제 1 장

서 론

1.1 배경

  이 책은 STEP(Standard for the Exchange of Products model data - 제품 모델 데이터 교환 표준) 개발에 관하여 정리한, NIST(National Institute of Standards and Technology)의 광범위한 노력의 결과이다. NIST 와 관련된 20 여 명의 사람들이 이 책의 작성에 적극적으로 공헌하였다. 이 일을 제안한 제조공학 연구실(Manufacturing Engineering Laboratory)의 Richard Jackson 박사는 소개말로 다음과 같이 말하였다.

"이제 STEP과 관련하여 발생한 사실들을 면밀히 검토해야 할 때입니다. 제품 데이터 교환에 관한, 기술 및 표준 위원회의 10 여 년의 노력의 결과로써, 이 주제에 대한 명확한 연구 결과를 정리할 때인 것입니다. 이러한 작업은 기술적 쟁점, 해결책과 표준에 관한 명백하고 간략하며, 분명한 논의들을 포함하여야 할 것입니다……." (1996년 10월)


  이 책은 STEP 연구에 대한 NIST의 역할에 초점을 맞출 것이지만, STEP 개발을 목표로 NIST과 공동 작업한 다양한 파트너들의 역할과 노력에 대해서도 밝힐 것이다. 또한, 이 책은 STEP이나 다른 유사한 표준 연구와 관련하여 장래에 NIST가 취할 수 있는 방향도 검토할 것이다. 제품 데이터 교환의 표준화에 대한 NIST의 노력은 물리적 측정 및 보정(physical measurements and calibration)에서 아래 소개된 영역까지 그 역할을 확대하게 만들었다.

  더 나아가서 이 책은 독자들에게, 회사의 제품 생산 및 활용성을 촉진하는데 있어서 표준의 중요성을 알리고자 한다. 21세기가 다가옴에 따라, 생산성 및 경쟁력 향상을 위한 새로운 제조 기술들이 필요하다. 컴퓨터 정보화 시대의 각 기업은 국내 및 세계의 정보를 교환, 공유하고 있다. 현재 생산되고 있는 자동차나 항공기, 선박 및 건축물 등의 복잡한 제품의 제조에 이러한 능력이 요구되고 있다. 생산 기한을 맞추기 위해, CAD 및 제조 툴들이 제품의 구상, 설계, 시제품, 제조, 시험 및 고객 지원에 사용되고 있다. 쓸모가 있으려면 정보 교환 프로세스가 촉진되어야만 한다. 오늘날, 기존 제품 및 기술은 유효 기간이 끝나기 전에 다른 것으로 대체되곤 한다. 이는, 부분적으로, 제조 시장의 경쟁적 성질 때문이다.

  쾌속 생산, 동시 공학 및 팀 작업의 시대에, 다양한 컴퓨팅 환경에서 제품 데이터 정보를 신속하고 효율적으로 공유하는 것이 협력 작업에 아주 중요하다. 이와 같은 협력 체제는 하나의 기업 내 또는 보통의 비즈니스 및 거래에서 협력 관계에 있는 회사들 간의 협력을 고려해야 한다.

  제품 데이터의 디지털화는, 한 회사 내의 제품 데이터 통합 계획이나, 회사 밖의 관계에 있어서 기본이 되는 기술이다. 제품 데이터 교환은 협력을 통한 제조에 필요한 표준과 기술을 구현하기 위한 필수 요소이다.

  NIST는 미국의 경제 성장을 촉진시킨다는 역사적 사명을 띠고 있기 때문에, STEP 개발의 주도적 입장을 취해왔다. NIST는 산업계와 함께 기술, 측정 및 표준의 개발과 적용에 최선을 다해 왔다. 특히 지난 수 년 간 NlST는 IT와 제조업의 기반에 필요한 것들을 다루는 데 역점을 두어 왔다. STEP은 IT와 제조업을 통합하는 표준의 이상적인 예이다. 날로 증가하는 세계 경제의 상호 의존성 때문에, NIST는 STEP과 같은 표준 개발은 국제적인 영역에서 달성되어야 한다고 생각하고 있다.

  STEP 프로젝트는 시작 초기부터 폭 넓은 지식과 기술을 갖춘 다수의 전문가로부터 지원을 받아 출발했다. 공통점은 프로젝트에 쏟아 부은 열정, 헌신과 노력이었다. 위원회가 일을 시작했을 때, 표준 개발에 많은 경험을 가지고 있는 사람은 거의 없었다. 어떤 의미에서는, 이러한 경험 부족이 걸림돌이 되어, 복잡한 ISO 프로세스를 배우는데 많은 시간을 보내었다. 그러나 다른 의미에서는, 사무국이나 기술팀이 다른 표준 위원회에서 일 하는 방식에 구속받지 않도록 한, 중요한 장점이기도 하였다. STEP 개발은 여러 업적을 처음으로 이루었다. STEP은 이하의 것을 실현한 최초의 ISO 표준이다

  이 책은 STEP 개발의 역사를 거슬러 올라간다. 성공, 좌절과 중요한 문제를 다룬다. 궁극적으로, NIST는 STEP이 제품 데이터 교환 문제의 기술적인 해결책으로써, 또한 표준 개발 프로세스에 있어서의 하나의 공헌으로써 성공적으로 진행되고 있다고 확신한다.

1.2 서술 방식


  제 5장에서는 ‘특별한 불평불만 위원회(Ad Hoc Complainers and Gripers Committee)’로 알려진 PDES/STEP 커뮤니티의 여러 사람이 소개된다[1]. STEP의 많은 표준 파트들을 통합하기 위한 독특한 해결방법에 대한 논거로써, 그들은 유추를 사용하였다. 동일한 유추가 이 책에서 채택한 접근 방식을 잘 설명하고 있다 :

"PDES1)의 개발은, 여러 저자가 한 권의 책, 예를 들어 컨퍼런스의 결과물 같은 책을 편집하는 것에 견줄 수 있다. 이러한 책은 다음과 같이 편집되어질 것이다 :

       1. 편집자들이 제출된 모든 논문을 한 권의 책으로 단지 묶는다.
       2. 편집자들이 제출된 논문들 중 일부를 선택하여, 이것을 한 권의 책으로 만든다.
       3. 편집자들이 각 장의 개요를 결정하고, 개요에 따라 각 장을 기술하도록 저자에게 요청하고,
         그 결과를 모아서 출판한다.
       4. 편집자들이 책의 주제를 결정하고, 각 장의 개요를 작성한다;
         저자들에게 개요에 따라 각 장을 작성하도록 부탁한다;
         각 장 간에 불일치하는 곳을 없애고, 적절한 상호 참조를 넣고,
         빠진 생각을 보충하고, 일관된 스타일이 되도록 편집한다 ;
         최종적으로 책을 출판한다."

  STEP 통합에 대한, '특별한 불평불만 위원회(Ad Hoc Complainers and Gripers Committee)'의 추천 시나리오를 알기 위해서는 5장까지 읽어야 하나, 이 책을 편집하기 위해, 편집자는 위의 4번째 시나리오를 시도하였다. 저자들에 관한 부록 D를 보면 각 장의 공헌자를 알 수 있어서, 읽으면서 생기는 의문점을 직접 물을 수 있을 것이다. 편집자는 저자의 기술적인, 역사적인 견해를 가능한 한 유지하려고 노력했으나, 위의 4번째 시나리오가 제시하는 데로 통합하는 과정에서, 특정한 장과 관련된 저자의 견해 중 일부가 저자의 원래 의도를 반영하지 않을 수도 있다.

1.3 내용


  과거에, 회사들은 대부분 회사 내부의 고유한 형식을 이용하여 업무를 수행했다. 시장이 글로벌화 됨에 따라, 이제 우리는 공개된 세계 표준으로의 극적인 패러다임의 전환을 보고 있다. 그림 1-1은 이와 같은 경향을 나타내고 있다. 표준은 더 이상 뒤를 쫓는 기술도, 사실을 문서화하는 작업도 아니다. 표준은 기업 내부 및 기업 간의 효과적이고 효율적인 통신을 위한 중요한 기반을 제공한다.

  표준 개발 과정과 제품 표현 방법은 오랫동안 연구되어 왔다. 기술 성장과 표준화를 동시에 진행하는 것은 쉬운 일이 아니다. STEP 개발이 어떻게 진보하는 기술과 함께 표준화를 진행시켜왔고, 현재도 진행되고 있는지 이 책의 후반부에 기술되어 있다.

  STEP의 잠재적인 영향력은 크고, 그 효과가 이제 전 세계적으로 나타나기 시작했다. 미국과 유럽의 50 개 이상의 제품 생산에서, STEP은 이미 유연성 및 신속성 제고뿐만 아니라 라이프사이클 비용과 생산 기간을 낮추고 있다. 몇 개의 예를 들면 :

  NIST는 이 책이, 제품 데이터 교환에서 오늘날 우리가 어떤 상태에 있는지 아는데 필요한, 어려움과 이득을 모두 설명할 수 있기를 바란다.

  이 책의 나머지 장은 4개의 주요 부분으로 나누어진다 :

  이 책은 마지막 장에 약어 및 전문 용어 모음, 몇몇 장을 읽는데 도움이 되는 추가 참고문헌, 각 저자의 약력, 색인, 각 장에 인용된 관계 서적 등의 일람을 첨부하여 놓았다.

  각 장의 개요는 다음과 같다.

  2장은 STEP 개발로 이어진 제품 데이터 교환 표준의 역사를 다룬다.

  5장에서는 제품 데이터 교환의 국제 표준에 관한 합의 달성 과정에서 일어났던 각 개발 단계의 특징을 기술하고 있다. STEP의 구조가 드러나기 이전에 개발의 초점이 수차례 변경되었다. 이 장에서는 그 변천과 기술적으로 관련된 것 및 현재의 STEP을 만든 최종적인 결정을 밝힌다.

  3장은 STEP의 구조적 요소 및 방법론의 개요를 제시하고, STEP 구조의 필요조건과 지배적인 원리를 기술한다. STEP 초판이 국제 표준이 된지도 수년이 되어서, 현재 구조에서 파악된 문제점의 일부 또한 논의될 것이다.

  7장은 STEP의 성공의 발판을 모델링으로 파악하고 있다. 모델링은 매우 복잡한 분야이기 때문에 현재에도 계속 연구가 진행되고 있다. 제각각 방향이 다른, 많은 요구 조건의 충돌과 다른 제안들이, STEP을 위해 만들어지고 사용된 모델링 언어인 EXPRESS를 구체화시키는 데 도움이 되었다. 최종적으로는 SC42)의 견해가 모델링이라는 어려운 영역에서 타협과 혁신을 달성하게 하였다. 7장에서는 STEP의 초석 중의 하나인 EXPRESS에 관하여 상세하게 설명한다. SC4가 EXPRESS 개발로부터 어떻게 도움을 받았는지, 또한 EXPRESS가 자동 코드 생성 및 모델 유효성 확인에 대한 요구를 어디까지 만족시킬 수 있는지 고려한다.

  8장은 데이터의 공유 및 표준 구현과 정보 모델링을 중심으로 한다. 특히, STEP의 데이터 공유 인터페이스 표준인 SDAI(Standard Date Access Interface), ISO 10303-22에 큰 비중을 둔다.

  4장은 AP(Application Protocol) 방법론의 목적과 원리를 설명하고, STEP 구조에 AP를 추가한 결정의 배경을 기술하고 있다. 또한 AP 프로젝트를 계획, 관리하는 체계를 요약하고, AP 방법론에서 얻은 교훈을 기술한다.

  6장은 시험을 통해 얻은 방법 및 툴과 표준에 기반을 둔 제품 통합을 소개한다. 시스템 통합을 실현하기 위한 2개의 주요 방법은 적합성 시험과 상호운용성 시험이다. 이 장에서는 시험의 목적을 밝히고, STEP의 관점에서 적합성과 상호운용성 시험의 관계를 기술한다.

  9장은 국제 표준화 조직 안에서 STEP 표준화 과정에 공헌한 방법과 인력, 자료 및 툴을 다루고 있다. 독자는 STEP의 표준화를 둘러싼 모든 것들이 방대하고 복잡하다는 것을 이해하고 이 장을 읽어야 한다. 보통의 ISO 표준들은 길이가 짧고 범위가 좁아서, 대부분의 ISO 소위원회는 회의 횟수가 적고, 기술 전문가의 수도 적었기 때문에, SC4는 그 표준화 과정을 위한 혁신적인 방법을 찾아야만 했다.

  10장은 STEP의 미래에 대한 비전을 제시하여, STEP이 21세기에 산업과 행정에 미칠 영향을 전망한다. 미래의 제품 개발 방향에 대한 생각뿐만 아니라, 개발 및 구현 전망도 포함한다. 또한 STEP이 앞으로 관련 그룹 및 표준과 어떻게 연결될 수 있는지 기술한다.

  11장은 그냥 에필로그이다. STEP 작업의 중요함과 NIST의 역할을 정리하였다.

1.4 누가 읽어야 할 책인가 ?


  이 책은 표준 개발 과정에 대한 기본적 이해를 전제로 쓰였다. 이 책의 대상이 되는 독자는 표준 개발자이다. 이러한 개발자들이 STEP 또는 제품 데이터 교환에 대한 기초 지식이 있거나 없을 수도 있다. 예상되는 독자는 다음과 같다 :

  이 책은 대학 수준에서 제품 데이터 개념 및 표준을 소개하는 보조 교재로도 유용할 것이다.

1.5 주의 사항


  이 책에서 특정 제품, 회사 또는 서비스에 대한 언급이 추천을 의미하거나 NIST의 보증을 의미하는 것은 아니다. 특정 예로부터 이끌어지고, 다른 문서, 다른 조직의 참여, 다른 제품 데이터 툴 및 서비스를 통하여 이 책의 내용이 풍부해지게 된 것이다. 독자는 모든 참고 자료들이 제시된 자료의 이해를 높이고, 제품 데이터 교환의 표준화에 있어 NIST 역할의 배경을 설명하기 위한 것임을 이해하기 바란다.


1) PDES는 미국에서 수행된 STEP 표준화 작업의 초기 약어이다. 현재 PDES는 STEP을 사용한 제품 데이터 교환 (Product Date Exchange using STEP을 의미한다.

2) ISO TC 184/SC4 : 산업 자동화 및 시스템 통합에 관한 기술 위원회 184. 산업 데이터에 관한 소위원회 4