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세계의 산화물 분산 강화(ODS) 합금 시장
Oxide Dispersion Strengthened (ODS) Alloys
상품코드 : 1795983
리서치사 : Global Industry Analysts, Inc.
발행일 : 2025년 08월
페이지 정보 : 영문 399 Pages
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한글목차

산화물 분산 강화(ODS) 합금 세계 시장은 2030년까지 128억 달러에 달할 전망

2024년에 104억 달러로 추정되는 산화물 분산 강화(ODS) 합금 세계 시장은 2024년부터 2030년까지 CAGR 3.6%로 성장하여 2030년에는 128억 달러에 달할 것으로 예측됩니다. 이 보고서에서 분석한 부문 중 하나인 철기 합금은 CAGR 3.9%를 기록하며 분석 기간 종료시에는 45억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 니켈기 합금 부문의 성장률은 분석 기간 동안 CAGR 3.0%로 추정됩니다.

미국 시장은 28억 달러, 중국은 CAGR 6.8%로 성장 예측

미국의 산화물 분산 강화(ODS) 합금 시장은 2024년에 28억 달러로 추정됩니다. 세계 2위 경제 대국인 중국은 2024년부터 2030년 분석 기간 동안 CAGR 6.8%로 성장하여 2030년에는 26억 달러의 시장 규모에 달할 것으로 예측됩니다. 기타 주목할 만한 지역별 시장으로는 일본과 캐나다가 있고, 분석 기간 동안 CAGR은 각각 1.4%와 2.8%로 예측됩니다. 유럽에서는 독일이 CAGR 2.1%로 성장할 것으로 예측됩니다.

세계의 산화물 분산 강화(ODS) 합금 시장 - 주요 동향과 촉진요인 정리

ODS 합금은 왜 극한 환경용 재료로 선택되고 있는가?

산화물 분산 강화(ODS) 합금은 고온에서 뛰어난 기계적 강도, 열 안정성, 내방사선성으로 유명한 특수 고성능 소재입니다. 일반적으로 철, 니켈, 알루미늄을 매트릭스로 하는 이 합금은 산화이트륨(Y2O3)과 같은 미분산 산화물 입자로 강화되어 뛰어난 입계 저항성과 크리프 저항성을 제공합니다. 이러한 미세구조의 강화로 ODS 합금은 기존 소재가 작동하지 않는 환경에서도 강도와 구조적 무결성을 유지할 수 있어 원자로, 항공우주 터빈, 첨단 발전 시스템 등의 응용 분야에 필수적인 소재가 되었습니다.

산업계 전반에 걸쳐 지속가능성과 에너지 효율성에 대한 관심이 높아지면서 잦은 교체 없이 가혹한 조건에서도 사용할 수 있는 소재에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 상황에서 ODS 합금은 고방사선, 고응력, 산화성 분위기에서 장기적으로 구조적 성능을 유지할 수 있는 능력으로 인해 많은 지지를 받고 있습니다. 차세대 원자력 시스템, 특히 4세대 원자로 및 소형 모듈형 원자로(SMR)에의 적용은 우수한 중성자 손상 저항성과 치수 안정성으로 인해 ODS 페라이트강의 중요한 성장 분야가 되고 있습니다.

또한, 항공우주 및 터빈 엔진 제조업체들은 연소실, 배기 노즐, 회전 날개 등 고온 영역에서 사용할 ODS 초합금을 찾고 있습니다. 1,000℃ 이상의 온도에서 내열 피로성과 산화 안정성으로 인해 터빈 효율을 향상시키고 냉각 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 전력 및 항공 시스템의 탈탄소화를 위한 전 세계적인 노력에 따라 ODS 합금과 같이 더 높은 작동 온도와 수명 연장을 가능하게 하는 재료는 점점 더 필수적인 요소가 되고 있습니다.

제조 기술 혁신과 재료의 발전은 ODS 합금의 능력을 어떻게 형성하고 있는가?

ODS 합금 개발의 주요 과제 중 하나는 복잡한 제조 공정에 있습니다. 기계적 합금에 이어 열간 압출이나 열간 등압 프레스(HIP)와 같은 기존의 분말야금 기술은 많은 노력과 비용이 소요됩니다. 하지만, 특히 스파크 플라즈마 소결(SPS), 적층조형, 레이저 기반 압밀법 등 가공기술의 발전으로 확장성, 성형성, 비용효율성의 한계를 극복하고 있습니다.

적층 가공(3D 프린팅)는 복잡한 형상과 맞춤형 미세구조를 가진 ODS 부품을 제조할 수 있는 새로운 가능성을 열어주고 있습니다. 방향성 에너지 증착법(DED)과 선택적 레이저 용융법(SLM)은 금속 매트릭스 내에 산화물 입자를 층상으로 통합하여 균일한 분산과 최소의 다공성을 보장하기 위해 시도되고 있습니다. 이러한 기술 혁신은 ODS 부품의 in-situ 생산의 길을 열어 재료의 낭비를 줄이고 실시간 미세 구조 튜닝을 가능하게 할 수 있습니다.

재료 개발 측면에서는 산화물 분산액과 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄 등의 합금 원소를 결합한 하이브리드 ODS 합금이 내산화성, 상 안정성, 크리프 거동의 개선을 보이고 있습니다. 연구진은 또한 입계 피닝과 확산 경로를 미세 조정하기 위해 나노 산화물 분산과 인공 입자 형태를 탐구하고 있습니다. 이러한 강화는 특히 핵융합 에너지 시스템이나 극초음속 플랫폼과 같이 주기적인 열 부하와 조사로 인한 팽창이 수반되는 응용 분야와 관련이 있습니다.

ODS 합금의 채택을 촉진하는 최종 용도 시장과 지역은?

ODS 합금의 수요를 가장 많이 견인하는 분야는 원자력 분야입니다. 미국, 중국, 러시아, 프랑스, 한국 등 선진 원자력 기술에 투자하고 있는 국가들은 ODS강과 초합금을 연구로, 나트륨냉각고속로(SFR), 기타 고 플럭스 환경에 적극적으로 도입하고 있습니다. 원자력 연구소, 학술 기관, 재료 공급업체 간의 협력으로 피복관, 구조물 지지체, 연료통에 ODS를 적용하기 위한 개발 일정과 시험 프로토콜이 가속화되고 있습니다.

항공우주 및 방위 분야도 강력한 최종사용자 부문으로 부상하고 있습니다. 터빈 엔진 제조업체들은 더 높은 열 임계값과 부품 수명 연장을 요구하는 차세대 추진 시스템에 사용하기 위해 ODS 기반 초합금을 평가하고 있습니다. 극초음속 항공기, 우주탐사 모듈, 지향성 에너지 무기는 반복적인 열충격과 공기역학적 하중을 견딜 수 있는 ODS 부품의 잠재적 이점을 누리고 있습니다.

지리적으로는 유럽과 미국이 원자력 안전 및 재료 기술 혁신에 대한 공적 자금 지원을 바탕으로 ODS 합금의 연구와 조기 상용화를 주도하고 있습니다. 일본은 고속증식로용 ODS 페라이트강의 선구자이며, 중국은 국내 원자로 및 항공우주 계획의 생산능력과 응용 연구 모두에 빠르게 투자하고 있습니다. 인도와 한국과 같은 신흥 시장은 원자력 에너지 용량을 확대하고 있으며, 비용 최적화된 ODS 소재의 미래 수요처가 될 수 있습니다.

ODS 합금의 상용화를 가속화하는 핵심 시장 세력은 무엇인가?

세계 산화물 분산 강화(ODS) 합금 시장의 성장은 원자력, 항공우주, 방위 산업, 첨단 전력 시스템 등 주요 산업에서 고온, 고강도, 내방사선성 소재에 대한 수요가 증가함에 따라 주도되고 있습니다. 이러한 산업이 더 높은 효율성과 환경적 지속가능성을 위해 운영의 한계에 도전하는 가운데, ODS 합금의 고유한 열역학적 특성은 안전하고 장기적인 재료 성능에 필수적인 요소로 작용합니다.

발전의 탈탄소화 추세는 초임계 증기 플랜트 및 첨단 원자력 시스템에서 ODS 합금에 대한 기회를 창출하고 있습니다. 전 세계가 순 제로 에너지를 향한 노력에 따라 더 높은 효율과 낮은 유지보수 오버헤드로 운영할 수 있는 원자로의 개발은 매우 중요하며, ODS 소재는 이러한 운영 프로파일에서 요구되는 내구성을 제공합니다. 항공우주 분야에서도 마찬가지이며, 터빈 효율과 연료 절약은 열 응력 하에서 재료의 성능과 밀접한 관련이 있습니다.

분말야금, 소결, 적층 성형 등의 기술 개발로 ODS 부품의 비용 효율성과 수율 높은 생산이 가능해졌습니다. 미국 에너지부의 ARPA-E, 유럽의 SNETP 등 첨단 재료 연구에 중점을 둔 정부 자금 지원 이니셔티브와 산업 컨소시엄은 공동 혁신을 촉진하고 산업의 스케일업을 가속화하고 있습니다. 엔지니어링 소재에 대한 기대가 높아짐에 따라 ODS 합금은 내구성, 지속가능성, 극한의 복원력을 목표로 구축된 차세대 소재 생태계에서 중심적인 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다.

부문

종류(철기, 니켈기, 크롬기, 알루미늄기, 기타 종류), 용도(터빈, 우주 발사 시스템, 원자로, 화학처리 시스템, 기타 용도), 최종 용도(항공우주, 해양, 화학, 에너지, 기타 최종 용도)

조사 대상 기업 사례

AI 통합

Global Industry Analysts는 검증된 전문가 컨텐츠와 AI 툴을 통해 시장 정보와 경쟁 정보를 혁신하고 있습니다.

Global Industry Analysts는 일반적인 LLM 및 업계별 SLM 쿼리를 따르는 대신 비디오 기록, 블로그, 검색 엔진 조사, 방대한 양의 기업, 제품/서비스, 시장 데이터 등 세계 전문가로부터 수집한 컨텐츠 리포지토리를 구축했습니다.

관세 영향 계수

Global Industry Analysts는 본사 소재지, 제조거점, 수출입(완제품 및 OEM)을 기준으로 기업의 경쟁력 변화를 예측하고 있습니다. 이러한 복잡하고 다면적인 시장 역학은 매출원가(COGS) 증가, 수익성 하락, 공급망 재편 등 미시적, 거시적 시장 역학 중에서도 특히 경쟁사들에게 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

목차

제1장 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 분석

제4장 경쟁

KSM
영문 목차

영문목차

Global Oxide Dispersion Strengthened (ODS) Alloys Market to Reach US$12.8 Billion by 2030

The global market for Oxide Dispersion Strengthened (ODS) Alloys estimated at US$10.4 Billion in the year 2024, is expected to reach US$12.8 Billion by 2030, growing at a CAGR of 3.6% over the analysis period 2024-2030. Iron-based Alloys, one of the segments analyzed in the report, is expected to record a 3.9% CAGR and reach US$4.5 Billion by the end of the analysis period. Growth in the Nickel-based Alloys segment is estimated at 3.0% CAGR over the analysis period.

The U.S. Market is Estimated at US$2.8 Billion While China is Forecast to Grow at 6.8% CAGR

The Oxide Dispersion Strengthened (ODS) Alloys market in the U.S. is estimated at US$2.8 Billion in the year 2024. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$2.6 Billion by the year 2030 trailing a CAGR of 6.8% over the analysis period 2024-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 1.4% and 2.8% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 2.1% CAGR.

Global Oxide Dispersion Strengthened (ODS) Alloys Market - Key Trends & Drivers Summarized

Why Are ODS Alloys Emerging as Materials of Choice for Extreme-Condition Applications?

Oxide Dispersion Strengthened (ODS) alloys are a specialized class of high-performance materials known for their remarkable mechanical strength, thermal stability, and radiation resistance at elevated temperatures. These alloys, typically based on iron, nickel, or aluminum matrices, are reinforced with finely dispersed oxide particles such as yttrium oxide (Y2O3), providing exceptional grain boundary and creep resistance. This microstructural reinforcement enables ODS alloys to retain strength and structural integrity in environments where conventional materials fail-making them vital to applications in nuclear reactors, aerospace turbines, and advanced power generation systems.

The increasing emphasis on sustainability and energy efficiency across industries has fueled demand for materials that can operate under aggressive conditions without frequent replacement. In this context, ODS alloys are gaining traction due to their ability to maintain long-term structural performance in high-radiation, high-stress, and oxidizing atmospheres. Applications in next-generation nuclear systems, especially Generation IV reactors and small modular reactors (SMRs), are a significant growth area for ODS ferritic steels due to their superior neutron damage tolerance and dimensional stability.

Additionally, aerospace and turbine engine manufacturers are exploring ODS superalloys for use in high-temperature zones such as combustion chambers, exhaust nozzles, and rotating blades. Their thermal fatigue resistance and oxidation stability at temperatures exceeding 1,000°C allow for improved turbine efficiency and reduced cooling requirements. As global efforts to decarbonize power and aviation systems progress, materials like ODS alloys that enable higher operating temperatures and extended lifecycles are becoming increasingly indispensable.

How Are Manufacturing Innovations and Material Advancements Shaping ODS Alloy Capabilities?

One of the primary challenges in ODS alloy development lies in their complex manufacturing process. Conventional powder metallurgy techniques, such as mechanical alloying followed by hot extrusion or hot isostatic pressing (HIP), are labor- and cost-intensive. However, advances in processing technologies-particularly spark plasma sintering (SPS), additive manufacturing, and laser-based consolidation methods-are helping overcome limitations in scalability, formability, and cost-efficiency.

Additive manufacturing, or 3D printing, is opening new possibilities for producing ODS components with complex geometries and tailored microstructures. Directed energy deposition (DED) and selective laser melting (SLM) techniques are being trialed to integrate oxide particles within metallic matrices in a layer-wise fashion, ensuring uniform dispersion and minimal porosity. These innovations could pave the way for in-situ production of ODS components, reducing material waste and allowing real-time microstructural tuning.

On the material development front, hybrid ODS alloys-combining oxide dispersion with alloying elements such as chromium, tungsten, molybdenum, and titanium-are showing improved oxidation resistance, phase stability, and creep behavior. Researchers are also exploring nano-oxide dispersions and engineered particle morphologies to fine-tune grain boundary pinning and diffusion pathways. These enhancements are particularly relevant for applications involving cyclic thermal loads and irradiation-induced swelling, such as in fusion energy systems and hypersonic platforms.

Which End-Use Markets and Geographies Are Driving Adoption of ODS Alloys?

The nuclear energy sector remains the single most significant driver of ODS alloy demand. Countries investing in advanced nuclear technologies-such as the U.S., China, Russia, France, and South Korea-are actively incorporating ODS steels and superalloys into research reactors, sodium-cooled fast reactors (SFRs), and other high-flux environments. Collaborations among nuclear research labs, academic institutions, and material suppliers are accelerating development timelines and testing protocols for ODS adoption in cladding, structural supports, and fuel canisters.

The aerospace and defense sectors are also emerging as strong end-user segments. Turbine engine manufacturers are evaluating ODS-based superalloys for use in next-generation propulsion systems that demand higher thermal thresholds and prolonged component lifetimes. Hypersonic vehicles, space exploration modules, and directed-energy weapons are potential beneficiaries of ODS components that can endure repeated thermal shocks and aerodynamic loads.

Geographically, Europe and the United States lead in ODS alloy research and early commercialization, backed by public funding in nuclear safety and materials innovation. Japan has long been a pioneer in ODS ferritic steels for fast breeder reactor applications, while China is rapidly investing in both production capabilities and application research for domestic reactor and aerospace programs. Emerging markets such as India and South Korea are expanding nuclear energy capacities and may become future demand hotspots for cost-optimized ODS materials.

What Are the Core Market Forces Accelerating ODS Alloy Commercialization?

The growth in the global oxide dispersion strengthened (ODS) alloys market is driven by escalating demand for high-temperature, high-strength, and radiation-resistant materials across critical industries including nuclear energy, aerospace, defense, and advanced power systems. As these industries push operating limits in search of higher efficiency and environmental sustainability, the unique thermomechanical properties of ODS alloys make them indispensable for safe, long-term material performance.

Decarbonization trends in power generation are creating opportunities for ODS alloys in supercritical steam plants and advanced nuclear systems. With global commitments toward net-zero energy, the development of reactors that can run at higher efficiencies and with lower maintenance overheads is critical-and ODS materials provide the durability required under such operational profiles. The same holds true for the aerospace sector, where turbine efficiency and fuel savings are tightly linked to material performance under thermal stress.

Technological developments in powder metallurgy, sintering, and additive manufacturing are enabling cost-effective, high-yield production of ODS components. Government funding initiatives and industry consortia focused on advanced materials research-such as the U.S. Department of Energy’s ARPA-E and Europe’s SNETP-are fostering collaborative innovation and accelerating industrial scale-up. As performance expectations for engineered materials rise, ODS alloys are expected to play a central role in next-generation material ecosystems built for durability, sustainability, and extreme resilience.

SCOPE OF STUDY:

The report analyzes the Oxide Dispersion Strengthened (ODS) Alloys market in terms of units by the following Segments, and Geographic Regions/Countries:

Segments:

Type (Iron-based Alloys, Nickel-based Alloys, Chromium-based Alloys, Aluminum-based Alloys, Other Types); Application (Turbine Application, Space Launch Systems Application, Nuclear Reactor Application, Chemical Processing System Application, Other Applications); End-Use (Aerospace End-Use, Marine End-Use, Chemical End-Use, Energy End-Use, Other End-Uses)

Geographic Regions/Countries:

World; United States; Canada; Japan; China; Europe (France; Germany; Italy; United Kingdom; Spain; Russia; and Rest of Europe); Asia-Pacific (Australia; India; South Korea; and Rest of Asia-Pacific); Latin America (Argentina; Brazil; Mexico; and Rest of Latin America); Middle East (Iran; Israel; Saudi Arabia; United Arab Emirates; and Rest of Middle East); and Africa.

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