산업용 3D 스캐너의 사양서나 검교정 성적서에는 VDI/VDE 2634, ISO 10360-13 같은 규격명이 적혀 있습니다. 고객 상담에서도 자주 나오는 질문이 있습니다.

“VDI와 ISO는 무엇이 다르고, 어느 쪽을 기준으로 장비를 봐야 하나요?”

면 단위 광학식 3D 측정 시스템은 현재 ISO 10360-13을 중심으로 정리되는 중입니다. 그동안 널리 쓰였던 VDI/VDE 2634 Blatt 2와 Blatt 3은 철회됐고, DIN은 DIN EN ISO 10360-13 사용을 안내합니다. 점 단위 시스템을 다루는 Blatt 1은 그대로 남아 있습니다.

규격이 바뀌면서 가장 눈에 띄는 부분은 시험 조건의 표현 방식입니다. VDI/VDE 체계에서는 제조사마다 시험 구성과 성적서 표기에 차이가 생길 여지가 있었습니다. ISO 10360-13은 시험 위치와 측정 모드, 성능 기호, 판정 방식을 더 세분했습니다. 같은 조건으로 비교하기가 전보다 수월해진 셈입니다.

핵심만 보면

• VDI/VDE 2634 Blatt 2·3은 면 단위 광학식 3D 시스템에 오랫동안 쓰인 성능평가 지침입니다.
• 두 문서는 현재 철회됐고, 같은 분야의 국제표준인 ISO 10360-13이 그 자리를 이어받았습니다.
• ISO에서는 시험 위치와 측정 조건을 더 구체적으로 기록합니다.
• 실제 장비 비교에는 규격명과 함께 센서, 측정 볼륨, 측정 모드, MPE, 시험 불확도가 쓰입니다.

쉽게 풀어보기｜3D 스캐너 정확도, 숫자 하나로 충분할까?

3D 스캐너는 물체 표면에서 수많은 점을 얻고, 그 점으로 형상과 치수를 계산합니다. 여기에는 여러 종류의 오차가 섞입니다. 구 표면은 매끄럽게 나왔지만 지름이 다를 수도 있고, 측정 위치를 바꾸자 길이가 달라질 수도 있습니다.

그래서 광학식 3D 스캐너의 성능은 몇 가지 시험으로 나누어 봅니다.

1. 둥근 공이 울퉁불퉁하게 나오지는 않는가?

교정된 기준 구를 스캔한 뒤 측정점이 얼마나 고르게 모였는지 봅니다. ISO 10360-13에서는 측정점의 95%를 감싸는 가장 얇은 구형 껍질의 폭을 구합니다. 이것이 구 형상 분산 오차인 PForm.Sph.95%입니다.

2. 공의 지름은 맞는가?

구 표면이 매끄러워도 지름은 크게 또는 작게 계산될 수 있습니다. 측정한 지름에서 기준 구의 교정 지름을 뺀 값이 PSize.Sph.95%입니다.

3. 위치를 바꿔도 거리가 같게 나오는가?

두 기준 구 사이의 중심 거리를 여러 위치와 방향에서 측정합니다. 결과가 달라지면 센서 측정 공간에 확대, 축소 또는 방향성 왜곡이 있다는 뜻입니다. 이때 쓰는 항목이 DCC입니다.

4. 평면은 평평하게 나오는가?

실제로 평평한 기준면이 스캔 데이터에서 휘거나 물결처럼 나타나는 경우가 있습니다. DForm.Pla.95%는 측정점의 95%를 포함하는 두 평행면 사이의 간격으로 그 정도를 나타냅니다.

ISO 10360-13에서 사용하는 대표적인 성능 항목

큰 부품은 여러 장의 스캔을 이어 붙여 측정합니다. 센서나 부품을 옮겨 여러 뷰를 촬영하고 하나의 좌표계로 합칩니다. 이 과정에서는 개별 측정의 오차와 함께 정합, 스케일 오차가 쌓입니다. ISO 10360-13이 한 센서 측정 공간인 SMV와 여러 공간을 연결한 CMV를 구분하는 배경입니다.

VDI/VDE 2634는 어떻게 나뉘어 있었나?

VDI/VDE 2634는 독일 VDI와 VDE가 만든 광학식 3D 측정 시스템 성능평가 지침입니다. 측정 방식에 따라 세 문서로 나뉩니다.

Blatt 2는 센서와 측정 대상이 움직이지 않는 단일 뷰를 다뤘습니다. Blatt 3은 센서 또는 부품을 움직여 얻은 여러 뷰를 공통 좌표계로 묶는 시스템까지 범위를 넓혔습니다. 구조광과 프린지 프로젝션 방식의 3D 스캐너 업계에서는 이 두 문서가 오랫동안 사실상의 공통 기준으로 쓰였습니다.

ISO 10360-13은 어떤 장비에 적용되나?

ISO 10360은 좌표측정시스템의 인수검사와 재검증을 다루는 국제표준 시리즈입니다. 2021년 발행된 Part 13은 비접촉 면 센서로 3D 표면 데이터를 만들고 여러 뷰를 결합하는 광학식 3D 좌표측정시스템을 대상으로 합니다.

패턴 투영, 프린지 투영, 투사선 주사 방식 등이 여기에 포함됩니다. ZEISS ATOS와 같은 구조광 기반 면 단위 시스템도 이 범주에 들어갑니다.

촉각식 CMM, 비전 CMM, 레이저 트래커, CT, 다관절 측정암은 각 장비에 맞는 다른 표준을 사용합니다. 휴대형 레이저 라인 스캐너는 ISO 10360-13의 기본 범위에서 빠져 있지만, 사용자와 공급자가 합의해 시험법을 적용하는 경우는 있습니다.

ISO 10360-13:2021은 2026년 8월 현재 발행 상태입니다. 유럽과 독일에서는 DIN EN ISO 10360-13:2023-11로 채택했습니다. ISO 원문은 2026년 7월부터 정기 검토에 들어갔으며, 후속 판본이 확정되기 전까지 현재 판이 계속 쓰입니다.

VDI에서 ISO로 옮겨가는 이유｜시험 조건을 더 또렷하게

회사에서 이 주제를 이야기할 때도 “VDI는 업체마다 이해하고 적용하는 방식이 조금씩 다를 수 있었다”는 의견이 나왔습니다. 실제 성적서를 비교해 보면 같은 규격명이 적혀 있어도 기준 길이, 시험 배치, 측정 모드의 표기가 서로 다른 경우가 있습니다.

VDI/VDE 2634-2의 길이 시험은 7개 대표 선을 사용했고, 기준 길이 선택에는 비교적 넓은 재량이 있었습니다. 장비의 성격에 맞춰 시험을 구성하기에는 편리했지만, 서로 다른 제조사의 수치를 나란히 놓을 때는 조건을 다시 살펴야 했습니다.

ISO 10360-13은 센서 측정 볼륨을 8개 영역으로 나누고 12개 필수 위치 조합을 사용합니다. SMV와 CMV, SV와 MV처럼 측정 범위와 뷰 구성도 기호에 담습니다. 적합성 판정은 ISO GPS 체계와 연결됩니다.

NIST가 2024년에 발표한 시뮬레이션 연구에서는 ISO의 12개 길이 방향 시험이 VDI/VDE의 7개 방향 시험보다 구조광 시스템의 특정 모델 파라미터 오류에 더 민감하게 반응했습니다. 시험 위치가 늘면서 놓치던 왜곡을 잡을 가능성도 커진 것입니다.

정리하면 ISO 10360-13은 VDI의 성능평가 개념을 이어받으면서 시험 위치, 측정 모드, 판정 체계를 국제 공통 형식으로 세분화했습니다. 업체별 해석 차이에 관한 부분은 규격 구조와 성적서를 비교하며 IDS가 정리한 실무 관점입니다. 실제 업무에서는 시험 조건을 맞춰 보고 결과를 대조하기가 전보다 수월해졌습니다.

면 단위 광학식 3D 측정의 규격 흐름. 점 단위 시스템을 다루는 Blatt 1은 현행입니다.

VDI/VDE 2634와 ISO 10360-13 비교

구 형상, 구 크기, 구 간격, 길이라는 기본 개념은 두 규격에 이어집니다. 시험 위치와 평가 모집단, 데이터 처리, 판정 규칙은 서로 다릅니다. 과거 VDI 성적서와 새 ISO 성적서는 각 시험 조건을 맞춰 비교하는 편이 정확합니다.

ISO 10360-13 성적서의 주요 기호

기호가 길어 보여도 앞부분은 평가항목, 뒷부분은 측정 조건입니다. 성적서와 소프트웨어에 따라 괄호나 구분 기호 모양이 조금씩 달라질 수 있습니다.

PForm.Sph.95%｜구 형상 분산 오차

기준 구의 측정점 95%를 포함하는 가장 얇은 구형 껍질의 폭입니다. 값이 작을수록 구 표면이 매끄럽고 안정적으로 재현됐습니다.

PSize.Sph.95%｜구 크기 오차

측정점으로 피팅한 구의 지름과 기준 구의 교정 지름 사이의 차이입니다. 양수는 크게, 음수는 작게 측정된 방향을 나타냅니다.

DCC｜구 중심 간 거리 왜곡 오차

두 기준 구의 측정 중심 거리에서 교정된 중심 거리를 뺀 값입니다. 측정 볼륨 안의 위치와 방향에 따른 스케일 변화를 보여줍니다.

DForm.Pla.95%｜평면 형상 왜곡 오차

기준 평면의 측정점 95%를 포함하는 두 평행면 사이의 최소 거리입니다. 실제 평면이 데이터에서 휘어 보이는 정도를 수치로 나타냅니다.

EVol:CMV.MV｜결합 측정 볼륨의 체적 길이 측정 오차

여러 센서 측정 볼륨을 연결한 공간에서 교정된 기준 길이를 측정한 결과입니다. 큰 부품을 여러 뷰로 측정할 때 누적되는 정합과 스케일 오차가 여기에 반영됩니다.

SMV·CMV와 SV·MV 읽는 법

• SMV(Sensor Measurement Volume): 한 센서 구성의 측정 볼륨
• CMV(Concatenated Measurement Volume): 여러 센서 측정 볼륨을 이어 붙인 범위
• SV(Single View): 센서와 부품의 상대 위치를 바꾸지 않은 한 번의 뷰
• MV(Multiple View): 서로 다른 위치와 방향에서 얻은 여러 뷰를 결합한 측정

SMV.MV와 CMV.MV는 모두 다중 뷰지만 측정 공간의 범위가 다릅니다.

SMV.MV는 하나의 센서 측정 볼륨 안에서 여러 뷰를 사용한 시험입니다. CMV.MV는 센서나 부품을 이동하며 측정 공간 자체를 이어 붙입니다. 성적서에 MV가 적혀 있어도 두 시험이 다루는 크기와 오차 누적 범위는 꽤 다릅니다.

성적서에서 실제로 볼 숫자｜측정값, MPE, 시험 불확도

ISO 10360-13에는 모든 장비에 공통으로 적용되는 합격 숫자가 없습니다. 제조사 또는 사용자가 항목별 최대허용오차인 MPE를 선언하고, 정해진 절차로 얻은 측정값이 그 범위에 드는지 판정합니다.

같은 ISO 규격으로 시험한 장비라도 성적서의 조건에 따라 숫자의 의미가 달라집니다.

• 센서와 렌즈, 측정 볼륨
• SV 또는 MV
• SMV 또는 CMV
• 95% 데이터 또는 전체 데이터
• 항목별 측정값과 MPE
• 기준물의 교정 추적성과 시험 불확도
• 온도, 진동, 조명, 데이터 전처리 조건

규격 시험에는 광학 측정에 적합한 기준물이 쓰입니다. 실제 부품의 검은색 표면, 강한 광택, 반투명 재질, 깊은 홈과 날카로운 모서리는 별도의 변수가 됩니다. 장비를 도입하기 전 실제 부품으로 샘플 측정을 해보는 이유도 여기에 있습니다.

현장에서 말하는 검교정, 인수검사, 재검증

국내 현장에서는 장비 상태를 기준물과 비교하는 업무를 넓게 ‘검교정’이라고 부르곤 합니다. 성적서에는 조금 더 구체적인 용어가 쓰입니다.

• 교정(Calibration): 추적 가능한 기준과 비교해 지시값의 차이와 관련 불확도를 구하는 활동
• 인수검사(Acceptance test): 설치 시점 등에 장비가 명시된 MPE를 만족하는지 평가하는 시험
• 재검증(Reverification test): 사용 중인 장비가 명시된 성능을 유지하는지 다시 평가하는 시험
• 조정(Adjustment): 오차를 줄이기 위해 장비 상태나 설정을 수정하는 작업

ISO 10360-13의 정식 범위는 광학식 3D 좌표측정시스템의 인수검사와 재검증입니다. 교정 결과만 적힌 문서인지, MPE 적합성 판정까지 포함된 문서인지에 따라 성적서의 역할도 달라집니다.

ISO/IEC 17025는 시험·교정기관의 역량과 품질체계를 평가하는 기준입니다. ISO 10360-13은 장비 성능을 시험하는 방법입니다. 두 규격이 성적서에 함께 등장하더라도 맡은 역할은 서로 다릅니다.

ZEISS ATOS와 규격 전환

ZEISS ATOS는 구조광으로 부품 표면을 비접촉 전면 측정하는 산업용 광학식 3D 측정 시스템입니다. ATOS 계열에는 오랫동안 VDI/VDE 2634 기반의 인수시험 체계가 사용됐고, 현재는 ISO 10360-13 기반 인수시험도 적용됩니다.

ZEISS 기술 자료에서는 ATOS 센서의 ISO 10360-13 인수시험 항목으로 DForm.Pla.95%를 안내합니다. 구 형상과 크기, 구 중심 간 거리와 함께 평면 왜곡까지 공통 기준물로 평가하는 방식입니다.

기존 고객의 VDI/VDE 성적서는 과거 장비 상태를 보여주는 이력으로 남습니다. 신규 장비나 이후 재검증에서는 ISO 체계에 맞춘 성적서를 사용할 수 있습니다. 실제 발급 규격과 시험 항목은 ATOS 모델, 센서와 렌즈, 측정 볼륨, 서비스 범위에 따라 정해집니다.

장비 구매와 측정 용역 상담에서 묻는 내용

광학식 3D 스캐너를 비교하거나 측정 용역을 의뢰할 때 IDS에서는 다음 내용을 먼저 살펴봅니다.

1. 적용 규격과 판본
2. 센서, 렌즈와 측정 볼륨
3. SV·MV와 SMV·CMV 조건
4. 실제 측정값, MPE와 시험 불확도
5. 기준물의 교정 추적성
6. 필터링과 메시 생성 등 데이터 처리 조건
7. 대상 부품의 재질, 광택, 크기와 요구 공차
8. 설치 후 교육, 유지보수와 정기 재검증 범위

이 정보가 모이면 카탈로그의 ‘정확도’ 한 줄보다 실제 검사 업무에 맞는 장비와 측정 구성을 훨씬 구체적으로 잡을 수 있습니다.

정리｜VDI에서 ISO로, 공통 시험 틀이 더 촘촘해졌다

VDI/VDE 2634는 광학식 3D 측정 시스템의 성능평가 방법을 업계에 정착시킨 기준입니다. 면 단위 시스템을 다루던 Blatt 2와 Blatt 3의 역할은 ISO 10360-13으로 이어졌습니다. ISO는 시험 위치와 측정 모드, 성능 기호, 판정 방식을 국제 공통 체계로 묶었습니다.

현장에서 체감하는 변화는 성적서의 조건이 전보다 또렷해졌다는 점입니다. 제조사마다 달랐던 시험 구성과 표기를 비교하기 쉬워졌고, 한 장비의 성능도 SMV·CMV와 SV·MV 조건에 맞춰 읽을 수 있게 됐습니다.

IDS는 ZEISS ATOS 광학식 3D 측정 시스템의 장비 상담, 도입 검토, 설치·교육·유지보수와 3D 스캔·품질검사 용역을 지원합니다. 대상품의 크기와 재질, 도면 또는 CAD, 검사 항목과 공차, 필요한 결과물을 보내주시면 적합한 장비 구성과 측정 방식을 검토해 드립니다.

장비 도입 및 3D 측정 용역 문의
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