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시장보고서
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바이오의약품 발효 시스템 시장 - 세계 산업 규모, 점유율, 동향, 기회, 예측 : 제품 유형별, 용도별, 최종사용자별, 지역별 및 경쟁 상황(2021-2031년)Biopharmaceutical Fermentation System Market - Global Industry Size, Share, Trends, Opportunity, and Forecast, Segmented By Product Type (Upstream Products, Downstream Products ), By Application, By End User, By Region & Competition, 2021-2031F |
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세계의 바이오의약품 발효 시스템 시장은 2025년 276억 8,000만 달러에서 2031년까지 455억 9,000만 달러로 확대되고, CAGR 8.67%를 달성할 것으로 예측됩니다.
이 시스템은 치료용 단백질, 백신, 기타 생물학적 제제의 대량 생산을 목적으로 박테리아, 곰팡이 등 미생물을 배양하기 위해 설계된 특수 바이오리액터와 통합 제어 장치로 구성됩니다. 시장 성장을 이끄는 주요 요인으로는 바이오의약품 및 바이오시밀러에 대한 세계 수요 증가, 위탁개발생산(CDMO)의 급속한 역량 향상, 생물학적 치료를 필요로 하는 만성질환의 증가 등이 있습니다.
| 시장 개요 | |
|---|---|
| 예측 기간 | 2027-2031년 |
| 시장 규모 : 2025년 | 276억 8,000만 달러 |
| 시장 규모 : 2031년 | 455억 9,000만 달러 |
| CAGR : 2026-2031년 | 8.67% |
| 가장 빠르게 성장하는 부문 | 항생제 |
| 최대 시장 | 북미 |
의약품 개발에 대한 강력한 재정적 지원은 이 분야의 확장을 더욱 촉진하고 있습니다. 유럽제약단체연합회(EFPIA)의 보고서에 따르면, 2024년 유럽 전체 제약 업계는 연구개발(R&D)에 약 550억 유로를 할당했습니다. 이러한 유리한 투자 환경에도 불구하고, 시장은 엄격한 규제 기준을 충족하는 업스트림 공정 처리 시설을 건설하고 유지하는 데 필요한 막대한 설비 투자와 전문적 기술 지식이라는 큰 장벽에 직면해 있습니다.
전 세계 만성질환 발생률 증가에 따른 바이오의약품 파이프라인의 급속한 성장은 바이오의약품 발효 시스템의 도입을 촉진하는 주요 요인으로 작용하고 있습니다. 각 제조사들은 급증하는 단클론항체 및 재조합 단백질에 대한 상업적 수요를 충족시키기 위해 첨단 바이오리액터를 갖춘 대규모 시설의 건설을 필요로 하는 업스트림 공정 인프라에 많은 투자를 하고 있습니다. 예를 들어, 노보노디스크는 2024년 6월 '노보노디스크, 노스캐롤라이나주에 41억 달러 투자'라는 보도자료를 통해 만성질환 치료제 생산능력 확대를 위한 새로운 제조공장 건설 계획을 발표했습니다.
동시에 기술적 리스크를 줄이기 위한 제약사들의 위탁개발생산기관(CDMO)에 대한 외부 위탁이 증가하면서 시장 활동이 활성화되고 있습니다. CDMO 업체들은 백신에서 세포 치료제까지 다양한 고객 포트폴리오에 대응하기 위해 고밀도 바이오리액터를 통한 발효라인의 지속적인 업그레이드를 진행하고 있습니다. 이러한 추세는 삼성바이오로직스의 2024년 10월 발표한 '2024년 3분기 실적'에서도 두드러지게 나타나고 있으며, 고객 수요 증가로 연결 누적 매출액이 3조 2,000억 원에 달한 것으로 보고되고 있습니다. 아웃소싱과 더불어 기존 기업들도 자체 생산능력의 증설을 추진하고 있습니다. 예를 들어, 사노피는 2024년 5월, 단클론항체 생산능력을 두 배로 늘리기 위해 비틀리 쉬르 센(Vitorie-sur-Seine)에 11억 유로를 투자하여 새로운 바이오 생산 기지를 건설할 계획이라고 발표했습니다.
규제를 준수하는 업스트림 공정 처리 시설을 구축하고 유지하는 데 필요한 막대한 설비 투자와 기술 전문 지식은 세계 바이오의약품 발효 시스템 시장의 큰 제약요인으로 작용하고 있습니다. 이러한 높은 진입장벽은 특히 상업적 규모의 발효에 필요한 고가의 장비와 첨단 인프라에 투자할 재정적 여유가 부족한 중소 바이오제약기업에 큰 영향을 미치고 있습니다. 그 결과, 이러한 시스템 시장은 대형 제약사 및 위탁개발생산기관(CDMO)에 크게 의존하고 있어 잠재적인 고객 기반을 사실상 제한하고 보급 확산을 지연시키고 있습니다.
이러한 재정적 압박은 자금 조달 환경의 어려움으로 인해 더욱 악화되고 있으며, 이러한 자본 집약적 인프라 프로젝트에 투입될 수 있는 유동성이 제한되고 있습니다. 기업이 충분한 자금 조달을 확보하지 못하면 시설 건설이나 설비 갱신 계획을 연기하거나 중단할 수밖에 없습니다. 바이오산업협회에 따르면, 2024년 영국 생명공학 산업은 어려운 상장 시장 환경에 직면해 기업공개(IPO) 건수가 2년 연속 제로(0)를 기록했다고 합니다. 이러한 공개 자본 시장에 대한 접근성 부족은 성장 기업이 제조 기반 확장에 필요한 자금을 조달하는 능력을 직접적으로 저해하고, 발효 시스템의 신규 수주를 방해하고 있습니다.
인공지능(AI)과 머신러닝의 통합은 운영을 지능적이고 데이터 기반 제조로 전환함으로써 세계 바이오의약품 발효 시스템 시장을 변화시키고 있습니다. 시장 기업들은 AI 알고리즘을 바이오리액터 제어 장치에 통합하여 예측 유지보수 및 실시간 대사산물 모니터링을 촉진하여 배치 실패를 최소화하고 타이터 수율을 극대화하고 있습니다. 이러한 디지털 성숙 인프라로의 전환은 암젠이 2024년 2월에 발표한 'AI 지원 오하이오주 바이오 제조 시설'에 대한 보도자료에서 잘 드러납니다. 이 회사는 3억 6,500만 달러를 투자하여 생물학적 제제의 생산 신뢰성을 최적화하는 첨단 자동화 시설을 구축했습니다.
동시에, 지속가능하고 환경 친화적인 바이오 공정 방식에 대한 관심이 높아지면서 엄격한 환경 기준을 충족하는 발효 시스템의 설계 및 운영에 영향을 미치고 있습니다. 제조업체들은 탄소발자국과 물 소비를 줄이는 바이오리액터 솔루션과 시설 구성을 적극적으로 추구하고 있으며, 시장은 에너지 효율이 높고 재생에너지와 호환되는 기술로 나아가고 있습니다. 이러한 전략적 전환은 머크 KGaA가 2024년 1월 중국 화윤전력과 장기 친환경 전력 계약을 체결하면서 두드러지게 나타났습니다. 이 회사는 제조 및 공급망 운영의 탈탄소화를 위해 10년간 300기가와트시 규모의 재생 가능 전력을 공급하는 계약을 체결했습니다.
The Global Biopharmaceutical Fermentation System Market is projected to expand from USD 27.68 Billion in 2025 to USD 45.59 Billion by 2031, achieving a CAGR of 8.67%. These systems consist of specialized bioreactors and integrated control units engineered to cultivate microorganisms, including bacteria and fungi, for the mass production of therapeutic proteins, vaccines, and other biological products. Key factors driving this market growth include the rising global demand for biologics and biosimilars, the rapid enhancement of capabilities within contract development and manufacturing organizations, and the increasing burden of chronic diseases that require biological treatments.
| Market Overview | |
|---|---|
| Forecast Period | 2027-2031 |
| Market Size 2025 | USD 27.68 Billion |
| Market Size 2031 | USD 45.59 Billion |
| CAGR 2026-2031 | 8.67% |
| Fastest Growing Segment | Antibiotics |
| Largest Market | North America |
A strong financial dedication to drug development further reinforces the expansion of this sector. As reported by the European Federation of Pharmaceutical Industries and Associations, the research-based pharmaceutical industry allocated approximately €55,000 million to R&D across Europe in 2024. Despite this favorable investment atmosphere, the market encounters a major hurdle due to the significant capital expenditure and specialized technical expertise needed to construct and sustain upstream processing facilities that meet strict regulatory standards.
Market Driver
The swift growth of the biologics pipeline, spurred by the rising global incidence of chronic diseases, acts as a primary catalyst for the adoption of biopharmaceutical fermentation systems. Manufacturers are heavily investing in upstream processing infrastructure to satisfy the soaring commercial requirements for monoclonal antibodies and recombinant proteins, necessitating the construction of large-scale facilities equipped with advanced bioreactors. For instance, Novo Nordisk announced in a June 2024 press release titled 'Novo Nordisk to invest 4.1 billion USD in North Carolina' that it plans to build a new manufacturing plant to expand production capacity for its chronic disease therapies.
Concurrently, the increase in outsourcing to Contract Development and Manufacturing Organizations fuels market activity as pharmaceutical innovators seek to lower technical risks. CDMOs are continuously upgrading their fermentation lines with high-density bioreactors to handle diverse client portfolios ranging from vaccines to cell therapies. This trend is evident in Samsung Biologics' 'Third Quarter 2024 Financial Results' from October 2024, which reported a cumulative consolidated revenue of KRW 3.2 trillion due to rising client demand. Beyond outsourcing, established players are boosting internal capacities; for example, Sanofi committed €1.1 billion in May 2024 to create a new bioproduction site at Vitry-sur-Seine to double its monoclonal antibody production capacity.
Market Challenge
The significant capital expenditure and technical expertise required to establish and maintain regulatory-compliant upstream processing facilities serve as a major constraint on the Global Biopharmaceutical Fermentation System Market. This high barrier to entry disproportionately impacts small and medium-sized biopharmaceutical enterprises, which often lack the financial resilience to invest in costly capital equipment and the sophisticated infrastructure needed for commercial-scale fermentation. Consequently, the market for these systems relies heavily on large pharmaceutical corporations and Contract Development and Manufacturing Organizations, effectively limiting the potential customer base and slowing broader adoption.
This financial pressure is worsened by a tightening funding environment that restricts the liquidity available for such capital-intensive infrastructure projects. When companies are unable to secure sufficient backing, they are forced to delay or cancel plans for facility construction and equipment upgrades. According to the BioIndustry Association, the UK biotech sector faced a difficult public market environment in 2024, recording zero initial public offerings for the second consecutive year. This lack of access to public capital markets directly impedes the ability of growing companies to raise the necessary funds for expanding their manufacturing footprint, thereby hampering new orders for fermentation systems.
Market Trends
The integration of Artificial Intelligence and Machine Learning is transforming the Global Biopharmaceutical Fermentation System Market by shifting operations toward intelligent, data-driven manufacturing. Market players are embedding AI algorithms into bioreactor control units to facilitate predictive maintenance and real-time metabolite monitoring, thereby minimizing batch failures and maximizing titer yields. This move toward digitally mature infrastructure is exemplified by Amgen's February 2024 press release regarding its 'AI-enabled Ohio biomanufacturing facility,' where the company invested $365 million to establish a site featuring advanced automation designed to optimize biologic production reliability.
Simultaneously, the growing emphasis on sustainable and green bioprocessing practices is influencing the design and operation of fermentation systems to align with rigorous environmental standards. Manufacturers are actively pursuing bioreactor solutions and facility configurations that reduce carbon footprints and water consumption, pushing the market toward energy-efficient and renewable-compatible technologies. This strategic shift is highlighted by Merck KGaA's January 2024 announcement of a long-term green power agreement with China Resources Power, finalizing a ten-year contract for 300 gigawatt hours of renewable electricity to decarbonize its manufacturing and supply chain operations.
Report Scope
In this report, the Global Biopharmaceutical Fermentation System Market has been segmented into the following categories, in addition to the industry trends which have also been detailed below:
Company Profiles: Detailed analysis of the major companies present in the Global Biopharmaceutical Fermentation System Market.
Global Biopharmaceutical Fermentation System Market report with the given market data, TechSci Research offers customizations according to a company's specific needs. The following customization options are available for the report: