스텝 모터(스테핑 모터)는 드라이버가 보내는 펄스 하나마다 정해진 각도만큼 도는 모터입니다. 일반적인 2상 모터는 한 스텝이 1.8도라 200펄스에 한 바퀴를 돌고, 엔코더 없이 펄스 수만 세어 위치를 맞춥니다. 크기는 NEMA 규격으로 부르며 NEMA 17은 가로세로 42mm, NEMA 23은 57mm 안팎입니다. 2026년 10월 25일 아이씨뱅큐 판매가(부가세 포함)로 NEMA 17 모터는 1만 5,950원, 드라이버 모듈은 A4988이 1,265원, TMC2209가 1만 2,100원이라 축 하나를 꾸미는 데 모터와 드라이버만 1만 7천~2만 8천 원대가 듭니다.
3D 프린터, 소형 CNC, 카메라 슬라이더처럼 저속에서 정확히 멈춰야 하는 장치에 많이 씁니다. 로봇 관절에 쓰는 다른 모터와의 차이는 로봇 액추에이터 종류 글에서 전체 그림을 볼 수 있습니다.
펄스 하나에 1.8도: 엔코더 없이 위치를 맞추는 원리
오리엔탈모터의 스텝 모터 기초 자료에 따르면 표준 2상 모터는 한 스텝에 1.8도±0.05도를 움직여 1회전에 200스텝이고, 고분해능형 0.9도 모터는 400스텝, 5상 0.72도 모터는 500스텝입니다. 드라이버는 이 한 스텝을 다시 잘게 나누는 마이크로스텝을 지원해 움직임을 부드럽게 만듭니다.
컨트롤러는 펄스를 몇 개 보냈는지로 위치를 계산합니다. 그래서 부하가 모터가 낼 수 있는 토크를 넘어 한 번 미끄러지면(탈조) 컨트롤러는 그 사실을 모른 채 틀린 위치에서 다음 동작을 이어 갑니다. 같은 자료는 2상 모터가 탈조할 때 4스텝 단위로 어긋난다고 설명합니다. 3D 프린터 출력물이 어느 층부터 옆으로 밀려 쌓이는 층 밀림도 탈조로 생기는 증상입니다.
NEMA 17·23·34 크기와 정지 토크: 제조사 공개 사양 비교
NEMA 뒤 숫자는 앞판(플랜지) 크기를 0.1인치 단위로 적은 값입니다. 같은 크기라도 몸통이 길수록 정지 토크가 커집니다. 아래는 2026년 10월 25일 각 제조사 상품 페이지의 사양과 단품 가격입니다.
| 크기(앞판) | 모델 | 몸통 길이 | 정지 토크 | 정격 전류 | 공개가 |
|---|---|---|---|---|---|
| NEMA 17(42×42mm) | StepperOnline 17HS19-2004S1 | 48mm | 0.59N·m | 2.0A | 9.62달러 |
| NEMA 17(42mm) | 오리엔탈모터 PKP246D23A2 | 59mm | 0.99N·m | 2.3A | 74달러(구형 제품군) |
| NEMA 23(57×57mm) | StepperOnline 23HS30-2804S | 76mm | 1.9~2.0N·m(페이지 안 표기가 둘) | 2.8A | 18.26달러 |
| NEMA 34(86×86mm) | StepperOnline 34HS30-6004S | 78mm | 4.8N·m | 6.0A | 27.99달러 |
| NEMA 34(86×86mm) | StepperOnline 34HE59-6004S | 151.5mm | 12.0N·m | 6.0A | 47.60달러 |
NEMA 34 두 모델을 보면 앞판 크기와 정격 전류가 같아도 몸통 길이가 78mm에서 151.5mm로 늘면 정지 토크가 4.8N·m에서 12.0N·m가 됩니다. 국내 쇼핑몰은 NEMA 규격 대신 42각·56각·57각으로 적고, 토크를 kg·cm로 표기하는 경우가 많습니다. 1kg·cm는 약 0.098N·m이므로 11kg·cm 모터는 약 1.08N·m입니다.
국내 판매가와 축 하나 구성 비용 (2026년 10월 25일)
아이씨뱅큐 상품 페이지의 부가세 포함가입니다. 배송비는 별도입니다.
- NEMA 17 42각 17HS8401(48mm, 1.8도, 모터뱅크): 1만 5,950원
- NEMA 23 56각 NK266-02A-F(11kg·cm, 약 1.08N·m, 1.8도): 4만 7,300원
- A4988 드라이버 모듈(PP-A094): 1,265원
- MKS TMC2209 드라이버 모듈(방열판 포함): 1만 2,100원
NEMA 17 모터에 A4988을 붙이면 1만 7,215원, TMC2209를 붙이면 2만 8,050원입니다. 여기에 펄스를 보내는 보드(아두이노 등)와 12V 또는 24V 전원이 따로 듭니다. 3D 프린터처럼 축이 3~4개면 모터·드라이버 비용도 그만큼 곱해집니다.
드라이버 고르기: A4988·DRV8825·TMC2209 차이
| 드라이버 칩 | 공급 전압 | 전류 한계 | 마이크로스텝 | 특징 |
|---|---|---|---|---|
| A4988(알레그로) | 8~35V | ±2A | 최대 1/16 | 가장 싸고 흔한 모듈 |
| DRV8825(TI) | 8.2~45V | 2.5A(24V·25°C 조건) | 최대 1/32 | 더 높은 전압까지 사용 |
| TMC2209(ADI·트리나믹) | 4.75~29V | 2A RMS(피크 2.8A) | 핀 설정 1/8~1/64, 보간 1/256 | StealthChop2 저소음, StallGuard4 부하 감지, UART 설정 |
소음이 신경 쓰이는 3D 프린터나 책상 위 장치는 TMC2209가 낫고, 24V보다 높은 전압으로 고속 토크를 더 끌어내려면 45V까지 받는 DRV8825가 맞습니다. TMC2209는 ADI 제품 페이지 제목에 ‘최대 1.4A’, 기능 목록에 ‘2A RMS·피크 2.8A’를 함께 적고 있습니다. 2A RMS는 열이 충분히 빠질 때의 상한이므로 방열판과 냉각을 확인한 뒤 전류를 설정하세요.
드라이버 전류는 모터 정격 전류에 맞춥니다. 오리엔탈모터 자료는 정격의 2배를 넘겨도 자기 포화 때문에 토크가 더 늘지 않는다고 설명하고, 같은 회사 FAQ는 발열이 전류 설정에 비례한다고 적고 있습니다.
속도를 올리면 토크가 떨어지는 이유와 탈조 막기
표의 정지 토크는 멈춘 상태에서 버티는 힘입니다. 실제로 쓸 수 있는 힘은 속도마다 다른 풀아웃 토크로, 오리엔탈모터 설명에 따르면 이 값을 넘는 부하가 걸리면 동기를 잃습니다. 속도가 빨라지면 코일 인덕턴스 때문에 다음 상으로 넘어가기 전에 전류가 다 차오르지 못해 토크가 줄어듭니다. 같은 모터라도 드라이버 공급 전압을 높이면 고속 토크가 커지는 이유입니다.
- 공진 구간: 공진은 보통 200Hz 부근에서 생기고 부하 관성에 따라 바뀝니다. 이 구간에서 탈조 위험이 커지므로 마이크로스텝을 쓰거나 가속 구간을 빠르게 지나가게 설정합니다.
- 온도: 절연 등급 B 모터는 130°C까지 견디며, 오리엔탈모터는 케이스 온도를 100°C 아래로 두라고 권합니다. 멈춰 있어도 전류가 흘러 열이 나므로 정지 중 전류를 낮추는 기능(오리엔탈모터 드라이버는 펄스가 0.1초 없으면 자동으로 낮춤)을 켜 둡니다.
- 여유 토크: 모터는 정지 토크가 아니라 사용 속도에서의 풀아웃 토크 곡선으로 고릅니다.
스텝 모터, 서보 모터, BLDC 모터 중 무엇을 쓰나
스텝 모터는 엔코더 없이 펄스만으로 위치를 맞추고 저속 토크가 좋지만, 탈조를 스스로 알지 못하고 멈춰 있을 때도 전류를 써서 열이 납니다. 서보 모터는 엔코더로 실제 위치를 확인하며 고속에서도 토크를 유지합니다. BLDC 모터는 효율 좋은 회전용 모터라, 위치 제어에 쓰려면 엔코더와 별도 제어가 필요합니다.
둘 사이에 엔코더를 붙인 폐루프 스텝 모터가 있습니다. 오리엔탈모터 αSTEP의 AR 시리즈는 갑작스러운 부하나 가속에도 동기를 잃지 않는다고 소개하고, AZ 시리즈는 배터리 없는 절대 엔코더를 달고 발열을 크게 줄였다고 설명합니다. 탈조가 곧 불량품이나 충돌로 이어지는 장치라면 폐루프 제품이나 서보가 맞습니다.
주문 전에 확인할 것
- 사용 속도에서의 토크(풀아웃 토크 곡선)와 부하 관성
- 앞판 크기·축 지름·몸통 길이(브래킷과 커플링 호환)
- 정격 전류와 드라이버 전류 한계, 방열
- 드라이버 공급 전압 범위와 전원 용량
- 배선 방식(4선 바이폴라 등)과 커넥터
- 탈조가 허용되지 않으면 폐루프 모델 또는 서보
아두이노로 모터를 처음 돌려 보려면 아두이노 로봇 키트 가격 글의 키트 구성도 참고하세요. 제조사 사양과 판매가는 2026년 10월 25일 기준입니다.