Skip to content

GCRI · 첨단 산업과 로봇공학

재료와 제조

New materials and manufacturing methods, from advanced alloys and composites to additive manufacturing and precision processes, change what can be made and where. They also bring new quality, safety and supply questions. This page sets out how materials and manufacturing innovation reaches production, how quality and capacity are measured, and what evidence serves the manufacturers, standards bodies and agencies involved.

01등록

Materials and manufacturing on the record.

02질문

Materials and manufacturing: how the risk develops.

Advanced materials, additive processes and circularity. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

메커니즘

Qualification takes longer than invention

A new material or process must be qualified for each application, with testing and certification by customers and regulators. This often takes years.

메커니즘

Additive manufacturing changes supply

3D printing allows local, on-demand production of complex parts, but quality varies with machine, material and process settings.

메커니즘

Quality depends on process control

Variability in raw materials and processes leads to defects. Statistical process control and inspection keep quality within limits.

메커니즘

Inputs can be scarce

Speciality materials, powders and alloys may come from few suppliers, exposing manufacturers to shortages and price swings.

03지리

독일의 기반시설 노출.

NASA GIBS의 독일 야간 조명, 인구 밀도, 홍수. 각 레이어에는 고유한 날짜가 있습니다.

대화형 지도에는 JavaScript가 필요합니다. 레이어 목록과 출처는 아래에 있습니다.

레이어 3

이 페이지의 기반시설 노출

이 레이어 소개
증거
관측
출처
VIIRS Black Marble(VNP46A2)(NASA LAADS DAAC)
제공자
NASA LAADS DAAC
라이선스
NASA 공개 데이터
생산 연도
매일, 달빛과 대기를 보정한 위성 복사휘도
빌드 시점 최신
2026-10-12
해결
약 500 m 격자
불확실성
표시된 날짜의 위성 야간 복사휘도로, 불빛은 전력 사용과 정전의 대리 지표이며 공급이나 접근성의 측정치가 아닙니다.
접근 경로
실시간 지도를 허용한 뒤에만 gibs.earthdata.nasa.gov에 접속합니다
이 레이어 소개
증거
추정
출처
세계 격자 인구 v4.11(NASA SEDAC(CIESIN, 컬럼비아 대학교))
제공자
NASA SEDAC(CIESIN, 컬럼비아 대학교)
라이선스
CC BY 4.0
생산 연도
null; 인구조사 기반 추정치, 정적(2020)
해결
약 1 km 격자
불확실성
2020년 제곱킬로미터당 인구에 대한 인구총조사 기반 추정값으로 노출 맥락으로 표시되며, 어떤 재해로 영향받은 사람의 수가 아닙니다.
접근 경로
실시간 지도를 허용한 뒤에만 gibs.earthdata.nasa.gov에 접속합니다
이 레이어 소개
증거
관측(구름이 있으면 빈틈이 생김)
출처
VIIRS 글로벌 홍수 산출물(NASA LANCE)
제공자
NASA LANCE
라이선스
NASA 공개 데이터
생산 연도
매일, 위성 탐지, 구름이 있으면 빈틈이 생김
빌드 시점 최신
2026-10-14
해결
약 250 m 격자
불확실성
위성 탐지로, 구름이 있으면 빈틈이 생깁니다. 제공자가 게시한 그대로의 위성 또는 모형 래스터입니다. 구름, 관측 폭 공백, 산출 오차로 인해 빈틈과 잡음이 생기며, 값은 특정 장소의 측정치가 아니라 지표입니다.
접근 경로
실시간 지도를 허용한 뒤에만 gibs.earthdata.nasa.gov에 접속합니다
이 레이어 소개
증거
관측
출처
VIIRS NOAA-20 보정 반사율(NASA LANCE)
제공자
NASA LANCE
라이선스
NASA 공개 데이터
생산 연도
매일, 위성 영상
빌드 시점 최신
2026-10-14
해결
약 250 m 격자
불확실성
위성 영상. 제공자가 게시한 그대로의 위성 또는 모형 래스터입니다. 구름, 관측 폭 공백, 산출 오차로 인해 빈틈과 잡음이 생기며, 값은 특정 장소의 측정치가 아니라 지표입니다.
접근 경로
실시간 지도를 허용한 뒤에만 gibs.earthdata.nasa.gov에 접속합니다
이 레이어 소개
증거
모형 산출(GIBS가 게시한 최신 연도)
출처
MODIS Terra 및 Aqua 토지 피복(MCD12Q1)(NASA LP DAAC)
제공자
NASA LP DAAC
라이선스
NASA 공개 데이터
생산 연도
매년, 위성 분류, GIBS가 게시한 최신 연도
빌드 시점 최신
2024-01-01
해결
약 500 m 격자
불확실성
표시된 연도의 위성 토지 피복 분류로, 농경지를 포함합니다. 알려진 오차가 있는 분류이며 농장 등록부가 아닙니다.
접근 경로
실시간 지도를 허용한 뒤에만 gibs.earthdata.nasa.gov에 접속합니다
이 레이어 소개
증거
관측(구름이 있으면 빈틈이 생김)
출처
MODIS Terra EVI(NASA LANCE)
제공자
NASA LANCE
라이선스
NASA 공개 데이터
생산 연도
매일, 위성 지수, 구름이 있으면 빈틈이 생김
빌드 시점 최신
2026-10-13
해결
약 250 m 격자
불확실성
표시된 날짜까지 8일간의 위성 식생 지수로, 서식지 상태의 지표이며 종이나 생물다양성의 측정치가 아닙니다.
접근 경로
실시간 지도를 허용한 뒤에만 gibs.earthdata.nasa.gov에 접속합니다

제공 가능한 최신

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap 기여자 (ODbL) · Natural Earth

최신 NASA 이미지를 불러오는 중입니다.

끌어서 이동합니다. Ctrl 또는 ⌘를 누른 채 스크롤하거나 핀치 또는 버튼으로 확대합니다. 포인터 아래의 값은 마우스를 올려 확인하며, 초기화하면 해당 지역으로 돌아갑니다.

독일을 중심으로 본 인프라 노출.NASA가 게시한 그대로의 위성 및 모형 산출물로, 각각 고유한 날짜가 있습니다. 지표이며 어떤 장소에 대한 평가도 아닙니다.

데이터: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap 기여자 · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological Survey · NASA JPL OPERA DIST-ALERT출처와 라이선스

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 공개 데이터
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 공개 데이터
  • VIIRS Black Marble 야간 조명, NASA 고다드 우주비행센터; NASA 레벨1 및 대기 아카이브·배포 시스템(LAADS DAAC)에서 배포; 영상은 NASA GIBS 제공. 색상은 공개된 색상표에서 다시 그렸으며, 표시된 곳의 값은 육각형 셀로 평균했습니다(수정됨). NASA 공개 데이터
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). CC BY 4.0 라이선스. 색상은 공개된 색상표에서 다시 그렸으며, 표시된 곳의 값은 육각형 셀로 평균했습니다(수정됨). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • VIIRS 준실시간 산출물(홍수, 지표면 온도, 적설 피복, 보정 반사율), NASA LANCE; 영상은 NASA GIBS 제공. 색상은 공개된 색상표에서 다시 그렸으며, 표시된 곳의 값은 육각형 셀로 평균했습니다(수정됨). NASA 공개 데이터
  • MODIS 육상 산출물(식생 지수, 총일차생산량, 토지 피복), NASA LP DAAC 및 LANCE; 영상은 NASA GIBS 제공. 색상은 공개된 색상표에서 다시 그렸으며, 표시된 곳의 값은 육각형 셀로 평균했습니다(수정됨). NASA 공개 데이터
  • ASTER GDEM은 METI와 NASA의 산출물입니다(ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC). 영상은 NASA GIBS 제공. 색상은 공개된 색상표에서 다시 그렸으며, 표시된 곳의 값은 육각형 셀로 평균했습니다(수정됨). 인용: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA 공개 데이터
  • Natural Earth으로 제작. 무료 벡터 및 래스터 지도 데이터 @ naturalearthdata.com. 퍼블릭 도메인
  • © OpenStreetMap 기여자(ODbL), NASA GIBS 경유(해안선, 경계, 도로 및 지명). 색상은 공개된 색상표에서 다시 그렸으며, 표시된 곳의 값은 육각형 셀로 평균했습니다(수정됨). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; 영상은 NASA GIBS 제공. 색상은 공개된 색상표에서 다시 그렸으며, 표시된 곳의 값은 육각형 셀로 평균했습니다(수정됨). NASA 공개 데이터
  • 지구본과 평면 지도의 맥락 정보: NASA GIBS 참조 레이어의 해안선, 경계, 도로, 지명(OpenStreetMap 데이터, ODbL, © OpenStreetMap 기여자). 선택 기본 지도로 Blue Marble 영상. 3D 지형과 고도 표시는 ASTER GDEM 고도 색상 지수(5 m에서 200 m 구간, 가독성을 위해 과장). 경계는 공표된 대로 그렸으며 어떤 영토에 대한 입장도 뜻하지 않습니다.
  • 실시간 사건: NASA 지구관측소 자연 사건 추적기(EONET). 사건은 참고용이며 원출처 링크를 그대로 유지합니다.
  • 실시간: NASA EONET. 사건은 참고용이며 당국의 경보가 아닙니다.
  • 실시간: 미국 지질조사국. 사건은 참고용이며 당국의 경보가 아닙니다.
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • 하천 유량 예측, 범위를 포함한 30일 (Open-Meteo를 통한 GloFAS): 수정된 Copernicus 긴급상황관리서비스 정보 2026 포함. 홍수 경보가 아닙니다.
  • Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), 제공 날씨 데이터, CC BY 4.0 라이선스 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • 선택 레이어(레이어 목록의 출처 12개: 실시간, 예보, 관측 및 배경)는 켜면 지도와 이곳에 제공자 출처가 표시됩니다. 예보는 모형 산출물이며 파생 지수는 추정치입니다.

레이어와 날짜

  • 야간 조명, 일별: VIIRS Black Marble(VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 2026년 10월 12일
  • 인구 밀도, 2020년: 인구: CIESIN, 컬럼비아 대학교, 세계 격자 인구 v4.11(2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · 정적
  • 홍수 수역, 3일 합성: VIIRS 전지구 홍수 산출물, NASA LANCE · 2026년 10월 14일
  • 트루컬러: VIIRS NOAA-20 보정 반사도, NASA LANCE · 2026년 10월 13일
  • 토지 피복 유형(IGBP), 연간: MODIS Terra 및 Aqua 토지 피복(MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024
  • 향상된 식생 지수, 이동 8일: MODIS Terra EVI, NASA LANCE · 2026년 10월 13일

04영역 전반

New materials and methods change supply and safety across domains.

05시뮬레이터

투입산출 경제를 통한 충격.

한 부문의 산출 손실은 기술 계수를 통해 공급자와 고객에게 전파되고, 설정한 속도로 회복됩니다. 계수는 교육용 값이며 국민계정이 아닙니다. 명시된 예시 값을 쓰는 교육용 모형이며 예측이 아닙니다. 이 페이지의 지도는 독일을 보여 주지만 모형 자체는 특정 장소에 묶여 있지 않습니다.

통제 수단

가장 먼저 타격받는 부문(목록상 위치)
0
충격의 크기
산출량의 30%
충격 지속 기간
30 days
회복 속도
하루 0.08
모의 일수
180 days

판독값

실행 기간 동안 상실된 산출
0.65% of a year’s output
직접 대비 총계(승수)
1.80 times
가장 영향을 받는 다른 부문
서비스
그 최대 운영 불능도
4.2%
수치, 방법과 출처
부문최대 비가동성(%)산출 가중치(%)
농업30.2013.1
에너지2.8025.4
제조업0.4711.2
교통과 항만0.3720.1
무역3.9018.4
서비스4.1711.8

방법

  1. 투입산출 분석 Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press
  2. 운영 불능 투입산출 모형 Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7
  3. 동적 비가동성과 회복 Lian and Haimes (2006), Systems Engineering 9
  4. 불확실성 팬(매개변수 몬테카를로) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  5. 단일 요인 민감도(토네이도) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

데이터

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • 항구 Natural Earth
  • 해상 요충지 Nexus(공표된 좌표의 지정 해협과 운하)
  • 철도 Natural Earth
  • 주요 도로 Natural Earth
투입산출 경제를 통해 전파되는 충격. 예시용 교육 모형으로, 측정 데이터가 아니라 조절 장치로 설정한 값에 따라 작동합니다. 방법: 투입산출 분석(Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press), 비가동성 투입산출 모형(Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7), 동적 비가동성과 회복(Lian and Haimes (2006), Systems Engineering 9).
06지표

측정되는 것과 그 정확도.

각 지표에는 단위, 주기, 그 뒤의 출처 종류, 값에 붙을 근거 표시가 있습니다. 값은 표시하지 않습니다. 값은 프로그램이 자체 권한으로 제공합니다.

지표단위주기출처 유형라벨
Manufacturing value addedshare of gross domestic product연간국민계정공표 통계
Additive manufacturing adoptionpercent of firmsper surveyBusiness surveys보고됨
Defect rateparts per million월별Quality records관측
Process capabilitycapability indexper processStatistical process control관측
Materials R&D expenditurecurrency units연간R&D statistics공표 통계
Product recalls for manufacturing defects건수연간Regulator recall databases공표 통계
07트윈 및 캐스케이드 시뮬레이터

Model materials and manufacturing as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile 산업 및 제조업: the hazards it names, the 시스템 and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.

재해

  • Natech event
  • 댐 붕괴
  • 하천 홍수 (하류에서 유발)
  • Flash flood (set off downstream)
  • 대규모 실향(하류에서 유발)
  • Chemical spill or leak (set off downstream)
  • Emergency-response overload (set off downstream)
  • 광역 정전(하류에서 유발)
  • 급수 부족(하류에서 유발)
  • Toxic gas release (set off downstream)
  • Industrial fire (set off downstream)

통제 수단

  • NS-0 헌장과 원칙
  • NS-9 맥락 UNI(배치, 인스턴스, 프로그램 인스턴스)
  • NS-11 검증 및 모니터링(근거, 증명, 제로 트러스트 적합성 관찰)
  • NS-12 소프트웨어, 모델 및 AI/ML 산출물(공급망, 모델 카드, 데이터셋 시트)
  • NRS-H60 재해 계열: 공급망 및 흐름 차질(NHS-1 sys.supply-chain)
  • NRS-H50 재해 계열: 산업 및 공정 사고(NHS-1 infra.industrial)
  • NRS-H109 재해 계열: 에너지 전환 기술 장애(NHS-1 tech.energy-transition)
  • NRS-X10 화학, 산업, 원자력 및 방사선 안전
  • NRS-H54 재해 계열: 신호 및 플랫폼 장애(NHS-1 cyber.platform)
  • NRS-K14 영역 팩 프로필: 제조 및 산업(DOMAIN-014)

관측

  • eMARS Major Accident Reporting System (listed for reference)
  • World Development Indicators (listed for reference)
  • ILOSTAT (listed for reference)
  • Manufacturing value added as a proportion of GDP and per capita
  • CO2 emission per unit of value added
  • Manufacturing, value added (% of GDP)
  • Direct economic loss to all other damaged or destroyed productive assets attributed to disasters

예시 지리

  • The Strait of Malacca: 227 hexagonal cells
  • 오늘 밤 야간 조명과 정전(VIIRS 주야간 밴드), NASA GIBS
  • 구름을 투과한 지표수, 30 m(OPERA DSWx-S1 레이더), NASA GIBS
  • 최근 30분 강우율(IMERG), NASA GIBS
  • 지표 토양 수분(SMAP), NASA GIBS
08출처

근거의 출처.

이름이 명시된 공개 데이터셋과 기관 기록으로, 각각 라이선스 등급이 있습니다. 협약에 따른 출처는 그 조건에 따라서만 사용하며 결코 재게시하지 않습니다.

출처제공하는 것라이선스 등급
UNIDO industrial statisticsManufacturing value added and production by sectorPublic, UNIDO terms
OECD Main Science and Technology IndicatorsR&D spending by sectorPublic, OECD terms
NIST additive manufacturing resourcesMeasurement science and standards for additive processesPublic domain, US government
ISO/ASTM 52900 seriesTerminology and standards for additive manufacturingLicensed standards, purchase required
Regulator recall databasesRecalls by product and cause공공 기록, 규제 기관별 조건
09방법과 근거

How materials and manufacturing is modelled, measured and tested.

모형, 그 가정, 데이터, 불확실성을 과학자나 엔지니어가 확인할 형태로 제시합니다. 구조는 발행된 방법을 따릅니다. 제시된 값은 예시이며 결과가 아닙니다.

시스템 모형

The couplings between the systems in materials and manufacturing: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−++산업업무무역지역사회경제R 강화B 균형
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR 지침 원칙 · GO FAIR와 FORCE11W3C PROV · 월드 와이드 웹 컨소시엄불확실성의 일관된 처리에 관한 지침 · IPCCCEOS 분석 준비 데이터(Analysis Ready Data) · 지구관측위성위원회
10결정

누가 결정하며 근거는 무엇에 쓰이는지.

Advanced Industry and Robotics prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

결정 주체질문이 페이지가 제공하는 근거
ManufacturersWhich materials and processes to adopt and how to qualify themQualification reviews; quality data
Standards bodies and regulatorsWhat testing and certification to requireQuality and recall evidence
Industry ministriesWhere to support manufacturing capabilityValue added and R&D evidence

이 주제가 생산하는 산출물

  • Qualification pathway reviews for new materials and processes
  • Quality and recall trend analyses
  • Speciality input supply assessments
  • Evidence notes for manufacturing policy
11핵심 질문

전문가가 묻는 것.

  1. 01

    How do new materials behave over time?

    Fatigue, ageing, fire behaviour and failure modes that differ from familiar materials.

  2. 02

    Is additive manufacturing reliable?

    How defects arise in printed parts and how quality is assured.

  3. 03

    What hazards do new materials pose?

    Exposure to fine particles, reactive substances and fumes during production and recycling.

  4. 04

    Where do materials come from and go?

    Supply of critical inputs and recovery at end of life.

12메커니즘

What drives the risk.

Advanced materials often outperform traditional ones in strength, weight or conductivity, but their long-term behaviour is less well documented. Composites can fail without visible warning; some battery chemistries carry thermal runaway risk.

Additive manufacturing enables complex parts and distributed production. Its quality depends on process parameters, powder quality and post-processing, and internal defects may be hard to detect without specialised inspection.

Many advanced materials depend on concentrated supplies of critical minerals, exposing manufacturers to geopolitical and trade disruption.

Circularity is harder for complex materials. Composites, multi-material products and nanomaterials are difficult to separate and recycle, so design for recovery matters from the outset.

Digital production adds a further layer. Additive manufacturing relies on design files and process parameters that can be copied, altered or corrupted, so the integrity of digital inputs becomes part of product quality.

13방법과 한계

근거가 수집되는 방식과 그 한계.

방법 또는 데이터표시 내용그 한계
Materials testingMechanical and fire performanceLaboratory conditions differ from service
Non-destructive inspectionInternal defects in partsDetection limits vary by method
Life-cycle assessmentEnvironmental burdens across stagesSensitive to boundaries and data
Supply-chain mappingSources of critical inputsOpaque beyond first-tier suppliers
15Where this page’s references

Where this page’s references lead.

이 페이지를 읽을 때 기준이 되는 기구와 문서. 상태와 판은 바뀌며, 각 링크는 발행 기구로 연결됩니다.

16질문

질문과 답변.

What is additive manufacturing?
Building parts layer by layer from digital designs, often called 3D printing, using polymers, metals or other materials.
Why does qualifying new materials take so long?
Because each use must show the material performs reliably under its conditions, through testing and certification by customers and regulators.
What is statistical process control?
Monitoring a production process with statistical methods to detect unusual variation before it causes defects in products.
Are printed parts as strong as conventional ones?
They can be, when process and inspection are well controlled. Performance depends heavily on parameters and post-processing.
Does the platform qualify materials?
No. It publishes research. Qualification is the work of manufacturers, standards bodies and regulators.
Why link materials with circularity?
Because design decisions about materials largely decide whether a product can be repaired, reused or recycled.
보고서기여하기

이 페이지에서 증거를 기여하십시오.

보고서 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRI첨단 산업과 로봇공학기하급수 기술글로벌 부문 리스크와 회복력
첨단 산업과 로봇공학

방법, 데이터세트 또는 질문을 가져오십시오.

정보와 문의는 오늘부터 열려 있습니다. 문의에는 참조 번호가 부여되고 다음 단계가 안내됩니다. 신청, 결제, 컴퓨팅 할당, 등록은 해당 팀, 약관, 심사 역량이 갖추어졌을 때만 열립니다.