스케치를 그린 뒤 형상이 마우스를 따라 자유롭게 움직인다면, 아직 구속조건이 충분히 걸려 있지 않은 것입니다. 카티아 Sketcher에서 구속조건(Constraint)은 도형의 위치, 크기, 각도, 관계를 수학적으로 고정하는 역할을 합니다. 구속이 완전히 걸린 스케치는 흔들리지 않고, 치수를 바꿔도 예측한 대로만 변형됩니다.
“스케치의 품질은 얼마나 예쁘게 그렸느냐가 아니라, 얼마나 완전하게 구속했느냐로 결정됩니다.”
이번 글에서는 Constraint Definition 명령으로 스케치에 구속조건을 거는 방법과, 실무에서 자주 쓰는 주요 구속 옵션을 하나하나 정리합니다. Radius/Diameter, Symmetry, Midpoint, Coincident, Concentricity, Horizontal/Vertical, Perpendicular, Parallel, Fix까지 전부 다룹니다.
1. Constraint Definition이란?
카티아 Sketcher에서 구속조건을 적용할 때는 Constraint Defined in Dialog Box 명령을 사용합니다.
- 실행 방법: 구속을 걸 요소(선, 점, 원, 호 등)를 먼저 선택한 뒤, 메뉴에서 Insert → Constraint → Constraint를 클릭하거나, 요소를 선택한 상태에서 Constraint Defined in Dialog Box 아이콘을 클릭하면 구속 대화 상자가 열립니다.
- 대화 상자에는 현재 선택한 요소에 적용 가능한 구속 옵션들이 체크박스 형태로 나열됩니다. 해당하는 항목에 체크하면 즉시 구속이 적용됩니다.
- 선택한 요소의 종류(점, 선, 원, 두 개의 요소 등)에 따라 표시되는 옵션이 달라집니다.
Constraint Definition은 요소를 먼저 선택한 뒤 실행하는 것이 기본입니다. 두 요소 사이의 관계(대칭, 일치, 평행 등)를 걸고 싶을 때는 두 요소를 Ctrl 키를 누른 채 순서대로 선택한 뒤 실행하면 관련 옵션이 활성화됩니다.
2. 치수 구속 — Radius / Diameter
원이나 호에 반지름 또는 지름 치수를 지정할 때 사용합니다. 일반 Constraint 명령으로 원을 선택하면 반지름과 지름이 함께 선택지로 뜨지만, Radius/Diameter를 명시적으로 선택하면 원이나 호에만 치수가 들어가도록 제한할 수 있습니다.
- 치수를 넣고 싶은 원이나 호를 드래그로 선택하거나 클릭합니다. 드래그 시 다른 요소가 함께 선택되어도 상관없습니다 — Radius/Diameter는 원·호에만 치수를 적용하는 명령이라, 선이나 점은 자동으로 무시됩니다.
- Constraint Definition 대화 상자에서 Radius/Diameter를 체크합니다.
- 원에는 지름(Diameter), 호에는 반지름(Radius)을 주는 것이 일반적입니다.
- 치수값을 더블 클릭하면 숫자를 직접 수정할 수 있습니다.
여러 원을 선택한 상태에서 Constraint Definition을 열면 Equal 옵션이 활성화됩니다. 치수 대신 이 구속을 쓰면 하나의 치수만 지정해도 나머지가 자동으로 동일한 크기로 유지됩니다.
3. 대칭 구속 — Symmetry
두 개의 요소를 선택한 뒤 대칭 기준선(축)을 기준으로 좌우 또는 상하 대칭이 되도록 구속합니다. 형상의 좌우 대칭 설계에 가장 많이 쓰이는 구속 중 하나입니다.
- 선택 순서: 대칭시킬 첫 번째 요소 → 두 번째 요소 → 대칭 기준선(축 또는 선) 순서로 총 3개를 선택합니다.
- Constraint Definition에서 Symmetry를 체크하면, 두 요소가 기준선을 중심으로 대칭 위치에 고정됩니다.
- 기준선을 이동하면 두 요소가 함께 따라 이동하며 대칭 관계가 유지됩니다.
별도의 선을 그리지 않아도 스케치의 H축(수평축) 또는 V축(수직축)을 대칭 기준선으로 선택할 수 있습니다. 모델의 중심선을 기준으로 대칭 형상을 만들 때 가장 깔끔한 방법입니다.
4. 중점 구속 — Midpoint
점을 선(또는 에지)의 정확한 중간 지점에 일치시키는 구속입니다. Symmetry가 두 개의 요소를 대칭 기준으로 정렬하는 것이라면, Midpoint는 하나의 점이 하나의 선의 중점에 정확히 위치하도록 고정하는 것입니다.
- 선택 순서: 중점으로 고정할 점을 먼저 선택하고, 이어서 기준이 될 선을 선택합니다.
- Constraint Definition에서 Midpoint를 체크하면, 선택한 점이 해당 선의 중간 위치에 구속됩니다.
- 선의 길이가 바뀌어도 점은 항상 정중앙을 유지합니다.
5. 일치 구속 — Coincident
두 요소를 완전히 일치(겹치도록) 시키는 구속입니다. 점과 점, 점과 선(점이 선 위에 놓임), 선과 선(같은 직선 위에 놓임) 등 다양한 조합에 사용할 수 있습니다. 스케치에서 형상이 서로 연결된 것처럼 보여도 실제로는 떨어져 있는 경우가 있는데, Coincident를 사용해야 비로소 연결됩니다.
- 일치시킬 두 요소를 선택합니다. 예: 선의 끝점 + 원의 중심점
- Constraint Definition에서 Coincident를 체크합니다.
- 두 요소가 같은 위치에 고정됩니다.
확대해 보면 0.001mm 정도 틈새가 있는 경우가 있습니다. Pad(돌출)나 Pocket을 만들 때 “스케치가 닫혀 있지 않다”는 오류가 뜬다면, 이 Coincident 구속 누락이 원인인 경우가 많습니다. 항상 끝점끼리 Coincident로 연결해 줘야 완전한 닫힌 프로파일이 완성됩니다.
6. 동심원 구속 — Concentricity
두 원 또는 호의 중심점을 일치시켜 동심원(같은 중심을 가지는 원)으로 만드는 구속입니다. 축과 구멍처럼 중심이 같아야 하는 형상에 자주 사용합니다.
- 동심원으로 만들 두 원(또는 호)을 선택합니다.
- Constraint Definition에서 Concentricity를 체크합니다.
- 두 원의 중심이 같은 점으로 구속됩니다. Coincident로 두 중심점을 일치시키는 것과 결과는 같지만, Concentricity는 원끼리 선택하면 바로 적용되어 더 직관적입니다.
7. 수평 / 수직 구속 — Horizontal / Vertical
선을 수평(H축 방향) 또는 수직(V축 방향)으로 고정하는 구속입니다. Rectangle(사각형) 명령으로 그린 선에는 자동으로 적용되지만, H/V 구속이 없는 선에는 수동으로 걸어줘야 합니다.
- 구속을 걸 선을 선택합니다.
- Constraint Definition에서 Horizontal 또는 Vertical을 체크합니다.
- Horizontal: 선이 H축과 평행하게 고정됩니다. 선의 양 끝점이 같은 높이(같은 V 좌표)로 유지됩니다.
- Vertical: 선이 V축과 평행하게 고정됩니다. 양 끝점이 같은 수평 위치(같은 H 좌표)를 유지합니다.
8. 직각 구속 — Perpendicular
두 선이 서로 90° 직각을 이루도록 고정하는 구속입니다. L자 형태의 모서리나 직각이 중요한 형상에 사용합니다.
- 직각 관계를 만들 두 선을 선택합니다.
- Constraint Definition에서 Perpendicular를 체크합니다.
- 두 선이 90°를 유지하도록 구속됩니다. 선의 길이는 자유롭게 바뀔 수 있지만, 이루는 각도는 항상 직각입니다.
수평선과 수직선이 만나는 경우라면 Horizontal + Vertical 각각을 걸어도 되고, Perpendicular 하나를 걸어도 됩니다. 하지만 비스듬한 선 두 개가 서로 직각이어야 할 때는 Perpendicular만 사용할 수 있습니다. 상황에 맞게 골라쓰면 됩니다.
9. 평행 구속 — Parallel
두 선이 서로 평행한 방향을 유지하도록 고정하는 구속입니다. 두 선 사이의 거리는 자유롭게 바뀔 수 있지만, 방향(각도)은 항상 같게 유지됩니다.
- 평행 관계를 만들 두 선을 선택합니다.
- Constraint Definition에서 Parallel을 체크합니다.
- 한쪽 선의 각도를 바꾸면 다른 쪽도 자동으로 같은 각도로 따라갑니다.
10. 고정 구속 — Fix
선택한 요소(점, 선, 원 등)의 위치와 크기를 현재 상태 그대로 완전히 고정하는 구속입니다. 특정 형상의 기준이 되는 요소를 절대 위치에 고정하고 싶을 때 사용합니다.
- 고정할 요소를 선택합니다.
- Constraint Definition에서 Fix를 체크합니다.
- 요소가 현재 위치와 크기에 완전히 고정됩니다. 드래그해도 움직이지 않습니다.
Fix는 지금 이 순간의 위치와 크기를 “그냥 굳혀버리는” 것입니다. 정확한 치수 값 없이 고정되기 때문에, 나중에 설계 변경이 필요할 때 수치를 바꿀 수 있는 유연성이 없습니다. 가급적 정확한 치수 구속(Radius, Distance, Angle 등)으로 완전 구속하는 것을 원칙으로 하고, Fix는 임시 용도나 기준점 고정에만 사용하세요.
구속조건 한눈에 보기
| 구속조건 | 선택 요소 | 기능 요약 |
|---|---|---|
| Radius / Diameter | 원 또는 호 1개 | 반지름 또는 지름 치수 지정 |
| Symmetry | 요소 2개 + 대칭 기준선 | 기준선을 중심으로 두 요소를 대칭 배치 |
| Midpoint | 점 1개 + 선 1개 | 점을 선의 정중앙(중점)에 고정 |
| Coincident | 점·선 2개 | 두 요소를 같은 위치에 일치시킴 |
| Concentricity | 원 또는 호 2개 | 두 원/호의 중심을 일치시켜 동심원으로 만듦 |
| Horizontal | 선 1개 | 선을 수평(H축 방향)으로 고정 |
| Vertical | 선 1개 | 선을 수직(V축 방향)으로 고정 |
| Perpendicular | 선 2개 | 두 선이 90° 직각을 이루도록 고정 |
| Parallel | 선 2개 | 두 선이 항상 같은 방향(평행)을 유지하도록 고정 |
| Fix | 점·선·원 등 | 요소의 현재 위치·크기를 완전히 고정 |
마치며
구속조건은 스케치를 “단순히 그린 그림”이 아니라 “수학적으로 정의된 설계”로 만드는 핵심 도구입니다. 구속이 완전히 걸렸을 때의 초록색 스케치는, 치수 하나를 바꿔도 전체 형상이 예측 가능하게 움직입니다. 실무에서 자주 쓰는 구속만 다시 정리합니다.
- 원/호 치수: Radius / Diameter — 드래그 선택 후 치수 입력
- 좌우 대칭 형상: Symmetry — 두 요소 + 기준선 선택
- 선의 중간에 점 고정: Midpoint — 점 + 선 선택
- 끝점 연결: Coincident — 닫힌 프로파일 필수
- 동심원: Concentricity — 두 원 선택
- 수평/수직: Horizontal / Vertical — 선 1개 선택
- 직각: Perpendicular — 선 2개 선택
- 평행: Parallel — 선 2개 선택
- 위치 고정: Fix — 임시 고정 용도로만