니다. 예를 들어 2023년 미국 국립표준기술연구소의 연구에 따르면, 도시 지역의 Wi-Fi 및 이동통신 신호는 물류 태그와 의료 임플란트 등의 기기를 유지하는 데 충분한 에너지를 공급할 수 있습니다.
   

• 최종 용도별로 북미 에너지 하베스팅 시장은 소비자 전자기기, 무선 센서 네트워크, 자동차, 빌딩 자동화 및 기타 부문으로 구분됩니다. 빌딩 자동화 부문은 2024년 시장 매출의 40.7%를 차지했습니다.
   
• 회생 에너지 시스템은 타이어 공기압 모니터링 및 다양한 실내 센서에 전력을 공급하는 데 사용되며, 전기차 보급 확대와 맞물려 성장하고 있습니다. 미국 교통 탈탄소화를 위한 국가 청사진에 따르면, 타이어 공기압 모니터링 시스템의 에너지 하베스터는 일반적인 고속도로 주행 진동으로 60~120밀리와트의 전력을 생성할 수 있어, 일반적인 주행 중 보조 배터리에 대한 의존도를 낮추는 데 기여합니다.
   
• 무선 센서 네트워크 부문은 2034년까지 연평균성장률(CAGR) 8.7%를 넘는 수준으로 성장할 것으로 추정됩니다. 이 기술은 스마트 그리드와 농업에 실시간 데이터를 제공하는 동시에 접근이 어려운 지역의 유지보수 비용을 크게 절감합니다. 예를 들어 5cm² 크기의 소형 태양광 하베스터는 강한 햇빛 아래에서 약 250마이크로와트의 전력을 생성할 수 있으며, 열전 모듈은 특정 온도 차이 조건에서 약 80마이크로와트를 생산할 수 있습니다.
   
• 북미 에너지 하베스팅 시장의 소비자 전자기기 부문은 2024년 3,940만 미국 달러로 평가되었습니다. 움직임에 반응해 작동하는 태양광 스마트워치와 건강 추적기는 배터리 교체 필요성을 줄여 주며, 언제든 사용할 수 있는 기기를 선호하는 환경 의식이 높은 소비자에게 매력적인 선택지로 자리 잡고 있습니다. 예를 들어 2023년 미국 에너지부(DoE)의 태양에너지기술청은 박막 태양광 패널 개발을 지원하기 위해 2,400만 미국 달러를 투자했으며, 이를 통해 생산 비용을 15% 절감할 수 있습니다.
   
• 자동차 부문은 2034년까지 4,500만 미국 달러 규모에 이를 것으로 추정됩니다. 바닥에 내장된 태양광 창문 및 압전 시스템과 같은 혁신 기술은 가정과 사무실의 전력망 의존도를 낮추는 데 기여합니다. 예를 들어 2023년 미국 에너지부(DoE)는 도시 건물의 스마트 난방, 환기, 공조(HVAC) 및 조명 시스템에 전력을 공급하기 위한 태양광 통합 창문과 열전 매트의 연구개발에 1,330만 미국 달러를 배정했습니다.
   

이 시장을 형성하는 주요 세그먼트에 대해 자세히 알아보기

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• 미국 에너지 수확 시장 규모는 2022년 1억5,680만 미국 달러, 2023년 1억5,920만 미국 달러, 2024년 1억6,290만 미국 달러로 각각 평가되었습니다. 이러한 지원은 스마트시티, 다양한 산업 및 의료 분야에서 태양광 및 진동 에너지 시스템의 활용을 촉진하고 있습니다. 기술 기업들은 친환경 이니셔티브와 함께 건물 자동화를 추진하고 있으며, 이는 에너지 효율적인 인프라를 구축해 도시 지역의 탄소 배출량을 줄이는 데 기여합니다.
   
• 예를 들어, 2024년 에너지부의 AFFECT 2단계 프로그램은 67개 프로젝트에 1억5,000만 미국 달러를 배정했습니다. 이 중 29개 프로젝트는 연방정부 건물에 태양광 및 진동 에너지 센서를 통합 설치해 센서당 1와트 이상의 에너지를 생산하고, 28개 주 전역에서 95% 이상의 운영 효율을 유지할 예정입니다.
   
• 캐나다 시장은 2034년까지 연평균성장률(CAGR) 9.9% 이상으로 성장할 전망입니다. 캐나다의 넷제로 정책 및 온타리오주와 퀘벡주의 스마트 그리드 이니셔티브는 대학들과 협력해 극한 기후에 적합한 내구성 높은 기술을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 2021년 캐나다 천연자원부는 친환경 인프라를 통해 1억 미국 달러를 투자했습니다. 이 이니셔티브는 열전 및 압전 에너지 수확기를 스마트 그리드에 통합했으며, 그 결과 원격 센서 네트워크의 신뢰성이 현재까지 55%에서 87%로 향상되었습니다.
   

북미 에너지 수확 시장 점유율

북미 에너지 수확 산업의 상위 4개 기업은 ABB, STMicroelectronics, Texas Instruments 및 Honeywell입니다. 이들 기업은 합산 약 30%의 시장 점유율을 차지합니다. 이 기업들은 햇빛, 열, 전파를 비롯한 다양한 에너지원에서 에너지를 수집하는 혁신 기술을 통해 산업을 선도하고 있습니다. 또한 이러한 기술을 사물인터넷(IoT) 기기, 건물 자동화 시스템 및 무선 센서 네트워크를 포함한 다양한 용도에 통합하고 있습니다. 첨단 전력 관리 기술을 활용하고 전략적 파트너십을 구축함으로써, 정부 인센티브와 스마트시티 이니셔티브의 지원을 바탕으로 북미 전역에서 증가하는 지속가능하고 에너지 효율적인 솔루션 수요에 대응하고 있습니다.
 

ABB는 전기화 및 자동화 분야의 주요 기업으로, 산업 및 건물용 태양광 에너지 시스템과 전력 관리 솔루션을 제공하며 에너지 수확 분야에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 2024년 6월, ABB는 미국에서 태양광 및 열에너지 수확을 결합해 스마트 공장의 IoT 센서에 전력을 공급하는 새로운 마이크로그리드 솔루션을 출시했으며, 이를 통해 에너지 비용을 최대 20% 절감했습니다. 이 혁신적인 솔루션은 에너지 비용을 절감할 뿐만 아니라 더욱 지속가능하고 친환경적인 운영에도 기여합니다.
 

북미 에너지 수확 시장의 주요 기업

• STMicroelectronics는 스위스에 소재한 기업으로, 2024년 매출 173억 미국 달러를 기록했습니다. 반도체 분야의 주요 기업인 STMicroelectronics는 무선 센서 및 소비자 전자제품용 에너지 수확 집적회로(IC)와 저전력 마이크로컨트롤러를 제공합니다. 2024년 3월, 이 회사는 태양광 및 무선 주파수 용도로 설계된 새로운 에너지 수확 칩을 선보였으며, 이를 통해 북미 스마트시티에서 IoT 기기의 효율성을 향상했습니다.
   
• Texas Instruments는 텍사스에 본사를 둔 기업으로, 2024년 매출 175억 미국 달러를 기록했습니다. 아날로그 및 임베디드 프로세싱 기술로 잘 알려진 Texas Instruments는 자동차 및 산업용 전력 관리 IC와 에너지 수확 솔루션을 제공합니다. 2024년 9월, 이 회사는 태양광 에너지 수확용 저전력 컨버터를 출시해 북미에서 증가하는 지속가능한 IoT 솔루션 수요에 대응했습니다.
   
• Honeywell노스캐롤라이나에 본사를 둔 Honeywell은 2024년 367억 미국 달러의 매출을 기록했습니다. 산업 및 빌딩 자동화 분야에서 두각을 나타내는 Honeywell은 스마트 인프라를 위해 열과 진동에서 에너지를 수집하는 시스템을 제공합니다. 2024년 1월 Honeywell은 캐나다의 한 전력회사와 협력해 스마트 그리드에 에너지 수확 센서를 배치했으며, 이는 캐나다의 청정에너지 전략에 부합하는 조치입니다.
   

북미 에너지 수확 시장에서 활동하는 주요 시장 참여 기업은 다음과 같습니다.

• Azelio
• Advanced Linear Devices, Inc.
• ABB
• Allied Scientific Pro
• EnOcean
• Fujitsu
• Honeywell
• Mouser Electronics
• Mide Technology Corp.
• Powercast Corporation
• Perpetua Power
• Qualcomm
• Renesas Electronics Corporation
• STMicroelectronics
• Texas Instruments Incorporated
• ZF Friedrichshafen AG
   

북미 에너지 수확 산업 뉴스

• 2024년 1월 Qualcomm은 미국에 기반을 둔 웨어러블 기술 스타트업과 협력해 스마트워치 및 피트니스 트래커용 Snapdragon 프로세서에 주변 에너지 수확 기술을 통합했습니다. 이 프로젝트는 Qualcomm의 저전력 칩셋을 활용해 태양 에너지와 운동 에너지를 수집하며, 기기 배터리 수명을 최대 50% 연장합니다. 미국 상무부의 스마트 기기 혁신 지원 사업을 기반으로 하는 이번 협력은 소비자 전자제품에 초점을 맞추면서 Qualcomm을 북미 에너지 수확 산업의 주요 기업으로 자리매김하게 합니다.
   
• 2024년 3월 Powercast Corporation은 배터리 없이 무선 사물인터넷(IoT) 센서에 전력을 공급하도록 설계된 무선 주파수(RF) 에너지 수확 모듈을 출시했습니다. 이 모듈은 Wi-Fi 라우터를 비롯한 여러 소스에서 주변 RF 에너지를 수집해 스마트 빌딩과 산업 환경에서 지속적인 작동을 지원합니다. 미국 에너지부가 에너지 효율 기술에 주력하는 가운데 출시된 이 혁신 제품은 북미 에너지 수확 산업에서 Powercast의 역할을 강화하고 기존 전원에 대한 의존도를 낮춥니다.
   
• 2024년 6월 배터리 없는 무선 솔루션 분야의 선도 기업인 EnOcean은 미국의 한 주요 스마트 빌딩 개발업체와 협력해 캘리포니아의 상업용 부동산에 태양광으로 구동되는 IoT 센서를 설치했습니다. 미국 에너지부의 전력망 복원력 및 혁신 파트너십(Grid Resilience and Innovation Partnerships, GRIP) 프로그램에 부합하는 이 프로젝트를 통해 500개 건물에 조명 및 HVAC 제어용 에너지 수확 센서를 설치했으며, 그 결과 에너지 소비가 15% 감소했습니다.
   
• 2024년 9월 Perpetua Power는 캐나다의 한 석유·가스 기업 원격 모니터링 시스템에 열전 에너지 수확 센서를 공급하는 주문을 받았습니다. 이 센서는 파이프라인에서 발생하는 폐열을 활용해 무선 IoT 기기에 전력을 공급하므로 열악한 환경에서 배터리를 교체할 필요가 없습니다. 캐나다의 청정에너지 전략에 힘입은 이번 주문은 특히 산업용 애플리케이션 분야에서 북미 에너지 수확 산업에 대한 Perpetua Power의 기여를 확대합니다.
   

이 북미 에너지 수확 시장 조사 보고서는 다음 부문을 대상으로 2021년부터 2034년까지 매출(단위: 백만 미국 달러)에 대한 추정 및 전망을 포함한 산업 심층 분석을 제공합니다.

시장, 에너지원별

• 태양 에너지
• 진동 및 운동 에너지
• 열에너지
• 무선 주파수(RF)
• 기타

시장, 부품별

• 에너지 수확 변환기
• 전력 관리 집적회로(PMIC)
• 기타

시장, 최종 용도별

• 무선 센서 네트워크
• 소비자 전자제품
• 빌딩 자동화
• 자동차
• 기타

위 정보는 다음 국가를 대상으로 제공됩니다.

• 미국
• 캐나다