데이텀이란?

데이텀과 DRF는 본격적으로 GD&T를 해석하고 적용하기 전에 이해해야 할 기본 개념 중 하나다. 데이텀은 3차원 공간에서 피쳐의 위치나 자세를 정하는 이론적인 기준이다. 이 글에서는 데이텀을 소개하고 그것이 왜 GD&T를 이해하는데 중요한지 살펴보겠다.

ASME에서의 정의

먼저 ASME에서 데이텀을 어떻게 정의하고 있는지 살펴보자. ASME 7장은 데이텀과 DRF에 대한 내용을 다루고 있다. 7장의 서두에는 다음과 같이 7장에서 다룰 내용을 소개하고 있다.

위의 내용을 보면, 데이텀은 데이텀 피쳐로부터 유도된 TGC를 사용하여 도출된다. 그리고 7장에서는 이 과정이 어떻게 진행되는지 설명할 것으로 예상된다.

그렇다면 데이텀, 데이텀 피쳐, TGC는 무엇일까? ASME 3장 정의를 중심으로 살펴보자.

데이텀은 “TGC로부터 유도된 이론적으로 완전한 점, 축, 선, 평면 또는 이들의 조합”이라고 정의하고 있다. TGC가 아직 무엇인지 모른다고 하더라도 이러한 과정의 결과물로 나오는 데이텀은 완전한 점이고, 완전한 축이고, 완전한 선이고, 완전한 평면, 또는 이들의 조합이라고 설명하고 있다. 완전하다는 것은 수학적으로 완벽하며 이론적으로 이상적인 상태를 말한다. 따라서 데이텀은 수학적으로 완벽한 요소(점, 선, 면)이라고 정리할 수 있다.

그렇다면, 데이텀의 근원이 되는 TGC가 무엇인지 살펴보자.

TGC는 “명시된 데이텀 피쳐로부터 데이텀을 도출하기 위해 사용되는 이론적으로 완벽한 경계”라고 정의하고 있다. TGC는 먼저 데이텀 피쳐로부터 얻어지고, 데이텀을 도출하기 위해 사용되고, 이론적으로 완벽한 경계라고 설명하고 있다. TGC가 무엇으로 부터 얻어지고, 무엇을 위해 사용되든 결과물은 이론적으로 완벽한 경계라는 것이다. 따라서 TGC는 완벽한 경계라고 정리할 수 있다.

그렇다면, TGC의 근원이 되는 데이텀 피쳐는 무엇인지 살펴보자.

데이텀 피쳐는 “데이텀 피쳐 심볼이나 데이텀 타겟 심볼로 식별된 피쳐”라고 정의하고 있다. 부품은 여러 개의 피쳐로 구성된다. 그 중에서 데이텀 피쳐 심볼이나 데이텀 타겟 심볼로 식별된 피쳐를 데이텀 피쳐라고 한다고 설명하고 있다. 따라서 데이텀 피쳐는 부품의 특정 피쳐라고 정리할 수 있다.

위의 내용을 종합하여 정리해보면, 데이텀 피쳐는 부품의 특정 피쳐이고, 그 피쳐로부터 얻어지는 완벽한 경계는 TGC이고, 이 TGC를 사용하여 도출된 완전한 요소(점, 선, 면)이 데이텀이라고 정리할 수 있다.

위와 같은 과정을 통해 데이텀 피쳐에서 데이텀이 도출된다. 데이텀 피쳐, TGC, 데이텀에 대해서는 이후에 자세히 설명할 것이다. 지금은 데이텀 피쳐로부터 데이텀이 도출된다는 정도만 이해하고 넘어가자.

데이텀 피쳐의 식별과 참조

데이텀 피쳐는 데이텀 피쳐로 식별된 피쳐라고 했다. 그렇다면, 도면에서 데이텀 피쳐가 어떻게 식별되고 사용되는지 살펴보자.

도면에 데이텀 피쳐 심볼 A, B, C가 표시되어 있다. 데이텀 피쳐 심볼은 여러 가지 방법으로 표기할 수 있다. 이는 이후에 자세히 설명한다. 일단 이 도면에서의 표기법을 살펴보면, 데이텀 피쳐 심볼 A는 피쳐를 직접 지시하고 있고, 데이텀 피쳐 심볼 B와 C는 해당 피쳐를 통제하는 FCF에 연결되어 있다.

데이텀 피쳐 심볼 A는 평면서피스인 부품의 바닥면에 연결되어 있다, 이는 부품의 바닥면이 데이텀 피쳐 A임을 나타낸다. 데이텀 피쳐 심볼 B는 위쪽에 있는 ∅7 홀을 정의하는 사이즈 치수 아래 있는 FCF에 연결되어 있다. 이는 위쪽에 있는 ∅7 홀이 데이텀 피쳐 B임을 나타낸다. 데이텀 피쳐 심볼 C는 아래쪽에 있는 ∅7 홀을 정의하는 사이즈 치수 아래 있는 FCF에 연결되어 있다. 이는 아래쪽에 있는 ∅7 홀이 데이텀 피쳐 C임을 나타낸다.

먼저 데이텀 피쳐 심볼 C가 연결된 FCF을 보면, 데이텀 피쳐 A와 B가 표기되어 있다. 이는 데이텀 피쳐 C는 데이텀 피쳐 A, 데이텀 피쳐 B를 기준으로 통제된다는 것을 의미한다. 다음으로 데이텀 피쳐 심볼 B가 연결된 FCF을 보면, 데이텀 피쳐 A가 표기되어 있다. 이는 데이텀 피쳐 B는 데이텀 피쳐 A를 기준으로 통제된다는 것을 의미한다. 마지막으로 데이텀 피쳐 심볼 A와 연결된 FCF을 보면, 앞서 살펴보면, 데이텀 피쳐 B, C와는 다르게 아무런 문자도 표기되어 있지 않다. 이는 데이텀 피쳐 A는 다른 피쳐를 기준으로 통제되지 않음을 의미한다.

위 그림에 표시한 FCF에는 데이텀 피쳐 심볼이 연결되지 않았다. 하지만 앞서 살펴본 FCF처럼 데이텀 피쳐 문자가 표기되어 있다. 이 경우에도 마찬가지로 해당 FCF로 통제하는 피쳐는 표기된 데이텀 피쳐를 기준으로 통제된다는 것을 의미한다. 어떤 피쳐를 기준으로 통제하려고 할 때 그 기준으로 삼고자 하는 피쳐를 데이텀 피쳐를 식별한다는 것을 이해할 수 있다. 그렇다면 어떤 경우에 기준이 필요할까?

데이텀이 필요한 경우

앞서 피쳐의 4속성인 사이즈, 모양, 자세, 위치를 살펴보았다. 이 속성 중에서 사이즈와 모양은 피쳐 자체를 평가하기 때문에 기준이 필요하지 않다. 반면 자세와 위치는 반드시 다른 대상을 기준으로 평가되어야 한다. 따라서 자세와 위치를 통제하기 위해서는 반드시 기준이 필요하다. 따라서 자세와 위치를 통제한다면, 반드시 데이텀 피쳐를 참조해야 한다.

이를 요약표를 통해 살펴보자. 데이텀 열을 보자. 데이텀 열은 데이텀이 필요한지 필요하지 않은지 보여준다.

자세와 위치를 통제하는 공차가 무엇인지 확인해보자. 자세공차, 윤곽공차, 흔들림공차, 위치공차가 자세와 위치를 통제한다. 그렇다면 이들은 데이텀이 필요할 것이다. 모양공차는 피쳐의 모양만을 통제하므로 데이텀이 필요하지 않다. 윤곽공차는 자세와 위치를 통제하는 경우에는 데이텀이 필요하고, 모양만을 통제하는 경우에는 데이텀이 필요하지 않다. 다르게 말하면 윤곽공차가 데이텀 피쳐를 참조하지 않았다면, 모양만을 통제하는 것이다.

마치며

데이텀은 피쳐를 통제하는 기준으로 사용한다. 위치를 설명하려면, 항상 다른 무언가를 기준으로 설명해야 한다. 자세도 마찬가지다. 자세를 설명하려면, 항상 다른 무언가를 기준으로 설명해야 한다.

예를 들면 어떤 것이 수직이라면 다른 무언가에 대해 90도를 이룬다는 의미고, 수직을 설명하려면 이 “다른 무언가”가 필요하고, 그 “다른 무언가”가 데이텀이 된다.

피쳐의 자세와 위치를 통제하기 위해서는 자세와 위치를 설명해야 하고, 자세와 위치를 설명하기 위해서는 기준이 필요하다. 그 기준이 되는 것이 데이텀이고, 그 데이텀은 데이텀 피쳐에 의해 얻어진다. 정리하면 피쳐를 통제할 때 기준이 필요하다면, 데이텀 피쳐를 식별하고 이를 참조해야 한다.