CONTENTS Ⅰ. 3D 프린팅개요 Ⅱ. 3D 프린팅산업동향 Ⅲ. 국제표준화동향 Ⅳ. 국내표준화동향 Ⅴ. 시사점 KATS 기술보고서제 86 호 국가기술표준원 (27737) 충북음성군맹동면이수로 93 TEL.043-

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1 발 간 등 록 번 호 D프린팅 국내외 표준화 동향 작성 3 D융합산업협회 성우철 과장 ( , 3dhrd@gokea.org) 감수 국가기술표준원 기계소재표준과 이정근 연구관 ( , jklee1999@korea.kr) 86 제 호

2 CONTENTS Ⅰ. 3D 프린팅개요 Ⅱ. 3D 프린팅산업동향 Ⅲ. 국제표준화동향 Ⅳ. 국내표준화동향 Ⅴ. 시사점 KATS 기술보고서제 86 호 국가기술표준원 (27737) 충북음성군맹동면이수로 93 TEL

3 발간등록번호 D 프린팅국내외표준화동향 제 86 호

4 Ⅰ 3D 프린팅개요 개요 3D 프린팅프로세스정의 적층제조법 (3D프린팅) 개념은복잡한제품의자동화된생산을위하여적층의자유형상제조기술에기반을두고있다. 적층제조공정은다음과같이정의한다 : 3D 모델데이터로부터형상을만들기위하여연속된재료를한층한층씩 (layer upon layer) 적층하는방법으로절삭가공기술과대비되는기술이다. [ 출처 : ISO and ASTM ] 적층제조법 (3D프린팅) 은기존제조에비해여러가지장점을가지고있어앞으로상당한성장이예측된다. 3D프린팅으로제조된제품들은복잡도가높은특별한내부형상, 속이빈형상등을구현할수있고동일한강도에매우가벼운구조가가능하며복잡도가높은제품에대해서는기존제조에비해제조비용을상당히줄일수있는장점도가지고있다. 그림 1 Complexity for free 출처 : Inspire Manufacturing costs Conventional manufacturing Complexity for free Design for additive manufacturing Conventional design Part complexity 04

5 3D 프린팅국내외표준화동향 3D 프린팅기술분류 3D프린터는적층을위한광원의종류, 적층방식, 소재의종류및형태에따라다양한 3D프린팅기술로구분할수있다. ISO TC261(Additive Manufacturing) 에서는 3D프린터관련기술을크게 7가지로구분하여정의하고있다. 표 1 ISO TC 261 3D 프린팅 7 대기술분류 명칭기술분류설명재료 Binder Jetting Material Jetting 3DP(CJP) Ink-jetting S-pritner M-printer PolyJet Ink-jetting Thermojet MJM(MJP) 파우더형태의재료를접착제를분사시켜결합하여물체를형성 액상재료를프린팅노즐을통해분사시켜자외선으로경화하여물체를형성 금속, 폴리머, 세라믹 폴리머, 왁스 Material Extrusion FDM(FFF) 고체재료를열을이용하여노즐을통해분사시켜물체를형성 폴리머, 나무등 Direct Energy Deposition Powder Bed Fusion (Vat) Photopolymerisation Sheet Lamination Direct Metal Deposition Laser Deposition 레이저나전자빔으로재료를직접 Laser Consolidation 증착또는녹여물체를형성 Elctron Bea Direct Melting DMLS(DMP) SLM EBM SLS SLA DLP Ultrasonic Consolidation LOM 파우더재료를베드위에놓고레이저나전자빔을조사하여선택적으로소결, 녹여물체를형성 광, 레이저조사로액상재료를경화하여물체를형성 얇은필름형태의재료를칼이나레이저로가공하여접착제등으로붙여물체를형성 금속 ( 파우더 ), 와이어 금속, 폴리머, 세라믹 폴리머, 세라믹 Hybrids, Metallic, 세라믹 05

6 Ⅰ 3D 프린팅개요 3D프린팅기술의급격한발전으로 3D프린팅기술과기존산업과의융 복합이활발하게이루어지고있다. 3D프린팅활용은기존단순시제품 (Prototype) 제작에서수요자의니즈에맞는맞춤형디자인형상및 * 복합소재구현이가능한新제조기술로발전하고있다. Gartner는 3D프린팅소재를 16년 10대전략기술중하나로선정 3D 프린팅소재 3D프린팅의발전으로이미첨단니켈합금, 탄소섬유, 유리, 전도잉크, 전자기기, 제약및생물학적소재와같은다양한재료를 3D프린팅에활용할수있게됐다. 항공, 의료, 자동차, 에너지및군대와같이다양한분야로 3D 프린터의실용적인용도가장되면서이와같은기술적혁신은사용자수요를끌어올리고있다. 2019년에이르러 3D로인쇄할수있는소재의범위가확대됨에따라기업용 3D프린터의선적대수가 64.1% 의연평균성장률을기록할전망이다. 이와같은발전은 3D프린팅의제조라인과공급망프로세스에활용에재검토를필요로할것이다. 소재도합성수지, 금속, 박막소재등재료에따라다양한활용제품에적용가능하다. 표 2 Gartner 16 년 10 대전략기술중 3D 프린팅소재 소재 종류 적용제품군 합성수지 나일론, 폴리스티렌, ABS 등 패션소품, 완구, 기능성시제품등 금속 티타늄, 알미늄, 코발트, 스테인레스등 기계부품, 쥬얼리, 금형등 박막소재 종이, 필름형태플라스틱등 가정소품, 교육실습, 패션등 기타 의료용특수소재, 목재, 식재료, 고무등 의료제품, 신발, 건축등 06

7 Ⅱ 3D 프린팅산업동향 3D 프린팅국내외표준화동향 글로벌 3D 프린팅산업동향 3D 프린팅산업성장은 09 년감소후 16 년현재까지지속적으로성장하고있다. 글로벌 3D 프린팅산업의 연평균성장률 (CAGR) 은지난 27 년간 26.2% 로성장하였고지난 3 년간 ( 13~ 15 년 ) 31.5% 의성장률을보이고 있다. 그림 2 글로벌 3D 프린팅산업성장률현황, 출처 : wohlers report 2016 글로벌 3D 프린팅성장률 29.40% 32.70% 33.40% 35.20% 25.90% 2011 년 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 글로벌 3D 프린팅시장은 Stratasys, 3Dsystems 등소수의글로벌기업이시장을점유하였지만최근 S/W 대기업및제조업체의 3D 프린터시장진출로시장변화가예상된다. 그림 3 주요업체시장점유율, 출처 : wohlers report 2016 Others 25.1% Envisiontec 10.0% EOS 2.9% 3D Systems 15.3% Mcor 5.6% Stratasys 41.1% 07

8 Ⅱ 3D 프린팅산업동향 글로벌 3D 프린팅제품및서비스시장규모는 15 년을기준으로지난 6 년간폭발적인성장을진행중이며 제품및서비스시장이 10 년에비해약 5 배성장하였다. 그림 4 글로벌 3D 프린팅제품및서비스성장률, 출처 : wohlers report 2016 ( 단위 : millions of dollars) $5,500 $5,000 $4,500 service product $4,000 $3,500 $3,000 $2,500 $2,000 $1,500 $1,000 $500 $ 년이후금속 3D프린터제품의판매가증가하고있으며 14년에비해 15년 46.9% 의성장률을보이고있다. 그림 5 글로벌금속 3D 프린팅제품판매증가추이, 출처 : wohlers report

9 3D 프린팅국내외표준화동향 국내 3D 프린팅산업동향 글로벌시장성장에따라국내시장도급속히성장중이지만, 시장규모는아직미미한수준이다. - ( 장비 ) 14년약 76,457백만원이며, 13년약 33,804백만원에비해 44.2% 성장규모이나, 고가산업용장비를전량수입하는등 90% 수입의존 (3D프린팅산업실태조사 ( 14), 3D융합산업협회 ) - ( 서비스 ) 프린팅, 디자인유통등의실질적서비스시장이성장중인해외와달리, 장비수입 개발업체주도활용교육, 컨설팅제공중심 - ( 소재 ) 해외선도장비업체중심의공급구조이나향후 LG화학, SK케미칼등기존글로벌화학기업의소재시장진출전망 - ( 생태계 ) 제조업중심생태계로저가산업용장비를생산하는중소기업과, 신규진입한중견기업들로구성. 개인용장비업체성장中 글로벌시장에비해미미한수준의시장규모이긴하나, 13 년국내 3D 프린팅산업매출액 (62,012 백만 원 ) 에비해 14 년매출액 (122,342 백만원 ) 은약 2 배성장중이다. 그림 6 3D 프린팅국내매출액현황, 3D 프린팅산업실태조사 ( 14)_3D 융합산업협회 ) ( 단위 : 백만원 ) 62, ,804 20,724 13,080 2,066 4, ,034 19,860 총매출액제조프린터스캐너 SW 소재서비스미확인 13 년 3D 프린팅산업매출액 ( 단위 : 백만원 ) 122,342 76,457 58,167 18,290 4,682 6,578 4,125 30,500 총매출액제조프린터스캐너 SW 소재서비스미확인 14 년 3D 프린팅산업매출액 09

10 Ⅱ 3D 프린팅산업동향 3D 프린팅산업국내외활용사례 분야 ( 기업명 ) 항공우주 (GE) 자동차 (Local Motors) 덴탈 (NextDent) 사진 설명 항공기엔진용연료노즐생산을위해미국알라바마주오번에 3D 프린팅공장건설 금속 AM 시스템을사용하여연간 4 만개의연료노즐생산진행중이며, 연간 75% 생산비절감효과발생 미국자동차제작업체인 로컬모터스 가시카고국제공작기계박람회 (IMTS 2014) 에서세계최초의 3D 프린팅자동차 Strati 시연 모터, 좌석, 바퀴는기성완제품을사용하고, 차체를카본강화 ABS 를활용하여 3D 프린터로제작 최근치과용레진분야에서는네덜란드의 Nextdent 사가연구개발한치과의료용제품 12 종이시장에출시되어빠르게시장을잠식하고있으며일부소재는해외인증을취득함 패션 ( 샤넬 ) 명품업체샤넬은 2015 년오트쿠튀르 ( 고급맞춤복 ) 패션쇼에서 3D 프린터로찍어낸재킷 치마등 60 여벌을선보임 군사 ( 인스텍 ) 전자 ( 복셀 8) 유통 (UPS) 운동화 ( 아디다스 ) 한국공군은국내 3D 금속프린트전문업체인인스텍과협력하여 F-15K 전투기의 F110 엔진부품의마모결함을 3D 프린터로수리연간약 3 억 7000 만원의예산절감및조달기간단축효과발생 미국의 Voxel8 은고전도성잉크를사용해서제품내부에전자회로를출력하는방식을사용하는구조체와배선프린팅이가능한세계최초의전자제품출력용 3D 프린터출시 글로벌물류기업 UPS 는 2013 년 7 월부터배송거점및사무서비스를제공하고있는 UPS 스토어에서스타트업및소규모기업들을대상으로 3D 프린팅서비스를개시 아디다스는 15 년 10 월 3D 프린터를활용한운동화생산계획을발표. 3D 프린팅업체머티리얼라이즈 (Materialise) 와손잡고고객의발모양에꼭맞는신발창을 3D 프린터로제작하기로함 10

11 Ⅲ 국제표준화동향 3D 프린팅국내외표준화동향 ISO TC261(Additive Manufacturing) 개요 - 범위 : 프로세스, 용어및정의, 프로세스체인 (H/W, S/W), 시험절차, 품질변수, 공급계약등모든적층제조관련분야의표준화 - 설립및간사국 : 2011년, 독일 - 간사 : Mr Lutz Wrede( 독일 DIN) - 의장 : Mr Jörg Lenz( 독일 EOS사 ) until end 참여국현황 ( 간사국 : 독일, P멤버 : 21개국, O멤버 : 6개국 ) 그림 7 ISO TC261 참여국현황 ( 16 년 5 월기준 ) Secretariat Germany (DIN) Belgium (NBN) Canada (SCC) China (SAC) Denmark (DS) Finland (SFS) France (AFNOR) Germany (DIN) Ireland (NSAI) Italy (UNI) Japan (JISC) Participating Countries (21) Korea, Republic of (KATS) Netherlands (NEN) Norway (SN) Poland (PKN) Spain (AENOR) Sweden (SIS) Switzerland (SNV) United Kingdom (BSI) United States (ANSI) Singapore (SPRINGSG) Russian Federation (GOSTR) Observing Countries (6) Czech Republic (UNMZ) Israel (SII) New Zealand (SNZ) South Africa (SABS) Romania (ASRO) Iran, Islamic Republic of (ISIRI) WG(Working Group) 구성현황 ISO TC261과미국단체표준화기구인 *ASTM F42는 11년 PSDO (Partner Standards Developing Organization Agreement) 협약을맺고양자간표준화협력을위한자문그룹과 Joint Group을운영하고있다. * ASTM: American Society for Testing and Materials 한국대표단은 ISO TC261 7 차총회에서 2 건의신규아이템에대한발표를진행하고이에따른 AHG2, AHG4 그룹신설과멤버활동을진행하고있다. 11

12 Ⅲ 국제표준화동향 ISO TC261 작업반 (WG) 현황 표 3 ISO TC261 WG 현황 ( 16 년 5 월기준 ) Subcommittee/Working Group ISO/TC 261/JAG ISO/TC 261/AHG1 ISO/TC 261/WG 1 ISO/TC 261/AG 1 ISO/TC 261/WG 2 ISO/TC 261/AHG 2 ISO/TC 261/WG 3 ISO/TC 261/AHG 3 ISO/TC 261/AHG 4 ISO/TC 261/WG 4 Title ISO/TC 261-ASTM F42 Steering group on JWG activities Naming of standards Terminology Coordination Group on JG activities Methods, processes and materials AM safety issues Test methods Monitoring of data representation standards Medical requirements on AM Data and Design ISO TC261 - ASTM F42 Joint Group 현황 Joint Group Title ISO/TC261/JG 51 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Terminology ISO/TC261/JG 51 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Standard test artifacts ISO/TC261/JG 51 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Requirements for purchased AM parts ISO/TC261/JG 54 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Design guidelines ISO/TC261/JG 55 ISO/TC261/JG 56 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Standard Specification for Extrusion Based Additive Manufacturing of Plastic Materials Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Standard Practice for Metal Powder Bed Fusion to Meet Rigid Quality Requirements ISO/TC261/JG 57 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Specific design guidelines on powder bed fusion ISO/TC261/JG 58 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Qualification, quality assurance and post processing of powder bed fusion metallic parts ISO/TC261/JG 59 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: NDT for AM parts ISO/TC261/JG 60 ISO/TC261/JG 61 ISO/TC261/JG 62 ISO/TC261/JG 63 ISO/TC261/JG 64 ISO/TC261/JG 65 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Guide for intentionally seeding flaws in additively manufactured (AM) parts Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Guide for anisotropy effects in mechanical properties of AM part Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Guide for conducting round robin studies for additive manufacturing Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Test methods for characterization of powder flow properties for AM applications Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Specification for AMF support for solid modeling: voxel information, constructive solid geometry representations and solid texturing Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Specification for additive manufacturing stainless steel alloy with powder bed fusion ISO/TC261/JG 66 Joint ISO/TC261-ASTM F42 Group: Technical specification on metal powders 12

13 3D 프린팅국내외표준화동향 IS(International Standard) 제정현황 ISO TC261 은 13 년부터용어, 테스트방법, 파일포맷 (AMF), 프로세스분류, 데이터프로세싱등 6 건의 IS 발 간완료하였다. 표 4 ISO TC261 IS 발간현황 ( 16 년 5 월기준 ) Standard and/or project ISO :2015 Additive manufacturing -- General principles -- Part 2: Overview of process categories and feedstock ISO :2014 Additive manufacturing -- General principles -- Part 3: Main characteristics and corresponding test methods ISO :2014 Additive manufacturing -- General principles -- Part 4: Overview of data processing ISO/ASTM 52900:2015 Additive manufacturing -- General principles -- Terminology ISO/ASTM 52915:2016 Specification for Additive Manufacturing File Format (AMF) Version 1.2 ISO/ASTM 52921:2013 Standard terminology for additive manufacturing -- Coordinate systems and test methodologies Stage IS published IS published IS published IS published IS published IS published 13

14 Ⅲ 국제표준화동향 ISO TC261 표준화추진구조 ( 전략 ) 적층제조의공통표준화를추진하기위해 ISO TC261과 ASTM F42는적층제조에대한공통표준화구조를계층별로정의하고전략적으로표준화를추진하고있다 - General Top-Level : 일반개념과공동요구사항 - Category : 공정또는재료범주를위한특정요구사항 - Specialized : 특정한재료, 공정또는응용에대한요구사항 그림 8 ISO TC261 적층제조표준화구조 14 Liaison 위원회현황 To ISO/TC261 - ISO committees in liaison: ISO/TC 39(Machine tools) ISO/TC 44(Welding and allied processes) ISO/TC 44/SC 14(Welding and brazing in aerospace) ISO/TC 119(Powder metallurgy) ISO/TC 150(Implants for surgery) ISO/TC 184/SC 1(Physical device control) ISO/TC 184/SC 4(Industrial data) - IEC committees in liaison: IEC/TC 76(Optical radiation safety and laser equipment)

15 3D 프린팅국내외표준화동향 From ISO/TC261 - ISO committees in liaison: ISO/TC 44(Welding and allied processes) ISO/TC 61(Plastics) ISO/TC 61/SC 9(Thermoplastic materials) ISO/TC 106(Dentistry) ISO/TC 106/SC 9(Dental CAD/CAM systems) ISO/TC 119(Powder metallurgy) ISO/TC 184(Automation systems and integration) ISO/TC 213(Dimensional and geometrical product specifications and verification) - IEC committees in liaison: IEC/TC 76(Optical radiation safety and laser equipment) ASTM F42(Additive Manufacturing) 개요 ASTM F42는 Additive Manufacturing(AM) 기술분야를화두로 2009년설립되었고연간 2회 ( 주로 1월, 7 월 ) 에정기모임을갖으며, 약 70명의회원이기술회의에 2일동안참여하고있다. 본위원회의현재회원은대략 215명 (+) 으로추산되고있으며, 8개의소위원회 (WG) 로구성된다. F42 위원회가만든표준은 ASTM 표준 Annual Book 으로연간출판된다. 표 5 ASTM F42 Subcommitte 현황 ( 16 년 5 월기준 ) Subcommittee Title F42.01 Test Methods F42.04 Design F42.05 Materials and Processes F42.06 Environment, Health, and Safety F42.90 Executive F42.91 Terminology F42.94 Strategic Planning F42.95 US TAG to ISO TC261 15

16 Ⅲ 국제표준화동향 표준화추진현황 16 Subcom mittee F42.01 Test Methods F42.04 Design F42.05 subject Status No. Title Materials and Processes ACTIVE F ACTIVE F ACTIVE Proposed New Standards Proposed New Standards Proposed New Standards ACTIVE Proposed New Standards Proposed New Standards Proposed New Standards ISO/ASTM WK49798 WK49229 WK49272 ISO/ASTM WK38342 WK48549 WK51841 ACTIVE F ACTIVE F ACTIVE F ACTIVE ACTIVE ACTIVE F a F e1 F3091/F3091 M-14 ( 16 년 5 월기준 ) Standard Practice for Reporting Data for Test Specimens Prepared by Additive Manufacturing Standard Guide for Evaluating Mechanical Properties of Metal Materials Made via Additive Manufacturing Processes Standard Terminology for Additive Manufacturing- Coordinate Systems and Test Methodologies New Guide for Intentionally Seeding Flaws in Additively Manufactured (AM) Parts New Guide for Anisotropy Effects in Mechanical Properties of AM Parts New Test Methods for Characterization of Powder Flow Properties for AM Applications Standard Specification for Additive Manufacturing File Format (AMF) Version 1.1 New Guide for Design for Additive Manufacturing New Specification for AMF Support for Solid Modeling: Voxel Information, Constructive Solid Geometry Representations and Solid Texturing Principles of Design Rules in Additive Manufacturing Standard Specification for Additive Manufacturing Titanium-6 Aluminum-4 Vanadium with Powder Bed Fusion Standard Specification for Additive Manufacturing Titanium-6 Aluminum-4 Vanadium ELI (Extra Low Interstitial) with Powder Bed Fusion Standard Guide for Characterizing Properties of Metal Powders Used for Additive Manufacturing Processes Standard Specification for Additive Manufacturing Nickel Alloy (UNS N07718) with Powder Bed Fusion Standard Specification for Additive Manufacturing Nickel Alloy (UNS N06625) with Powder Bed Fusion Standard Specification for Powder Bed Fusion of Plastic Materials

17 3D 프린팅국내외표준화동향 Subcom mittee F42.05 subject Status No. Title Materials and Processes Proposed New Standards Proposed New Standards Proposed New Standards Proposed New Standards Proposed New Standards Proposed New Standards Proposed New Standards Proposed New Standards WK51282 WK51329 WK37654 WK48732 WK53423 WK53425 WK53878 WK53879 Additive Manufacturing, General Principles, Requirements for Purchased AM Parts New Specification for Additive Manufacturing Cobalt-28 Chromium-6 Molybdenum Alloy (UNS R30075) with Powder Bed Fusion1 New Guide for Directed Energy Deposition of Metals New Specification for Additive Manufacturing Stainless Steel Alloy (UNS S31603) with Powder Bed Fusion NewSpecificationforAdditiveManufacturingAlSi10Mg withpowderbedfusion New Guide for Thermal Post Processing of Metal Powder Bed Fusion Parts New Specification for Additive Manufacturing - Material Extrusion Based Additive Manufacturing of Plastic Materials - Part 1: Feedstock materials New Specification for Additive Manufacturing - Material Extrusion Based Additive Manufacturing of Plastic Materials - Part 2: Process-equipment F42.06 Environment, Health, and Safety F42.90 Executive F42.91 Terminology ACTIVE ISO/ASTM Standard Terminology for Additive Manufacturing General Principles Terminology WITHDRAWN Standard Terminology for Additive Manufacturing F a Technologies, (Withdrawn 2015) F42.94 Strategic Planning F42.95 US TAG to ISO TC

18 Ⅲ 국제표준화동향 SASAM 프로젝트개요 *SASAM은유럽연합 (EU) 중심프로젝트로서유럽위원회 (European Commission) 의지원으로 Additive Manufacturing (AM) 표준화를위한지원활동을수행하며표준화활동을위한로드맵개발을추진중이다. * SASAM : Support Action for Standardization on AM SASAM 로드맵보고서는 AM 커뮤니티에공개되며모든이해관계자들의건의사항및의견을제시할수 있는기회가주어진다. 이러한 AM 커뮤니티의건의사항및의견은다음 SASAM 표준화로드맵보고서 에반영된다. SASAM 로드맵보고서는전세계 AM 표준에지대한영향을끼치기도한다. SASAM 은현재까지가장큰 영향력을가지고있는유럽 AM 표준화기구이다. 그림 9 SASAM 표준화로드맵보고서 네덜란드 TNO(Coordinator SASAM : Mr. Frits Feenstra) 가주도한 SASAM 프로젝트 ( 12 년 ~ 15 년 ) 는장기 적인관점뿐만아니라더즉각적인산업계의필요와관계자들의필요를반영한적층제조법의표준화를 위한로드맵을만드는것이목적이다. 프로젝트참여업체로는 Siemens, Materialise, SIRRIS, Inspire 등이참여하고 NEN( 네덜란드 ), UNM( 프랑스 ), SIS( 스웨덴 ) 등의표준화기관이참여하고있다. 18

19 3D 프린팅국내외표준화동향 그림 10 SASAM 프로젝트참여기관 그림 11 SASAM 의 AM 표준화로드맵 19

20 Ⅲ 국제표준화동향 적층제조 (AM) 관련국제표준화단체및그룹 ISO/TC 61 ISO/TC 61은 1974년플라스틱재료분야의재료및제품의명칭, 시험방법, 기술표준을위해설립되었다. 현재 7개의소위원회 (WG) 로구성되어있다. 특히, AM과밀접한표준 WG은 SC 9 Thermoplastic materials 및 SC 13 Thermo setting materials이다. 표 6 ISO/TC 61 Working Group 구성현황 Working Group ISO/TC 61/SC 1 ISO/TC 61/SC 2 ISO/TC 61/SC 4 ISO/TC 61/SC 5 ISO/TC 61/SC 6 ISO/TC 61/SC 9 ISO/TC 61/SC 10 ISO/TC 61/SC 11 ISO/TC 61/SC 12 ISO/TC 61/SC 13 Title Terminology Mechanical properties Burning behaviour Physical-chemical properties Ageing, chemical and environmental resistance Thermoplastic materials Cellular plastics Products Thermosetting materials Composites and reinforcement fibres ISO/TC 106 ISO/TC 106은구강헬스케어와관련된표준으로용어및정의, 성능, 안전관련제품의기술요구사항, 치과와관련된시험방법등치과와관련된기술의표준을위해설립되었다. 현재 8개의소위원회 (WG) 로구성되어있으며, 치과용 AM과대부분관련된다 표 7 ISO/TC 106 Working Group 구성현황 20 Working Group ISO/TC 106/WG 10 ISO/TC 106/SC 1 ISO/TC 106/SC 2 ISO/TC 106/SC 3 ISO/TC 106/SC 4 ISO/TC 106/SC 6 ISO/TC 106/SC 7 ISO/TC 106/SC 8 ISO/TC 106/SC 9 Biological evaluation Filling and restorative materials Prosthodontic materials Terminology Dental instruments Dental equipment Oral care products Dental implants Dental CAD/CAM systems Title

21 3D 프린팅국내외표준화동향 ISO/TC 119 ISO/TC 119 는 1966 년분말야금소재관련된표준으로용어및정의, 샘플링, 시험방법및재료사양등의 표준화를위해설립되었다. 현재 4 개의소위원회 (WG) 로구성되어있다. 표 9 ISO/TC 119 Working Group 구성현황 Working Group ISO/TC 119/SC 2 ISO/TC 119/SC 3 ISO/TC 119/SC 4 ISO/TC 119/SC 5 Title Sampling and testing methods for powders (including powders for hardmetals) Sampling and testing methods for sintered metal materials (excluding hardmetals) Sampling and testing methods for hardmetals Specifications for powder metallurgical materials (excluding hardmetals) ISO/TC 172/SC9 ISO/TC 172/SC9는광학및포토닉스분야, AM에서 Laser Sintering 관련된표준으로용어, 요구사항및인터페이스, 시험방법의표준을제정하기위해설립되었다. AM 레이저관련주요표준으로는 ISO 11145, 11146가있다. 현재 6개의소위원회 (WG) 로구성되어있다. 표 10 ISO/TC 172/SC9 Working Group 구성현황 Working Group ISO/TC 172/SC 9/WG 1 ISO/TC 172/SC 9/JWG 1 ISO/TC 172/SC 9/JWG 3 ISO/TC 172/SC 9/WG 4 ISO/TC 172/SC 9/WG 6 ISO/TC 172/SC 9/WG 7 Title Terminology and test methods for lasers Joint ISO/TC 172/SC 9-IEC/SC 47E WG : Diode lasers Joint ISO/TC 172/SC 9-IEC/TC 76 WG: Safety Laser systems for medical applications Optical components and their test methods Electro-optical systems other than lasers ISO/TC 184/SC4 ISP/TC 184/SC4는 CAD 관련데이터포맷을결정하는표준위원회이다. 주요표준으로서는 ISO PAS Siemens - JT Open version 8.1, ISO PAS 17506:2012 Khronos - COLLADA version 1.5, ISO/TS Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange 이다. 현재다음표에서와같이 12 개의소위원회작업반 (WG) 으로구성되어있다. 21

22 Ⅲ 국제표준화동향 표 11 ISO/TC 184/SC4 Working Group 구성현황 Working Group ISO/TC 184/SC 4/PPC ISO/TC 184/SC 4/QC ISO/TC 184/SC 4/AG 0 ISO/TC 184/SC 4/WG 2 ISO/TC 184/SC 4/WG 3 ISO/TC 184/SC 4/WG 8 ISO/TC 184/SC 4/WG 11 ISO/TC 184/SC 4/WG 12 ISO/TC 184/SC 4/WG 13 ISO/TC 184/SC 4/WG 21 ISO/TC 184/SC 4/WG 22 ISO/TC 184/SC 4/WG 23 Policy and planning committee Quality committee Title Change management advisory group Product characteristics and libraries Oil, Gas, Process and Power Joint SC 4 - SC 5 WG : Manufacturing process and management information Implementation methods and conformance methods STEP product modelling and resources Industrial Data Quality SMRL Validation Team Reference data validation team Vocabulary validation team ISO/IEC JTC1/SC 28 ISO/IEC JTC1/SC 28은사무기기관련기본특성, 테스트방법, 유저인터페이스관련표준을마련하는표준위원회이다. 15년 JTC1 총회에서 3D스캐닝 & 프린팅분야에대한표준화를 SC28에서추진하기로했으나 16년 JTC1 차원에서해당표준화를고려하고자 JAG가구성되어표준화를추진하고있다. 향후, SC28 에서도 Scope을 2D에서 3D로확대하여표준화가추진될것으로예상된다. 표 12 ISO/IEC JTC1/SC28 Working Group 구성현황 Working Group ISO/IEC JTC 1/SC 28/AG ISO/IEC JTC 1/SC 28/WG2 ISO/IEC JTC 1/SC 28/WG3 ISO/IEC JTC 1/SC 28/WG4 ISO/IEC JTC 1/SC 28/WG5 ISO/TC 130/JWG 14 Joint ISO/TC ISO/TC 42 - ISO/IEC JTC1/SC28 WG Advisory Group Consumables Productivity Image quality assessment Office Colour Title Print quality measurement methods 22

23 3D 프린팅국내외표준화동향 IEEE Industry Standard Technology Org. Printer Working Group( 이하 PWG) 는 3D프린팅관련클라우드서비스, 네트워킹등에대한표준화를마련하는위원회이다. 세부적으로프린터, 다기능디바이스, 애플리케이션및운영체제를만들기위한표준을마련하기위한위원회이다. 의장은 Apple 사가수행하며, 관련주요기업이 32개사로구성되어있다. 현재국내기업이참여하고있지는않다. 주요표준으로서는 Cloud Imaging Model, Imaging Device Security, nternet Printing Protocol, Semantic Model 이다. IEEE P 그룹에한국주도로 Bio-CAD File Format for Medical Three-Dimensional (3D) Printing 에관한신규프로젝트 (PAR) 를제안하고해당표준이프로젝트로승인되어 IEEE P 그룹이신설되었다 ( 15.9). DICOM DICOM은의료영상및관련정보 (ISO 12052) 에관련된국제표준이다. DICOM은대부분의방사선과심장이미징및방사선치료장치 (X선, CT, MRI, 초음파등 ) 로표준을구현하고점차적으로안과및치과등의의료영역표준화또한수행하고있다. 주요표준으로는 ISO DICOM 및 WG 17 is 3D, Supplement 131 Implant Description (2010) 로구성되어있다. 3D PDF Consortium 3D PDF 컨소시움은 3D PDF 활성화플랫폼및솔루션을 3D PDF 사용자에게제공하는것을우선순위에두며, 산업분야지식을활용하는방안을찾는등의활동을하고있다. 공식적으로출범이후판매자, 통합전문가, 개발자와사용자가모두참여하고있는형태를띄우고있다. Adobe 사외 15개기업이참여기관으로활동하고있다. 현재한국기업은참여기관으로활동하고있지않다. 그림 12 3D PDF Consortium 정의및활동 23

24 Ⅲ 국제표준화동향 Khronos Group Khronos Group은미국비영리회원펀딩을받는산업컨소시움이다. 주로표준마련수행과다양한플랫폼과디바이스에서의동적미디어의재생제작및가속을위한로열티가없는 (royalty-free) 응용프로그래밍인터페이스 (APIs) 제작을위한수행을한다. 특히, 컴퓨터그래픽, 이미지처리, 병렬처리, 3D 데이터어셋, 카메라제어, MEME 입력등의 API 표준을마련한다. Khronos Group 회원은 API 규격의발전에기여할수있으며, 대중에게발표하기이전각단계에서투표 및규격초안, 적합성테스트에대한초기접근을통해자신의플랫폼과애플리케이션의전달을가속화 할수있다. 3D 프린팅관련표준으로는 3D Data 의 Visualization 에는필수적으로 Open GL 사용, Collada 는 CAD Format 으로 TC 184 에서채택, 고속처리를위해서필요한병렬처리표준 OpenCL 로구성되어있다. ECMA International ECMA International은 1961년이래로정보통신기술 (ICT) 와가전 (CE) 분야의표준을전세계적으로여러범위와적시생성을촉진해왔다. 특히, 3D CAD 데이터의재사용을촉진하기위한글로벌 3D 표준을발전시켰다. 이는하류 3D시각화응용을위한활동이다. 3D프린팅관련표준으로는 ECMA-363 U3D File Format (June 2007, 4th edition) 이있다. 현재 ECMA International은활동하지않고있는상황이다. 24

25 Ⅳ 국내표준화동향 3D 프린팅국내외표준화동향 국내표준화추진동향 14 년국가기술표준원은 ISO TC261 P-Member 로가입하고 ISO TC261(Additive Manufacturing) 표준화에 참여하고있으며 14 년 ISO TC261 국내전문위원회가구성되어국제표준화대응을추진하고있다 3D 융합산업협회를간사기관으로하여산 학 연 20 명의전문가로구성된전문위원회는 14 년 12 월제 1 차 위원회개최후 ISO TC261 표준화대응활동을진행하고있다 16 년 1 월 ISO TC261 7 차총회에서한국대표단은 Plenary meeting 에서 2 건의신규표준화아이템을발표 하였고 2 개의관련 Ad-Hoc 그룹을구성하고멤버활동및표준화를추진하고있다 표 13 ISO TC261 N0225 Resolutions 중관련내용 Resolution 23: Creation of an ad-hoc group on AM safety issues Resolution 25: Creation of an ad-hoc group on Medical requirements on AM ISO/TC 261 thanked Mr. Francois RICHARD for his report on the investigation of AM safety issues and decided to create an ad-hoc group AM safety issues with the task to monitor the recently started activities on AM safety issues, e.g. at VDI and ASTM level and the ones presented by the Korean delegation. ISO/TC 261 nominated Mr. Francois RICHARD as convenor of this ad-hoc group and Mr. Christian SEIDEL Mr. Lionel RIDOSZ, Mr. Shane COLLINS, Mr. Simon CHAPPELL, Mr. Nobuhiro AYA, Mr. Dongyub LEE, Mr. Woo Chul SUNG, Mr. Kyungho PARK and Mr. Taylor VALONE as ad-hoc group members. Mr. Richard is requested to report on the findings of this adhoc group at the plenary meetings of ISO/TC 261 ISO/TC 261 decided to create an ad-hoc group on the Medical community requirements on AM with the task to investigate these requirements and to analyse which activities would result for ISO/TC 261. Mr. Fouzi BAHBOU was nominated as convenor of this ad-hoc group, and Mr. Shane COLLINS, Mr. Rod McMILLAN, Mr. Young Lae MOON and Mr. Kohei MURASE were nominated as members of this ad-hoc group 25

26 Ⅴ 시사점 3D프린팅 Gartner 2015 Hype Cycle에서미래에사용될 3D프린팅기술을예측해볼수있다. 3D프린팅프로토타입제작, 3D프린팅을이용한개인맞춤형보청기등은해당기술이안정기 (Plateau) 에접어들어시장의주류기술로자리잡기시작했음을시사하고시장에서성과를거두고있음을보여준다. 3D프린팅치과용기기기술은환멸단계 (Disillusionment) 를탈출하여계몽의구간으로진입을준비하고있어 5~10 년내안정기에접어들것으로예측된다. 그림 13 3D 프린팅 2015 Hype Cycle, 출처 : Gartner 2015 expectations 3D Printing of Medical Devices 3D Printing in Supply Chain 3D Printing of Consumable Products Industrial 3D Printing 3D Bioprinting for Life Science R&D Retail 3D Printing Classroom 3D Printing 3DP-Aided Hip/Knee Implants 3D Printing for Oil and Gas 3D Bioprinting Systems for Organ Transplant Macro 3D Printing Intellectual Property Protection (3D Printing) 3D Printing in Manufacturing Operations Consumer 3D Printing 3D Printing for Prototyping 3D Printing of Hearing Devices 3D Scanners 3D Printing Service Bureaus 3D Print Creation Software Enterprise 3D Printing 3D Printing of Dental Devices As of July 2015 Innovation Trigger Peak of Inflated Expectations Trough of Disillusionment Slope of Enlightenment Plateau of Productivity Plateau will be reached in: less than 2 years 2 to 5 years 5 to 10 years more than 10 years obsolete before plateau Source: Gartner(July 2015) 기술이대중의관심을받기시작하는 Innovation Trigger 단계에서는 3D프린팅지재권보호, 매크로 3D프린팅, 교실에서의 3D프린팅사용, Supply Chain에서의 3D프린팅등이대중의관심을받고있다. 지재권보호, 3D프린팅인체 / 환경안전성, 시스템에서의 3D프린팅기술들이안정기에접어들기위해서는해당기술에대한다양한 Best Practice, 표준, 인증등이연구개발되어야할것으로생각된다. 26

27 3D 프린팅국내외표준화동향 국내에서는 3D 프린팅산업이 3D 프린터 에초점이맞춰져있지만향후기술이융합되면서항공기 건축 의료 패션등다양한분야에 3D 프린팅이활용될것으로예상됨에따라미래예측을통한향후다양한 융 복합 R&D 및표준화아이템발굴이필요하다. 국내 3D프린터기업들은대부분중소기업으로구성되어있어연구및제품개발외에 3D프린팅표준화를적극적으로참여하기에는국내표준화지원인프라및전문인력이매우부족한실정이다. 적극적인글로벌표준화및 KS 제정등을위해정책적으로중소기업을지원하는 3D프린팅표준화사업과예산이필요할것으로판단된다. 그림 14 다양한 3D 프린팅융복합산업 Target Market Target Market Food Automotive Aerospace Jewelry Hearing Aid Dental Implant Metal Machine Do-It-Yourself Products Category 장비소재소프트웨어변환 합성기반비정형대형금속구조물용프린터생체적합성소재입체 (3D) 모델링소프트웨어 (SW) 복합가공 (AM/SM) 용프린터맞춤형금속분말소재및공정기술개방형협업 저작솔루션 공정혼합형다중복합선택적레이저소결기술 (SLS) 프린터고속 / 고정밀광조형프린터 정밀검사및역설계용스캐너 세라믹소재및공정기술 복합기능성고분자소재 능동형하이브리드스마트소재 입체 (3D) 프린팅시뮬레이터 지능형출력계획 관리솔루션 저작물관리 활용오용방지솔루션 융합 / 응용 우리나라의 3D 프린팅산업발전과글로벌 3D 프린팅표준강국을위해중장기미래예측형 3D 프린팅로드 맵 ( 표준화, R&D) 개발과 3D 프린팅산업 Niche Market 을발굴해야하며전략적인 Fast Follower 형표준화 뿐만아니라차세대비전을가지고새로운시장에대한 First Mover 형표준화도준비해야한다 27

28 발간국가기술표준원표준정책과연락처 ~49 KATS 기술보고서의저작권은국가기술표준원에있습니다. 본기술보고서를인용하거나발췌하실려면위연락처로연락주십시오.