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전략사업본부
2015/09/14
1. ISO /TC 261 과 ASTM F42의 적층제조 표준개발에 대한 Joint Plan
2. ISO /TC 261에 참여한 국가 현황
3. ISO /TC 261 직접적인 책임하에 진행중인 표준 및 프로젝트
4. ISO/TC 261과 ASTM F42과 상호동의한 AM표준화의 Structure
5. ISO/TC261과 ASTM F42회의 참석을 통한 우리나라의 표준화 참여현황
6. .ISO/TC261과 ASTM F42회의에서 신규로 5개의 Joint Group출범
7. ISO/TC261과 ASTM F42회의에서 전문가 지원요청
8. 예상되는 Issue
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적층 제조 표준에 대한 욕구는 비교적 최근에 일기 시작했다. 적층 제조 용어를 담당하는 ISO/TC261의 실무그룹 WG1의 의장 보이비에(Klas Boivie) 의장은 다음과 같이 말한바 있다..
“적층 제조 표준화에 대한 요구는 적층 제조 공동체에서 나왔다. 이 기술이 광범위하고 다양한 산업적 용도로 쓰일 수 있는 잠재력이 있다는 것은 아주 분명했다. 하지만 업계는 아주 특별하거나 중요하지 않은 용도를 제외하곤 기술을 사용하는 데 지지부진했고 회의적이었다.”
이러한 상황에서 적층제조 관련자들은, 국제 적층 제조 공동체 내부의 주요 인물들이 적층 제조 관련 기술 표준을 정립하는데 힘을 쏟도록 했다. 하지만 이들은 국제적 지원을 충분히 받을 수 있을지 확신이 없었기 때문에 이 시책을 국제 미국 재료 시험 학회(ASTM
International:이전의 American Society for Testing and Materials)에 안건으로 상정했고, 그 결과 2009년 적층 제조 기술을 담당하는
ASTM 위원회 F42가 창립되었다.
이에 대한 토의가 진행되는 동안, 독일 엔지니어 협회(Association of German Engineers, VDI)는 그 당시“ 쾌속 기술”이라고 부르던 기술에 대해 일련의 지침을 만드는 데 열중했다.
결국, 이 지침은 2011년 ISO/TC 261의 창립으로 이어졌다.
이 위원회의 사무국은 독일의 ISO 회원인 독일 공업 표준 규격(DIN)이 관리한다.
국제 적층 제조 공동체는 매우 작아서 독일 엔지니어 협회 표준안을 검토하도록 초청된 전문가 중 다수는 이미 ASTM F42에 관여하고
있었다. ISO/TC 261의 창립으로 인해 업무 중복, 혹은 더 나아가 상충되는 표준의 개발 등 심각한 우려가 수면 위로 떠올랐다. 불화의 원천이 될 수도 있었던 이런 상황은 다행히도 두 조직 간의 생산적인 협력과 ASTM/ISO 제휴 관계 협약 개발로 이어졌다
1. ISO /TC 261 과 ASTM F42의 적층제조 표준개발에 대한 Joint Plan
사무국 : DIN (독일공업표준규격)이 관리
Secretary: Mr Lutz Wrede 장관 : 미스터 루츠 WREDE
Chairperson: Mr Jörg Lenz until end 2016 위원장 : 미스터 르그 렌츠 말 2016까지
ISO Central Secretariat contact: Mr Charles-Pierre Bazin de Caix
Creation date: 2011 작성 날짜 : 2011
ASTM F42소개 및 6개 Subcommittee
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2. ISO /TC 261에 참여한 국가 현황
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3. ISO /TC 261 직접적인 책임하에 진행중인 표준 및 프로젝트
ASTM 및 ISO 첨가제 제조위원회는 파트너 표준에서 공동 표준기구 협정 개발 승인
처음 두 표준은 ASTM 국제 간의 협력 표준 개발기구의 협력 계약을 통해 승인을 받았으며 적층제조위원회 F42및 첨가제 제조에 ISO
기술위원회 (261)는 현재 승인되었습니다.
The PSDO agreement covers: PSDO 계약 커버 :
• 고속 ISO 최종 초안 국제 표준으로 ASTM 국제 표준의 채택 과정을 추적;
• ASTM 인터내셔널 게시 된 ISO 표준의 공식 채택;
• 게시 된 표준 유지 보수
• 출판, 저작권 및 상업 준비.
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4. ISO/TC 261과 ASTM F42과 상호동의한 AM표준화의 Strucure
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5. ISO/TC261과 ASTM F42회의 참석을 통한 우리나라의 표준화 참여현황
2014.07.09 ~ 2014.07.11일 영국 노팅엄, Belfry Q Hotel에서 열린 ASTM F42 International Standards Group Meeting 참관 및 제4차
ISO/TC 261 국제표준화회의 총회 및 Working Group 1 ‘Terminology’ 참석 (한국기계연구원 곽기호 선임연구원, 국가기술표준원 송주희 전문위원) 보고서를 통해 3D프린팅과 관련한 국제 표준화에 우리나라가 어떻게 대응하고 있는지를 살펴본다.
회의 참가 목적
○ ISO/TC 261 Working Group 미팅 및 제4차 Plenary 미팅 참석을 통한 3D 프린팅 기술 글로벌 표준화 제안 동향 파악 및
국내 표준 수립 제언
○ ASTM F42 International Standards Group Meeting 참관 및 3D 프린팅 기술 관련 전문가 네트워크 구축
ASTM F42소개 및 6개 Subcommittee
Subcommittee 명 역할
F42.01 Test Methods 테스트 방식의 글로벌 단일화 추진
F42.04 Design 데이터 공유(포맷), 설계 기법 등의 글로벌 단일화 추진
F42.05 Materials and Processes 원래는 따로 운영되었으나 최근 통합
F42.91 Terminology general term, process category 등 7개 분야 80개의 표준 용어 제정 주도
가장 먼저 조직된 그룹
F42.94 Strategic Planning 각 subcommittee에서 도출된 내용을 종합 검토, 중복 제거
F42.95 US TAG to ISO TC 261 ISO 국제 표준화 회의 미국 대표의 기술적 자문, 투표 담당
전체 멤버는 215명, 참여국가 16개국이며, 2014년 7월 현제 10개의 국제 표준을 정립하였으며, 20개의 draft standards가 개발중
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분야 Designation Title 비고
Design
ISO/ASTM 52915-13
Standard Specification for Additive Manufacturing File Format (AMF) Version 1.1 Current Joint Group with ISO
F3049 (new) Standard Guide for Characterising Properties of Metal Powders Used for AM Processes
F3091 (new) Standard Specification for Powder bed Fusion of Plastic Materials
Materials and Processes
F2924-14 Standard Specification for Additive Manufacturing Titanium-6 Aluminum-4 Vanadium with Powder Bed Fusion
F3001-14 Standard Specification for Additive Manufacturing Titanium-6 Aluminum-4 Vanadium ELI (Extra Low Interstitial) with Powder Bed Fusion
F3055-14 Standard Specification for Additive Manufacturing Nickel Alloy (UNS N07718) with Powder Bed Fusion
F3056-14 Standard Specification for Additive Manufacturing Nickel Alloy (UNS N06625) with Powder Bed Fusion
Terminology F2792-12a Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies
Test Methods
F2791-13 Standard Practice for Reporting Data for Test Specimens Prepared by Additive Manufacturing
ISO/ASTM 52921-13
Standard Terminology for Additive Manufacturing-Coordinate Systems and Test Methodologies
Current Joint Group with ISO (Harmonization)
ASTM F42 확정된 10개의 국제표준(2014,7월기준)
5. ISO/TC261과 ASTM F42회의 참석을 통한 우리나라의 표준화 참여현황
전체 멤버는 215명, 참여국가 16개국이며, 2014년 7월 현제 10개의 국제 표준을 정립하였으며, 20개의 draft standards가 개발중
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기존 적층방식 분류 (한국에 알려진 방식) 표준화된 적층 방식
Extrusion(압출) Material Extrusion
Jetting(분사)
Material Material Jetting
Binder Binder Jetting
액체 Light Polymerised VAT Photopolymerization
고체 Granular Sintering(Melting)
Powder Bed Fusion
Wire(인발)
Directed Energy Deposition Directed Energy Deposition
Sheet Lamination Sheet Lamination
● 프로세스 카테고리(적층방식 분류) 7개를 확인하고, 기존 국내에 알려진 적층방식과 일치화 작업 달성
Granular Sintering은 적층제조 분야가 아닌 곳에서도 광범위하게 활용되고 있기 때문에 보다 적층제조 특화 용어로서
Powder Bed Fusion이 적합
기존의 Wire 방식은 Powder Bed Fusion으로 분류 가능
5. ISO/TC261과 ASTM F42회의 참석을 통한 우리나라의 표준화 참여현황
ISO/TC 261 Working Group 1 Terminology 회의를 통해 한국에 알려진 적층방식 분류상의 용어를 표준화된 적층방식 용어로 변경,
확정하는 결과를 가져왔다.
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구분 Joint Group With ASTM F42 WG of ISO/TC 261 Convenor*
운영 중
(2013년 7월~)
Terminology WG 1 Terminology 스웨덴
Standard test artifacts WG 3 Test methods 프랑스
Requirement for purchased AM parts WG 3 Test methods 프랑스
Design guidelines WG 4 Data and design 영국
2014년 7월 정식 출범
(전문가 초청 중)
(신규) Standard Specification for Extrusion Based Additive Manufacturi
ng of Plastic Materials
WG 2 Methods, processes and
materials 독일
(신규) Standard Practice for Metal Powder Bed Fusion to Meet Rigid Qua
lity Requirements
WG 2 Methods, processes and
materials 독일
2014년 7월 운영 제안
(전문가 초청 계획)
specific design guidelines on powder bed fusion WG 4 Data and design (추정) 독일
qualification, quality assurance an post processing of powder bed fusi
on metallic parts ?
NDT (Non Destructive Test) for AM parts 영국
● 4차 총회에서 신규로 5개의 Joint Group을 정식 출범하거나 운영을 제안하고, 추가 전문가 초청을 진행할 계획 공표
6. ISO/TC261과 ASTM F42회의에서 신규로 5개의 Joint Group출범
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Joint Group With ASTM F42 주도국가(Convenor), 참여자(소속기관) ISO
전문가 수
Terminology 스웨덴, Klas Boivie(Convenor) (SINTEF)
2014.7부터 다시 Convenor (3년 단위로 지정하되 최대 9년까지 Convenor 수행 가능) 2
Standard test artifacts 프랑스, Eric Baustert
(MB Proto), Maria Averyanova(프랑스 Phoniex 신규 참여) 5
Requirement for purchased AM parts 프랑스, Philippe Bertrand(Convenor)(ENSIE) 3
Design guidelines 독일, Christian SEIDEL (뮌헨공대, 프라운호퍼 IWU)
2014.7부터 Convenor Eujin PEU (영국)로 변경 6
(신규) Standard Specification for Extru
sion Based Additive Manufacturing of Pl
astic Materials
스페인, Mario D. Monzon Verona(University of Las Palmas de Gran Canaria)
(신규 전문가 필요)
2014.7부터 Convenor Florian PFEFFERKORN (독일, EOS)로 변경, Chair인 Jörg Lenz와 같은 소속
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(신규) Standard Practice for Metal Powd
er Bed Fusion to Meet Rigid Quality Req
uirements
영국, Ravi Aswathanarayanaswamy (Reinshaw) (신규 전문가 필요)
2014.7부터 Convenor Florian PFEFFERKORN (독일, EOS)로 변경, Chair인 Jörg Lenz와 같은 소속 5
● 아래와 같이 상기 6개 확정 Joint Group 내 ISO 전문가 확보 및 ‘Call For Expert’ 요청
● ad-hoc group STEP-NC의 임무 강화
적층제조기술 구현에서의 제어 기술 중요성 강화에 따라 기존의 ad-hoc group STEP-NC(standard for the exchange of product data-compliant numerical control,
공작기계 제어 언어) 관련 TC184와의 소통 기능을 강화
TC184의 의장국이 프랑스이기 때문에 Ad-hoc STEP-NC의 의장국 및 참여도 프랑스 중심으로 이루어질 것으로 예상
● Business Plan 표준 재정 및 소폭 수정
기본적으로 N0106에서 제안한 비즈니스 플랜을 이행
시장 규모 산출의 경우 Wholers Associate가 산출하는 시장 규모를 표준으로 인정하되, 급격히 성장하는 시장과 산업 환경을 고려할 필요
7. ISO/TC261과 ASTM F42회의에서 전문가 지원요청
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● 제조업에서의 적용 범위와 가치가 큰 Powder Bed Fusion 분야의 표준화 활동이 강화될 것으로 예상되는 만큼 연구원・국가 차원의
대응 필요
Powder Bed Fusion은 베드에 도포된 파우더에 레이저 등을 조사해서 금속을 녹이고 고형화 하는 방식으로 재료 강도 등의 관점에서
제조업 분야 적용이 유력한 분야
올해 7월부터 Powder Bed Fusion 분야 강성(Rigid Quality) 충족을 위한 방법론・재료・공정 표준 활동이 본격화될 예정이며, 이후
에도 설계 가이드라인, 품질 테스트 등의 표준화 활동 예상
이후 NDT도 Powder Bed Fusion 공정을 활용하여 적층제조한 제품에 대한 적용을 중심으로 전개될 것으로 예상
● 2014년 7월부터 출범되는 Joint Group (2개) 및 향후 운영을 위해 전문가 초청(Call for Expert)을 추진할 Joint Group (3개) 에
참여할 수 있는 전문가 발굴이 필요
(2014년 7월 출범 JG)
1) Standard Specification for Extrusion Based Additive Manufacturing of Plastic Materials,
2) Standard Practice for Metal Powder Bed Fusion to Meet Rigid Quality Requirements
모두 전문가 추천이 필요한 상황
(2014년 7월 이후 전문가 초청)
1) Specific design guidelines on powder bed fusion qualification,
2) Quality assurance an post processing of powder bed fusion metallic parts,
3) NDT (Non Destructive Test) for AM parts
● 현재 ISO TC 261에 주도적으로 참여하는 국가는 독일과 프랑스, 영국으로 파악되고 있으며, 특히 독일의 주도가 두드러짐
특히 독일은 TC의 Chair(Jörg Lenz)가 금속 소재용 산업용 3D 프린터 분야에서 지배적 점유율을 차지하는 EOS 소속이며, 향후
Powder Bed Fusion 분야 JG 활동 및 표준 수립의 주도적 역할 예상
이 밖에도 Concept Laser, MTT Tech., Real Liser 등 금속 분말 소재 응용 3D 프린팅 장비 생산 기업 대부분이 독일 소속임을 확인
8. 예상되는 Issue
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● 이 외에 프랑스와 스웨덴, 영국 등도 자국 내 글로벌 3D 프린터 업체가 존재하는 상황에서 이들 기업과 긴밀한 협조를 통해 표준 수립에
참여하는 것으로 판단
프랑스 Phoenix Systems(미국 3D Systems에 인수), 스웨덴 Arcam, 영국 Renishaw 등
우리나라 또한 향후 3D 프린팅 산업 성장 본격화에 대비, 국내 업체 육성 및 산업계와 긴밀한 협조를 통해 표준화 활동 참여를
추진할 필요
● 3D 프린팅 기술 분야의 시장 조사 기관이 다양하게 존재하나, 시장규모 산출, 동향 자료 활용 등의 관점에서 일관성을 유지할 필요
ISO TC 261의 Biz. Plan에서는 Wohlers Associate를 표준 시장조사 기관으로 선정하여 활용하는 것을 참고할 필요
● 일본의 경우 TC 261 전문가로 AIST(산업기술총합연구소) 소속의 Toshimitsu Okane, Kiwamu Ashida가 활동 중인데, 이들은 AIST
주도의 3D 프린팅 기술 R&D 총괄 책임자라는 점에서 주목
2013년 5월, 일본 경제산업성은 AIST와 시메트, 닛산자동차 등이 참여하는 모래형* 제작이 가능한 3D 프린터 개발 과제 출범
특히 일본은 올해부터 상기 모래형 제조 R&D 프로젝트 이외에도 3D 프린팅 장비를 개발하기 위한 R&D 프로젝트를 별도로 가동
중이며, 투자 규모를 10배 이상 확대했다는 정보 확인
이들의 동향을 면밀히 파악하고, 표준화 활동을 향후 산업부 등 R&D 투자 로드맵과 연계하여 추진하는데 참고할 필요
● Terminology의 경우 표준 용어 정립이 구체화된 만큼 국내에 혼재하고 있는 공정 분류 기준과 트레이드마크 등을 단일화하고, 이를
통해 사용자・장비・소프트웨어・소재 기업 간 소통 활성화를 꾀하는 것이 필요
예를 들어 국내에서는 공정 분류 기준 중 Powder Bed Fusion 대신 Granular Sintering이라는 단어도 빈번하게 사용
8. 예상되는 Issue
