이 글의 목적은 현장에서 자주 접하는 KS, DN, ASTM, ANSI, EN, BS, JIS 등의 국제 규격을 체계적으로 이해하고, 배관·플랜지·자재 선정과 도면 검토, 구매 사양서 작성 시 정확한 대응과 호환 판단을 가능하게 하도록 돕는 것이다.
1. 표준화 체계의 큰 그림
산업 규격은 조직(표준화 기구)과 문서(규격번호), 적용범위(치수·재료·시험·표면·용접·안전)로 구조화되어 있다.
- 조직은 국가표준, 지역표준, 국제표준으로 나뉘며 각기 고유의 표기 체계를 가진다.
- 한 품목에 대해 치수 표준과 재료 표준, 시험 표준이 분리되어 있음을 전제로 문서를 교차 적용한다.
- 도면과 구매 명세서에는 최소한 품목, 재질 규격, 치수 규격, 압력 등급, 검사·시험 기준을 함께 기재한다.
| 구분 | 대표 조직 | 예시 표기 | 적용 영역 예 |
|---|---|---|---|
| 국제 | ISO, IEC | ISO 7005, ISO 2768 | 플랜지, 일반공차 |
| 지역 | CEN, CENELEC | EN 1092-1 | 유럽 플랜지 |
| 국가 | ANSI, ASTM, ASME, BSI, JISC, KATS | ASME B16.5, ASTM A106, BS 4504, JIS B2220, KS B1503 | 배관, 재료, 설비 |
2. 약어와 영역 한눈에 보기
약어만 보고도 적용 영역을 빠르게 추론할 수 있어야 한다.
| 약어 | 정식 명칭 | 주요 영역 | 문서 예시 |
|---|---|---|---|
| KS | Korean Industrial Standards | 국가표준 전반 | KS B 1541, KS D 3576 |
| DN | Nominal Diameter(유럽식 치수 표기) | 배관·밸브 공칭경 | DN 50, DN 150 |
| ASTM | ASTM International | 재료·시험 | ASTM A106, ASTM A312 |
| ANSI | American National Standards Institute | 국가표준 승인 | ANSI/ASME B16.5 |
| ASME | American Society of Mechanical Engineers | 치수·설계·압력용기 | ASME B16.x, ASME BPVC |
| EN | European Standard | 유럽 표준 | EN 1092-1, EN 10204 |
| BS | British Standards | 영국 표준 | BS 4504, BS EN 10204 |
| JIS | Japanese Industrial Standards | 일본 표준 | JIS B 2220, JIS G 3454 |
3. DN과 NPS, PN과 Class의 핵심 차이
배관·플랜지의 국제 호환에서 가장 많이 혼동하는 부분은 공칭경(DN)과 NPS, 압력 등급(PN)과 Class이다.
- DN은 mm 기반 공칭경 표기이며 NPS는 inch 기반 공칭배관호칭이다.
- PN은 정격압력 범주(바 기준)의 지표이며 Class는 온도별 허용압력 곡선에 따른 등급 체계이다.
- PN과 Class는 수치가 같아도 설계 기준과 허용압력이 동일하지 않으므로 직접 대체를 피한다.
3.1 DN ↔ NPS 빠른 대응표
| DN | NPS(in) | 일반 용례 |
|---|---|---|
| DN 15 | 1/2 | 소구경 계장 |
| DN 20 | 3/4 | 유틸리티 |
| DN 25 | 1 | 일반 배관 |
| DN 40 | 1 1/2 | 펌프 토출 |
| DN 50 | 2 | 프로세스 |
| DN 80 | 3 | 메인라인 |
| DN 100 | 4 | 메인라인 |
| DN 150 | 6 | 헤더 |
| DN 200 | 8 | 헤더 |
| DN 300 | 12 | 대구경 |
환산은 1 in = 25.4 mm를 기준으로 하지만, 실제 외경은 규격 시리즈에 따라 다르므로 표준 표를 우선 확인한다.
3.2 PN ↔ Class 개념 대응
| PN(바 표기) | 개념상 대응 Class | 주의사항 |
|---|---|---|
| PN 10 | Class 125 근사 | 실압력·온도 의존하므로 비동등이다 |
| PN 16 | Class 150 개념 근사 | 직접 치환 금지이다 |
| PN 25 | Class 300 일부 조건 근사 | 온도 곡선 확인이 필수이다 |
| PN 40 | Class 300~600 구간 교차 | 재질·온도에 따라 달라진다 |
| PN 63 | Class 600~900 개념 범위 | 설계코드 기준 우선이다 |
| PN 100 | Class 600~1500 개념 범위 | 제조사 곡선 확인이 필수이다 |
압력 적합성은 항상 해당 규격의 온도-압력 정격표와 재질 그룹을 근거로 최종 판단한다.
4. 배관·플랜지·피팅의 대표 규격 맵
치수 규격과 재료 규격을 구분하여 보는 습관이 중요하다.
| 품목 | 치수·등급 규격 | 재료 규격 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 파이프(NPS 계열) | ASME B36.10M, B36.19M | ASTM A106, A53, A312 | 스케줄로 두께 정의한다 |
| 파이프(DN 계열) | EN ISO 1127 등 | EN 10216, EN 10217, EN 10220 | 시리즈·두께표가 다르다 |
| 플랜지 | ASME B16.5, B16.47 | 해당 없음(재질은 ASTM·EN 참조) | Class 체계이다 |
| 플랜지(유럽) | EN 1092-1 | EN 10028, EN 10222 등 | PN 체계이다 |
| 용접 피팅 | ASME B16.9, B16.11 | ASTM A234, A403 | 열처리 요건 확인한다 |
| 피팅(유럽) | EN 10253, EN 10241 | EN 10253-4 등 | 등급·강종 구분한다 |
| 밸브 | ASME B16.34, API 600 등 | ASTM, EN 재질 병기 | 시험은 API, EN 12266 등이다 |
5. 재질 표기와 등가성 판단 요령
재질 등가성은 화학성분 한줄 비교로 끝나지 않는다.
- 탄소강: ASTM A106 Gr.B, A53 Gr.B는 용도와 요구 기계적 성질, 제조방법이 다를 수 있으므로 치환 시 주의한다.
- 스테인리스: ASTM A312 TP304L ↔ EN 1.4307(X2CrNi18-9)처럼 번호체계가 다르므로 성분과 기계적 성질, 내식성 시험을 함께 검토한다.
- 합금강: ASTM A335 P11 ↔ EN 10CrMo9-10처럼 명명 규칙이 달라서 혼동하기 쉽다.
- 등가판단은 화학성분, 인장·항복, 충격, 경도, 열처리 조건, 제품형태를 모두 비교하여 결정한다.
6. 검사·시험 문서 체계 이해
납품 문서의 신뢰성은 EN 10204 문서 유형과 시험 표준의 조합으로 확보한다.
- EN 10204 3.1은 제조사 시험부서 발행 개별 로트 성적서이다.
- EN 10204 3.2는 제3자 검인이 추가된 유형이다.
- 압력용 부품은 수압시험, 비파괴검사, 치수검사, PMI 등 별도 시험 표준을 병기한다.
7. 도면·사양서 작성 체크리스트
- 치수 규격과 재질 규격을 분리 기재한다.
- 압력 등급은 PN 또는 Class 중 하나를 일관 적용한다.
- 부식여유, 시험·검사 기준, 표면처리, 마킹을 명시한다.
- 가공 공차와 용접 요구사항, 열처리 조건을 표준과 함께 기재한다.
- 대체 허용 범위를 사전에 정의하여 공급망 변동에 대응한다.
8. KS, JIS, EN, ASME의 전형적 용례 비교
프로젝트 위치와 고객 표준에 따라 기준 체계가 달라진다.
| 체계 | 배관 치수 | 플랜지 | 피팅 | 재질 |
|---|---|---|---|---|
| ASME/ANSI | B36.10/19 | B16.5/B16.47 | B16.9/B16.11 | ASTM A106, A312 |
| EN | EN ISO 1127 등 | EN 1092-1 | EN 10253 | EN 10216, EN 10028 |
| JIS | JIS G 3454 등 | JIS B 2220 | JIS B 2312 등 | JIS G 시리즈 |
| KS | KS D, KS B 시리즈 | KS B 1503 등 | KS B 1511 등 | KS D 시리즈 |
9. 흔한 혼동과 오류 예방
- DN과 NPS를 혼용 표기하여 피팅 불일치가 발생하므로 한 체계를 선택해 일관 적용한다.
- PN 수치만 보고 Class 150과 동등으로 간주하는 오류를 피하고 온도-압력 곡선을 확인한다.
- ASTM 재질을 EN 플랜지에 그대로 적용하는 경우 볼트·개스킷 규격의 체계 차이를 함께 검토한다.
- JIS와 KS는 과거 상호 호환되는 항목이 있으나 최신 개정으로 번호와 내용이 변경될 수 있으므로 최신판을 확인한다.
10. 예시: 사양서 표준 기재 모범 문장
예시 1) 파이프
“Seamless Carbon Steel Pipe, ASME B36.10M, NPS 6, Sch 40, Material ASTM A106 Gr.B, Hydrotested per code, Marking per project spec”라고 기재한다.
예시 2) 플랜지
“Weld Neck Flange, ASME B16.5, NPS 6, Class 300, RF, Material ASTM A105N, Facing per ASME B16.5, PMI required”라고 기재한다.
예시 3) 유럽 체계
“DN150, EN 1092-1 Type 11 WN Flange, PN 40, Material EN 1.0566(P355NL1), Surface finish per EN 1092-1, 3.1 certificate per EN 10204”라고 기재한다.
11. 도면 읽기 실무 팁
- 도면의 치수 체계(NPS 또는 DN)를 첫 페이지 범례에 명시한다.
- 플랜지 표면형상(RF, RTJ, FF)과 가스킷 유형을 동일 체계로 맞춘다.
- 볼트 규격은 인치계(ASME)와 미터계(EN/ISO)의 혼재를 피한다.
- 방폭·위생·진공 등 특수 요구는 별도 표준(예: ISO 2852 위생 클램프 등)을 병기한다.
12. 표면거칠기와 공차 표준의 교차
일반 가공 공차는 ISO 2768(선정한 등급)에 따르며, 표면거칠기는 Ra 값으로 지정한다.
- ASME B46.1과 ISO 4287의 지표가 병용될 수 있으나 프로젝트 문서에서 기준 체계를 하나로 고정한다.
- 용접부는 시각검사 기준과 비파괴검사 기준을 별도 표준으로 명확히 한다.
13. 사이징과 두께 체계
ASME 계열은 스케줄(Sch), 유럽 계열은 시리즈·벽두께표를 사용한다.
| NPS | Sch 40 WT 예(mm) | DN | 유럽 표준 벽두께 예(mm) |
|---|---|---|---|
| 2 | 3.91 | DN 50 | 시리즈별 상이 |
| 4 | 6.02 | DN 100 | 시리즈별 상이 |
| 6 | 7.11 | DN 150 | 시리즈별 상이 |
정확한 두께는 반드시 해당 표준의 최신 표를 확인한다.
14. 마킹과 추적성
- 열번호, 규격, 사이즈, 등급, 제조사, 생산년월을 모체에 영구 표기한다.
- 절단 시 분할 부재에도 동일한 추적정보를 부여하여 누락을 방지한다.
- 문서상 열번호와 실물 마킹의 일치 여부를 입고 시점에 100% 확인한다.
15. 국제 프로젝트에서의 변환 전략
- 기준 체계 고정: 프로젝트 기준을 ASME 또는 EN 중 하나로 정의하고 다른 체계는 “승인된 동등품”으로 관리한다.
- 교차표 유지: DN↔NPS, PN↔Class, 볼트·가스킷 규격 교차표를 프로젝트 핸드북에 포함한다.
- 기술등가 검증: 치수·압력·재질·시험 등 4축 기준으로 등가를 문서화한다.
16. 교육용 퀵 테스트
- “DN100 PN16 플랜지”를 “NPS 4 Class 150”으로 치환 가능한가를 압력-온도 곡선으로 검증한다.
- “ASTM A312 TP316L 파이프”와 “EN 1.4404 파이프”의 성분·기계적 성질·제품형태를 비교한다.
- “JIS B 2220 10K 플랜지”의 볼트 규격이 인치계인지 미터계인지 확인한다.
17. 구매·검사 실무 체크리스트
| 항목 | 체크 포인트 | 합격 기준 |
|---|---|---|
| 규격 체계 | ASME/EN/JIS 중 선택 | 문서 전체 일관 |
| 치수 | DN 또는 NPS 고정 | 교차 혼용 금지 |
| 압력등급 | PN 또는 Class | 곡선 검증 완료 |
| 재질 | ASTM/EN/JIS 등가성 | 성분·기계·열처리 일치 |
| 시험문서 | EN 10204 유형 | 3.1 이상 요구 |
| 마킹 | 열번호·규격·사이즈 | 실물·문서 일치 |
18. 단위와 표기 팁
- 길이 단위는 mm 우선, 인치계 병기는 괄호로 표기한다.
- 온도는 °C, 압력은 bar 또는 MPa로 표기하고 psi 병기 시 괄호를 사용한다.
- 표면거칠기 Ra는 μm로 표기한다.
19. 샘플 명세서 템플릿
| 항목 | 기재 예시 |
|---|---|
| 품목 | Seamless Pipe |
| 치수 | NPS 6, Sch 40 (DN 150, 참조용) |
| 치수 규격 | ASME B36.10M |
| 재질 | ASTM A106 Gr.B |
| 플랜지 체계 | ASME B16.5 Class 300 |
| 시험 | Hydrotest per code, NDE as specified |
| 문서 | EN 10204 Type 3.1 |
| 마킹 | Heat No., Size, Spec |
20. 결론: 체계 고정과 교차 검증이 핵심
국제 규격은 치수·재질·압력·시험이 분리된 문서 체계로 구성되므로 프로젝트 초기에 기준 체계를 고정하고, 다른 체계와의 등가는 교차표와 곡선, 성분·기계적 성질 비교로 문서화하여 관리한다.
FAQ
DN과 NPS 중 하나만 써야 하나
하나를 기준으로 쓰고 다른 체계는 괄호로 참조 표기만 한다.
PN16과 Class 150은 같은가
개념상 유사해 보이지만 설계 기준과 온도-압력 곡선이 다르므로 동등 판정은 별도 검증이 필요하다.
ASTM과 EN 재질을 어떻게 등가 판단하나
화학성분, 기계적 성질, 열처리, 제품형태, 시험 요구를 모두 비교하여 문서화한다.
EN 10204 3.1과 3.2의 차이는 무엇인가
3.1은 제조사 시험부서 발행이고 3.2는 제3자 검인이 추가된다.
JIS, KS와 ASME를 혼용해도 되나
가능하나 볼트·가스킷·치수·등급 체계의 차이를 모두 검토한 뒤 승인된 동등품으로 관리한다.