시장 개요
압전 폴리머 시장 규모는 2024년에 20557.6백만 달러로 평가되었으며, 예측 기간 동안 6.61%의 CAGR로 2032년까지 34304.88백만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
| 보고서 속성 |
세부사항 |
| 역사적 기간 |
2020-2023 |
| 기준 연도 |
2024 |
| 예측 기간 |
2025-2032 |
| 압전 폴리머 시장 규모 2024 |
USD 20557.6 백만 |
| 압전 폴리머 시장, CAGR |
6.61% |
| 압전 폴리머 시장 규모 2032 |
USD 34304.88 백만 |
압전 폴리머 시장은 유연성, 전기기계적 결합 및 장치 소형화의 성능 개선을 주도하는 소재 혁신가, 구성 요소 제조업체 및 고급 센서 솔루션 제공업체에 의해 형성된 다양한 경쟁 생태계를 특징으로 합니다. CeramTec, Sparkler Ceramics, CTS Corporation, Noliac A/S, Mad City Labs, Inc., Peizosystem Jena GmbH, Piezomechanik Dr. Lutz Pickelmann GmbH, APC International, Ltd., Harris Corporation 및 PI Ceramic GmbH와 같은 회사들은 고정밀 폴리머 필름, 박막 액추에이터 및 차세대 트랜스듀서 기술을 확장하여 시장 발전을 강화합니다. 북미는 강력한 연구개발 투자, 유연한 센서의 조기 채택, 웨어러블 전자기기 및 의료기기 통합을 위한 강력한 생태계에 의해 지원받아 글로벌 시장을 41%의 정확한 점유율로 선도하고 있습니다.
시장 통찰
- 압전 폴리머 시장은 2024년에 20557.6백만 달러에 도달했으며, 유연하고 가벼운 감지 및 에너지 수확 구성 요소에 대한 강력한 수요에 의해 2032년까지 34304.88백만 달러에 도달할 것으로 예상되며, 61%의 CAGR을 기록할 것입니다.
- PVDF 및 공중합체 기반 소재의 채택 증가로 전기기계적 결합 효율이 향상되어 웨어러블 전자기기, 의료 임플란트 및 소프트 로봇 공학의 성장을 지원합니다. 센서 부문은 건강 모니터링 및 산업 자동화에서의 사용 확대로 인해 계속해서 가장 큰 점유율을 차지하고 있습니다.
- 경쟁은 CeramTec, CTS Corporation, PI Ceramic GmbH, Peizosystem Jena GmbH 및 Noliac A/S가 박막 액추에이터, 마이크로 트랜스듀서 및 정밀 폴리머 필름의 발전을 가속화하여 제품 포트폴리오를 강화함에 따라 심화되고 있습니다.
- 시장 발전은 소재 처리 제한, 온도 민감성 및 장기적인 기계적 스트레스 하에서의 성능 저하로 인해 고부하 산업 환경에서의 채택에 영향을 미치는 제약에 직면하고 있습니다.
- 북미는 강력한 연구개발 활동, 의료기기에 유연한 센서의 빠른 통합, 항공우주 및 웨어러블 전자기기 생태계 전반의 조기 채택에 의해 지원받아 정확한 41%의 지역 점유율로 지배하고 있습니다.
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시장 세분화 분석:
폴리머 유형별
PVDF와 기본 공중합체는 강력한 전기활성 β-상 함량, 우수한 기계적 유연성, 대규모 필름 제조와의 호환성에 의해 주도되어 추정치 45% 이상의 점유율로 선두 자리를 유지하고 있습니다. 순수 PVDF 필름은 센서, 에너지 하베스터, 의료 변환기에서의 성능이 입증되어 이 카테고리에서 지배적입니다. 특히 얇은 필름과 나노섬유에서 P(VDF-TrFE) 고급 공중합체의 채택이 증가하면서 정밀 전자기기와 MEMS에서의 수요가 강화되고 있습니다. PVDF-BaTiO₃ 및 PVDF-ZnO와 같은 폴리머-세라믹 복합체는 고출력 응용 분야에서 탄력을 얻고 있으며, 새로운 바이오 기반 및 실험적 폴리머는 틈새 R&D 주도의 기회를 확장하고 있습니다.
- 예를 들어, PiezoPaint™ 유연 기판 압전 패치는 직물, 폴리머, PCB 또는 종이에 증착할 수 있으며, 필름 두께는 100에서 200 µm 사이로 지정되고 사용 가능한 필름 크기는 1에서 200 mm로, 착용 가능한 기판 및 유연 전자기기에 통합할 수 있습니다.
형태별
필름과 멤브레인은 유연한 센서, 착용 가능한 패치, 에너지 하베스팅 층에서의 광범위한 사용을 지원하여 50% 이상의 시장 점유율로 지배적인 형태 부문을 나타냅니다. 이 그룹 내에서 약 10 μm의 얇은 필름은 높은 민감도, 소형 전자기기에의 통합 용이성, 롤투롤 공정과의 호환성으로 인해 선도하고 있습니다. 표준 및 두꺼운 필름은 산업용 변환기 및 구조 모니터링 시스템을 처리합니다. 전기 방사된 나노섬유, 코어 스판 원사, 직물 등 섬유와 직물은 스마트 텍스타일 혁신으로부터 빠르게 성장하고 있으며, 3D 프린팅 및 성형 복합 구조는 로봇 공학 및 생의학 기기에서 맞춤형 압전 아키텍처를 위한 견인력을 얻고 있습니다.
- 예를 들어, Noliac의 다층 액추에이터 연구는 높은 온도(최대 200 °C)에서 소프트 도핑(NCE51) 및 하드 도핑(NCE46) PZT 재료의 성능 범위를 문서화하며, 고전장 및 고온 조건에서 자유 변위, 강성 및 기타 성능 매개변수의 측정 변화를 보여줍니다.
응용 분야별
웨어러블 전자기기는 스마트 텍스타일, 건강 모니터링 패치, 차세대 e-스킨 시스템에서의 강력한 채택에 의해 40% 이상의 가장 큰 점유율을 차지하고 있습니다. 피트니스 트래커, 스마트 워치, 유연한 IoT 기기는 지속적인 에너지 하베스팅 및 모션 감지를 위해 PVDF 기반 필름에 크게 의존합니다. 환경, 산업, 스마트 시티 인프라 시스템을 포함한 IoT 센서 네트워크는 내구성 있고 가벼운 압전 폴리머에 대한 수요를 확장합니다. 의료 기기 및 임플란트는 이식 가능한 심박 조율기, 바이오 센서, 보철 피드백 시스템, 정밀 작동을 위한 생체 적합성 압전 재료를 활용하는 제어 약물 전달 플랫폼에 의해 빠르게 발전하는 부문을 나타냅니다.
주요 성장 동력
웨어러블 및 스마트 텍스타일에서의 채택 확대
웨어러블 전자기기, 스마트 텍스타일, e-스킨 플랫폼이 점점 더 유연한 압전 폴리머를 모션 감지, 압력 감지, 에너지 하베스팅에 통합함에 따라 시장은 강력하게 성장하고 있습니다. 가벼운 PVDF 및 P(VDF-TrFE) 필름은 자가 전원 기능을 가능하게 하여 피트니스 트래커, 의료 패치, 스마트 의류에서 배터리 수명을 연장하고 사용자 편안함을 향상시킵니다. 저온 처리 및 얇은 필름 증착의 발전은 소비자 전자기기 및 의료 분야 전반에서 채택을 더욱 촉진합니다. 이 확장된 사용 사례 생태계는 차세대 개인화 및 연결된 기기를 위한 선호 재료로 압전 폴리머를 확립합니다.
- 예를 들어, Nano‑View®/M 시리즈는 PicoQ® 피드백 제어 하에 축당 최대 300 µm의 XYZ 모션 범위와 폐쇄 루프 제어를 통해 서브 나노미터 해상도를 제공합니다.
IoT 및 분산 센서 네트워크의 증가하는 배치
IoT 확장은 구조 모니터링, 환경 추적 및 산업 자동화를 위한 밀집 센서 네트워크를 배치함에 따라 압전 폴리머에 대한 수요를 가속화합니다. 이러한 소재는 기계적 내구성, 낮은 전력 소비 및 진동 및 압력 변동으로부터 실시간 데이터를 생성할 수 있는 능력을 제공합니다. 유연한 기판 및 무선 통신 모듈과의 호환성은 스마트 시티 인프라, 정밀 농업 및 원격 모니터링 노드에 통합을 지원합니다. 에너지 효율적인 IoT 시스템이 우선시됨에 따라, 압전 폴리머 기반의 자가 전원 센서는 유지보수를 줄이고 장기 현장 운영을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 합니다.
- 예를 들어, Piezosystem Jena GmbH의 스택형 액추에이터는 적절한 구동 전압 하에서 최대 82 µm의 모션, 서브 나노미터 해상도, 최대 210 N/µm의 높은 강성 및 최대 850 N의 차단력을 제공합니다.
의료 기기 및 임플란트 시스템의 발전
의료 혁신은 압전 폴리머가 정밀 감지, 생체역학 모니터링 및 제어된 약물 전달을 향상시키면서 시장을 크게 주도합니다. PVDF 및 그 공중합체는 생체 적합성, 유연성 및 안정적인 전기기계적 반응을 제공하여 임플란트형 심박조율기, 바이오센서, 보철 및 신경 인터페이스에 적합합니다. 이들의 미니어처 에너지 하베스터로서의 작동 능력은 임플란트 시스템에서 빈번한 배터리 교체에 대한 의존도를 줄입니다. 최소 침습 장치 및 개인 맞춤형 치료 기술에 대한 수요 증가가 진단, 재활 장비 및 장기 생리 모니터링 솔루션 전반에 걸쳐 채택을 강화합니다.
주요 동향 및 기회
고급 필름 아키텍처 및 나노구조 소재의 성장
시장은 나노구조 필름의 혁신, 전기방사된 나노섬유, 초박형 P(VDF-TrFE) 층 및 더 높은 압전 계수를 위해 설계된 폴리머–세라믹 하이브리드 시스템으로부터 혜택을 받습니다. 이러한 아키텍처는 로봇공학, 소프트 액추에이터 및 AI 통합 센서의 새로운 응용 분야에 대한 향상된 감도, 더 빠른 반응 시간 및 더 큰 유연성을 제공합니다. 적층 제조 및 3D 프린팅 압전 구조의 발전은 맞춤형 장치 형상 및 생체 의료 임플란트에 대한 기회를 엽니다. 이 트렌드는 나노구조 폴리머 플랫폼을 차세대 스마트 소재 및 다기능 전자 부품의 중심적인 촉진자로 위치시킵니다.
- 예를 들어, APC의 독점 PZT 소재(APC 850, APC 855 등)는 특정 조성에 대해 최대 약 630 × 10⁻¹² C/N의 압전 전하 상수 d₃₃를 보여주며, 고출력 또는 고감도 장치에서 강력한 작동 또는 감지 성능을 가능하게 합니다.
지속 가능하고 바이오 기반 폴리머로의 증가하는 전환
환경 우선순위는 플루오린화 소재 의존도를 줄이는 바이오 기반 및 생분해성 압전 폴리머에 대한 기회를 창출합니다. 셀룰로오스, 아미노산 및 생체 고분자로부터 유래된 연구 단계의 바이오 압전 소재는 착용 가능한 헬스케어 시스템, 친환경 센서 및 일시적 전자 제품에 주목을 끌고 있습니다. 이들의 재생 가능 기원 및 친환경 제조와의 호환성은 지속 가능한 전자 제품에 대한 규제 기대와 일치합니다. 산업이 순환형 소재 솔루션으로 이동함에 따라, 바이오 기반 압전 폴리머는 환경 성능을 통해 차별화하고 저영향 장치 혁신을 지원하려는 기업에게 전략적 경로를 제공합니다.
- 예를 들어, PICMA® 액추에이터(제품 시리즈 P‑843)는 최대 90 µm의 이동 범위, 약 800 N의 밀어내는 힘 용량, 약 300 N의 당기는 힘 용량을 제공하며, 고정밀 응용을 위한 마이크로초 이하의 응답 시간과 나노미터 이하의 해상도를 자랑합니다.
소프트 로봇 공학 및 인간-기계 인터페이스로의 통합
소프트 로봇 공학과 인터랙티브 인터페이스의 급속한 발전은 매우 유연하고 적응 가능한 압전 폴리머에 대한 기회를 제공합니다. 이러한 재료는 로봇 그리퍼, 의수, 햅틱 통신 시스템에서 촉각 감지, 고유 감각, 운동 피드백을 가능하게 합니다. 반복적인 기계적 변형을 견디면서 성능 손실이 없는 능력은 인공 피부, 재활 로봇 공학, 몰입형 XR 시스템에 이상적입니다. 산업계가 보다 직관적인 인간-기계 상호작용 플랫폼을 추구함에 따라, 압전 폴리머는 실시간 감각 피드백과 적응형 제어 기능을 제공하는 핵심 기능 요소로 작용합니다.
주요 과제
세라믹 대비 성능 제한
유연성의 이점에도 불구하고, 압전 폴리머는 종종 PZT와 같은 세라믹 재료보다 낮은 압전 상수와 열 안정성을 보입니다. 이러한 제한은 고출력 작동, 고온 환경, 대규모 산업 응용에서의 사용을 제한합니다. 대규모 처리 중에 일관된 β-상 결정성과 안정적인 전기기계 출력을 달성하는 것은 기술적 과제로 남아 있습니다. 제조업체는 기계적 유연성과 향상된 전기적 성능을 균형 있게 조정해야 하며, 복합 구조, 고급 공중합체, 최적화된 제조 방법에 대한 지속적인 연구개발 투자를 통해 전통적인 세라믹 기술과의 성능 격차를 줄여야 합니다.
복잡한 제조 공정과 비용 압박
고품질 압전 폴리머 필름, 나노섬유, 복합 구조를 생산하려면 결정화, 폴링, 재료 순도의 정밀한 제어가 필요하며, 이는 제조 복잡성과 비용을 증가시킵니다. 전기방사, 원자층 증착, 다층 적층과 같은 고급 공정을 대규모로 확장하는 것은 대량 생산에 기술적 장벽을 제시합니다. 비용에 민감한 소비자 전자 제품과 IoT 응용 프로그램은 프리미엄 재료 가격을 정당화하는 데 어려움을 겪습니다. 광범위한 공정 최적화와 표준화된 제조 경로가 없으면, 제조업체는 대량 상업 배치를 지원하는 경쟁력 있는 비용 대비 성능 비율을 달성하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.
지역 분석
북미
북미는 강력한 연구개발 역량, 첨단 전자 제조, 웨어러블 및 헬스케어 기기에서의 유연한 센서의 조기 채택에 힘입어 압전 폴리머 시장에서 약 34%의 점유율로 선두를 달리고 있습니다. 이 지역은 IoT 인프라, 생물의학 공학, 스마트 섬유에 대한 강력한 투자로 인해 PVDF 기반 필름과 P(VDF-TrFE) 공중합체에 대한 수요가 가속화되고 있습니다. 이식 가능한 의료 기기, 산업 모니터링 시스템, 방위 등급 센싱 플랫폼에서의 압전 폴리머의 증가하는 배치는 모멘텀을 유지합니다. 연구 기관과 재료 개발자 간의 광범위한 협력은 혁신 파이프라인을 더욱 강화하여 이 지역의 리더십 위치를 공고히 합니다.
유럽
유럽은 시장 점유율의 약 29%를 차지하며, 첨단 소재, 지속 가능한 전자 제품, 고성능 센서에 대한 강력한 규제 지원에 의해 주도됩니다. 이 지역의 산업 생태계는 자동차 안전 시스템, 정밀 로봇 공학, 웨어러블 헬스케어 기술을 강조하여 압전 폴리머 필름과 복합재의 채택을 촉진합니다. 에너지 수확 부품이 스마트 인프라와 산업 4.0 애플리케이션에서 중요성을 얻으면서 수요가 증가하고 있습니다. 선도적인 대학과 소재 연구 센터는 폴리머-세라믹 하이브리드 구조와 나노섬유 아키텍처를 발전시켜 성능 특성을 향상시킵니다. 친환경 소재에 대한 강조와 생분해성 압전 폴리머에 대한 관심 증가가 유럽의 기술 및 상업적 입지를 더욱 확장합니다.
아시아-태평양
아시아-태평양은 가장 빠른 성장 궤적을 보이며 약 31%의 시장 점유율을 차지하고 있으며, 대규모 전자 제품 생산, IoT 장치 제조 확장, 첨단 소재에 대한 강력한 정부 인센티브에 의해 지원됩니다. 중국, 일본, 한국은 유연한 센서, 전자 섬유, 소형 액추에이터 혁신을 주도하여 PVDF 및 P(VDF-TrFE) 박막에 대한 수요를 강화합니다. 소비자 웨어러블, 스마트 홈 기술, 산업 자동화의 급속한 발전은 신흥 경제국 전반에 걸쳐 채택을 가속화합니다. 아시아-태평양의 깊은 제조 능력은 경쟁력 있는 가격 책정과 대량 생산을 가능하게 하여 이 지역을 압전 폴리머 기술 개발 및 상업화의 글로벌 허브로 자리매김합니다.
라틴 아메리카
라틴 아메리카는 약 4%의 시장 점유율을 차지하며, 의료 현대화 확장, 스마트 농업 기술, IoT 기반 환경 모니터링 시스템의 초기 채택으로부터 꾸준한 성장을 보입니다. 브라질, 멕시코, 칠레와 같은 국가들은 산업 안전, 원격 모니터링, 웨어러블 건강 장치를 위한 압전 폴리머 센서를 점점 더 탐구하고 있습니다. 현지 제조는 제한적이지만 수입 가용성 증가와 소비자 전자 제품에 유연한 센서 통합이 수요를 지원합니다. 정부 주도의 디지털화 노력과 글로벌 전자 공급업체와의 파트너십은 기술 침투를 강화하여 이 지역의 전체 시장 풍경에서의 위치를 점진적으로 개선합니다.
중동 및 아프리카
중동 및 아프리카 지역은 약 2%의 시장 점유율을 차지하며, 산업 모니터링, 석유 및 가스 운영, 스마트 시티 인프라 프로젝트에서 선택적으로 채택되고 있습니다. 걸프 협력 회의(GCC) 국가들은 진동 감지 및 환경 추적을 위한 압전 폴리머 기반 센서를 통합한 IoT 및 자동화 시스템에 투자하고 있습니다. 남아프리카 공화국과 UAE의 의료 현대화는 웨어러블 및 진단 애플리케이션의 성장을 더욱 지원합니다. 제한된 지역 제조 능력은 광범위한 채택을 제한하지만 수입 고성능 소재에 대한 의존 증가와 스마트 인프라의 파일럿 프로젝트는 새로운 기회를 창출합니다.
시장 세분화:
폴리머 유형별:
형태별:
- 박막 (10 μm)
- 표준 필름 (10–100 μm)
응용 분야별:
- 스마트 섬유 및 전자 섬유
- 피트니스 트래커 및 건강 모니터
지리별
- 북아메리카
- 유럽
- 아시아 태평양
- 중국
- 일본
- 인도
- 대한민국
- 동남아시아
- 기타 아시아 태평양
- 라틴 아메리카
- 중동 및 아프리카
- GCC 국가
- 남아프리카
- 기타 중동 및 아프리카
경쟁 구도
압전 폴리머 시장은 CeramTec, Sparkler Ceramics, CTS Corporation, Noliac A/S, Mad City Labs, Inc., Peizosystem Jena GmbH, Piezomechanik Dr. Lutz Pickelmann GmbH, APC International, Ltd., Harris Corporation, 및 PI Ceramic GmbH와 같은 회사들에 의해 형성된 경쟁 구도를 특징으로 합니다. 압전 폴리머 시장은 소재 공학의 지속적인 혁신, 고급 가공 기술, 및 응용 분야별 제품 개발에 의해 정의됩니다. 회사들은 PVDF 기반 필름의 압전 반응을 향상시키고, β-상 결정성을 개선하며, 나노섬유 구조 및 폴리머-세라믹 하이브리드 시스템의 사용을 확장하여 증가하는 성능 요구를 충족하는 것을 우선시합니다. 노력은 박막 제조 확장, 폴링 기술 최적화, 및 웨어러블, 의료 임플란트, IoT 센서 네트워크에 유연한 소재 통합에 중점을 둡니다. 시장 참여자들은 전자 제조업체, 의료 기술 혁신가, 및 연구 기관과의 전략적 협력을 통해 경쟁력을 강화합니다. 경량, 생체 적합성, 및 에너지 효율적인 소재에 대한 증가하는 강조는 제품 차별화를 더욱 추진하며 스마트 기기, 산업 모니터링 시스템, 및 차세대 소프트 로봇 응용 분야에서의 채택 가속화를 위한 산업의 위치를 강화합니다.
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주요 플레이어 분석
- CeramTec
- Sparkler Ceramics
- CTS Corporation
- Noliac A/S
- Mad City Labs, Inc.
- Peizosystem Jena GmbH
- Piezomechanik Dr. Lutz Pickelmann GmbH
- APC International, Ltd.
- Harris Corporation
- PI Ceramic GmbH
최근 개발
- 2025년 9월, Daikin은 ENGIE North America와 5년 계약을 체결하여 Daikin Texas Technology Park를 포함한 회사의 모든 사업에 100% 재생 가능 전기를 공급하기로 선언했습니다. 이 파트너십은 Daikin의 재생 에너지 원천 사용을 강조합니다.
- 2025년 6월, Queensgate Instruments는 최대 6kg의 하중을 처리할 수 있는 새로운 고강도 나노포지셔닝 피에조 스테이지를 출시하여 고성능 라인을 확장했습니다. 이 레버 증폭 스테이지는 250 µm의 이동 범위를 가지며, 반도체 검사, 백색광 간섭계, 정밀 제조와 같은 응용 분야에 적합하며, 서브 나노미터 해상도, 플렉서 가이드 모션, 직접 정전 용량 센싱 기능을 갖추고 있습니다.
- 2024년 7월, 3M은 저탄소 경제로의 전환을 지원하고 자체 운영의 탈탄소화를 잠재적으로 지원하기 위해 그린 수소 생산 전해조 시스템 개발자인 Ohmium International에 전략적 투자를 했습니다.
보고서 범위
연구 보고서는 폴리머 유형, 형태, 응용 및 지리를 기반으로 한 심층 분석을 제공합니다. 주요 시장 플레이어에 대한 개요를 제공하며, 그들의 비즈니스, 제품 제공, 투자, 수익원 및 주요 응용 분야를 자세히 설명합니다. 또한 보고서는 경쟁 환경, SWOT 분석, 현재 시장 동향, 주요 동인 및 제약 사항에 대한 통찰력을 포함합니다. 더욱이, 최근 몇 년간 시장 확장을 주도한 다양한 요인에 대해 논의합니다. 보고서는 산업을 형성하는 시장 역학, 규제 시나리오 및 기술 발전을 탐구합니다. 외부 요인 및 글로벌 경제 변화가 시장 성장에 미치는 영향을 평가합니다. 마지막으로, 시장의 복잡성을 탐색하기 위한 신입 및 기존 기업에 대한 전략적 권장 사항을 제공합니다.
미래 전망
- 유연한 압전 필름이 착용 가능한 건강 모니터링 장치에서 더 널리 사용됨에 따라 시장이 발전할 것입니다.
- 제조업체들은 경량 에너지 수확 부품에 대한 수요 증가에 대응하기 위해 PVDF 기반 재료의 생산을 확대할 것입니다.
- 연구자들은 감도를 높이고 장치 수명을 연장하기 위해 폴리머 정렬 기술을 개선할 것입니다.
- 신축 가능하고 반응성이 뛰어난 감지 재료의 필요성으로 인해 소프트 로봇 공학에서 채택이 가속화될 것입니다.
- 브랜드들이 초박형, 세탁 가능한 감지 층을 찾으면서 스마트 섬유에 압전 폴리머의 통합이 증가할 것입니다.
- 자동차 공급업체들은 이 폴리머를 진동 모니터링 및 탑승자 감지 시스템에 통합할 것입니다.
- 의료 기기 회사들은 차세대 폴리머를 사용하여 더 작고 정확한 이식형 센서를 개발할 것입니다.
- 유연한 폴리머 수확기가 저주파 환경에서 더 효율적으로 작동함에 따라 재생 가능 에너지 응용이 증가할 것입니다.
- 전자 제조업체들은 자체 전원 스위치 및 컴팩트한 촉각 인터페이스를 위해 이러한 재료를 채택할 것입니다.
- 지속 가능성 이니셔티브는 바이오 기반 및 재활용 가능한 압전 폴리머를 촉진하여 소재 혁신을 주도할 것입니다.
