.step 또는 .stp 파일이란? 그리고 Mac에서 여는 방법

삼각형 메시가 아니라 정확한 형상

STL은 표면을 수천 개의 작은 삼각형으로 표현합니다. STEP은 형상을 CAD 시스템이 만든 그대로 저장합니다. 여기는 지름 6 mm의 원기둥, 여기는 평면, 여기는 반지름 2 mm의 필렛, 하는 식입니다. 전문 용어로는 B-rep(boundary representation, 경계 표현)이라고 하며, 솔리드를 그것을 둘러싼 면으로 기술하는 방식입니다.

여기서 사람들이 놓치기 쉬운 결과가 하나 나옵니다. 파일 자체에는 "매끄러움"이라는 것이 없습니다. 화면에 표시하거나 출력하려면 프로그램이 어떤 허용 오차에 맞춰 삼각형으로 잘라야 하므로(테셀레이션), 두 프로그램이 같은 파일을 서로 다른 매끄러움으로 보여줄 수 있습니다.

파일은 일반 텍스트입니다. 항상 ISO-10303-21; 줄로 시작하는데, 이는 파일을 쓰는 방식을 정의한 표준 21부의 이름이며, 21부의 초판은 1994년에 나왔습니다. 텍스트 편집기로 열 수는 있지만 #123=ADVANCED_FACE(...) 같은 줄에서 읽어낼 것은 별로 없습니다. 확장자 .p21은 이 인코딩 전반을 가리키는 이름입니다.

STEP에 담기는 것과 담기지 않는 것

• 정확한 지오메트리: 곡면, 모서리, 솔리드 그 자체이며 근사치가 아닙니다.
• 단위: 파일에 명시적으로 기록되므로, 프로그램은 모델이 밀리미터인지 인치인지 압니다.
• 어셈블리: 부품 이름과 각 부품의 위치입니다. 반복되는 부품은 파일에 복사되지 않고 참조만 됩니다.
• 색: 프로토콜에 따라 다릅니다. 아래를 참고하세요.
• 치수와 공차(PMI): AP242 프로토콜에서만 담깁니다.

모델링 이력은 담기지 않습니다. 스케치, 구속 조건, 파라메트릭 피처는 파일에 없습니다. 받는 것은 결과물인 솔리드이지, 설계자가 그것을 만든 의도가 아닙니다. 애니메이션도, 출력 설정도 없습니다. 그리고 다른 형식에서 되돌려 얻을 수도 없습니다. 삼각형 메시에서 원기둥, 구멍, 나사산을 복원할 수는 없습니다.

AP203, AP214, AP242: 파일이 회색인 이유

파일에 무엇이 들어 있는지는 CAD 시스템이 내보낼 때 고른 응용 프로토콜(application protocol)에 따라 달라집니다.

• AP203은 항공우주용으로 만들어졌습니다. 초판에는 색과 레이어가 없고, 2판(2011)에서 추가되었습니다.
• AP214는 자동차 업계용이며, 색, 레이어, 공차 데이터가 더해졌습니다.
• 2014년에 나온 AP242가 둘을 대체했습니다. 치수와 공차(PMI)를 기계가 읽을 수 있는 형태와 그래픽 형태로 담습니다. 최신판은 2025년에 나왔습니다.

STEP에 대해 흔히 듣는 불만은 파일이 색 없이 도착했다는 것입니다. 대개는 내보내기 기능이 AP203 초판으로 전환한 경우입니다. 프로토콜은 헤더에서 알 수 있습니다. 파일을 텍스트 편집기로 열고 FILE_SCHEMA 줄을 찾으세요. 제가 가지고 있는 파일 세 개의 해당 줄은 다음과 같습니다.

FILE_SCHEMA(('AP203_CONFIGURATION_CONTROLLED_3D_DESIGN_OF_MECHANICAL_PARTS_AND_ASSEMBLIES_MIM_LF'));
FILE_SCHEMA(('AUTOMOTIVE_DESIGN { 1 0 10303 214 1 1 1 1 }'));
FILE_SCHEMA(('AP242_MANAGED_MODEL_BASED_3D_ENGINEERING_MIM_LF { 1 0 10303 442 3 1 4 }'));

• 첫 번째는 샘플 어셈블리 AS1이며, 프로토콜은 AP203입니다. 아래 스크린샷에서 보듯 색이 있으므로, AP203이라는 것만으로 회색이 되는 것은 아닙니다.
• 두 번째는 FreeCAD에서 만든 모델이며, 프로토콜은 AP214입니다.
• 세 번째는 NIST의 테스트 부품이며, 프로토콜은 AP242입니다.

AP203, AP214, AP242로 시작하는 이름은 프로토콜을 그대로 알려줍니다. 오래된 파일은 별칭을 알아야 합니다. CONFIG_CONTROL_DESIGN은 AP203 초판이므로 색이 없고, AUTOMOTIVE_DESIGN은 AP214입니다. NIST의 STEP 파일 분석기도 같은 방식으로 헤더에서 프로토콜을 읽습니다.

회색 파일이 있고 원본 CAD에 접근할 수 있다면 AP214나 AP242로 다시 내보내세요. 이 선택지는 STEP 내보내기 옵션에 있습니다. 예를 들어 SolidWorks에서는 AP203과 AP214 중에서 고릅니다.

STEP일까, STL일까?

상대방이 부품을 측정하거나 수정하거나 제조할 수도 있다면 STEP을 보내세요. 가공 업체, 공급업체, 다른 CAD를 쓰는 엔지니어 같은 경우입니다. STEP을 STL로 줄이는 것은 누구나 직접 할 수 있지만, 그 반대는 안 됩니다. STL은 아무도 손대지 않을, 출력하러 가는 완성된 부품에 적합합니다.

현재의 슬라이서(PrusaSlicer, Bambu Studio, OrcaSlicer)는 STEP을 직접 불러와 스스로 삼각형을 만들 수 있습니다. 많은 가이드에 여전히 다르게 적혀 있더라도, 미리 STL로 변환할 필요는 없습니다.

STEP을 쓰고 읽는 프로그램

사실상 모든 CAD 시스템이 STEP으로 저장할 수 있습니다. 예를 들어 SolidWorks, Fusion, Inventor, Creo, CATIA, Siemens NX, Onshape, FreeCAD, Shapr3D가 그렇습니다. KiCad의 부품 3D 모델 라이브러리도 STEP입니다. 같은 시스템들이 STEP을 읽을 수 있고, 슬라이서, eDrawings Viewer, NIST의 파일 분석기, Preview3D도 읽습니다.

Mac, iPad, iPhone에서 STEP을 여는 방법

macOS는 STEP을 전혀 모릅니다. 이 형식의 파일 유형이 없어서 Finder에는 빈 아이콘이 표시되고, 스페이스바(훑어보기)를 눌러도 아무것도 나오지 않습니다. Mac에서는 프로그램이 필요합니다.

• FreeCAD는 무료이고 STEP을 열 수 있지만, 뷰어가 아니라 완전한 CAD입니다.
• Dassault Systèmes의 eDrawings Viewer는 보기 전용입니다.
• MacStep은 오픈 소스 뷰어로, 아직 초기 단계입니다.
• 제 앱 Preview3D는 파일을 창에서, 훑어보기에서, Finder 미리보기 이미지로 보여주며 iPad, iPhone, Apple Vision Pro에서도 실행됩니다. 파일은 어디로도 전송되지 않습니다.

Preview3D가 STEP 파일에서 보여주는 것:

• 정확한 지오메트리: 자체 커널인 StepKit으로 파일을 읽고 정확한 곡면에서 바로 테셀레이션하므로, 원기둥은 매끄럽고 모서리는 선명하게 유지됩니다
• 삼각형의 경계가 아니라 CAD 시스템이 그린 모서리
• 부품 색
• 부품을 골라 강조 표시하고 분리해 볼 수 있는 어셈블리 트리
• 모델 정보에 표시되는 부피, 면적, 질량 중심, 치수, 원본 단위, 수밀 여부, 솔리드·면·모서리의 개수
• 어셈블리용 분해 슬라이더
• 큰 파일을 불러오는 동안 표시되는 진행 상황과 취소 버튼
• Mac에서는 AP242의 치수와 공차(PMI)도

두 번째 이미지의 테스트 부품은 NIST의 MBE PMI Validation and Conformance Testing 프로젝트에서 나온 FTC-10입니다. NIST는 테스트 파일을 아무 제한 없이 사용할 수 있다고 밝히며 출처 표기를 요청합니다. 파일 속 PMI가 실제로 무엇인지는 도면이 아니라 모델 안에 들어 있는 치수에 정리했습니다.

업로드 없이 STEP을 STL로 변환하기

"step to stl"을 검색하면 대부분 온라인 변환기가 나오는데, 이런 변환기는 파일을 다른 사람의 서버에 업로드합니다. 사내용 모델이나 남에게 보이고 싶지 않은 모델이라면 한 번 생각해 볼 일입니다.

Mac에서 Preview3D는 파일 → 다른 이름으로 모델 내보내기…(⌥⌘E)에서 변환합니다. STEP의 경우 STL, OBJ, GLB, USDZ를 제공하며, 언제나 같은 정확한 테셀레이션을 사용하고 인터넷 연결이 필요 없습니다. 모델 전체나 선택한 부품 하나를 변환할 수 있습니다.

STL에는 단위가 없어서 슬라이서는 보통 숫자를 밀리미터로 읽습니다. 모델이 인치 단위였다면(위의 AS1 어셈블리처럼. 원본 단위는 모델 정보에 표시됩니다) 변환한 뒤 슬라이서에서 크기를 확인하세요. 단계별 방법은 STEP을 STL로 변환 페이지에 있습니다.

자주 묻는 질문

.step과 .stp는 같은 것인가요?

네. 같은 형식이며, .stp는 더 짧은 확장자일 뿐입니다.

STEP 파일이 왜 회색인가요?

내보내기 기능이 색을 담을 수 없는 AP203 프로토콜 초판을 골랐을 가능성이 큽니다. 파일에서 FILE_SCHEMA 줄을 찾아보세요. CONFIG_CONTROL_DESIGN이 들어 있다면 그것이 원인입니다. AP214나 AP242로 다시 내보내세요.

STEP에 모델링 이력이 남나요?

아니요. 스케치, 구속 조건, 파라메트릭 피처 없이 결과물인 솔리드만 받게 됩니다.

STL을 다시 STEP으로 변환할 수 있나요?

파일을 STEP 형식으로 감쌀 수는 있지만, 정확한 곡면은 돌아오지 않습니다. 삼각형은 모두 삼각형으로 남습니다.

PrusaSlicer에서 STEP을 열 수 있나요?

네. 현재 버전의 PrusaSlicer, Bambu Studio, OrcaSlicer는 STEP을 직접 불러옵니다.

iPhone이나 iPad에서 STEP을 열 수 있나요?

네, Preview3D에서 열 수 있습니다. 파일 앱, AirDrop 또는 다른 앱에서 파일을 여세요. iPad와 iPhone에서는 모델을 방 안에 세워 보는 AR도 있습니다.

관련 페이지

• Mac용 STEP 뷰어 – 뷰어가 하는 일을 자세히 설명합니다.
• STEP을 STL로 변환 – 단계별 방법입니다.

출처

• Library of Congress: STEP Part 21 – 파일 인코딩, 1994년·2002년·2016년 판
• ISO 10303-242 (AP242)
• prostep ivip: AP242 – 프로토콜의 판과 범위
• STEP Tools: STEP 표준 개요
• Datakit: STEP 프로토콜 – AP203과 AP214가 저장하는 것
• NIST STEP File Analyzer – FILE_SCHEMA에서 프로토콜을 읽는 방법
• NIST: PMI가 포함된 테스트 모델
• Javelin: SolidWorks에서 내보낼 때 AP203과 AP214 중 무엇을 고를까

Mac에서 열리지 않았거나 회색으로 나온 STEP 파일이 있나요? 어떤 파일이었고 어느 CAD에서 나왔는지 apps@xfanta.com으로 알려 주시면 여기에 추가하겠습니다.