GWD가 만드는 설계의 새로운 기준
계산·공간·데이터를 하나로 잇는 하수처리 자동설계
Co-Flow Campus와 같은 미래형 하수처리장은 물 처리 기능을 넘어 에너지, 공간, 운영까지 함께 고려해야 하는 복합 인프라다. 기존의 단일 공정이나 경험 중심 설계 방식으로는 이러한 복잡성을 담아내는 데 한계가 있다. Generative WWTP Design(GWD)은 설계를 데이터와 시스템 중심으로 전환하여 파편화된 기존 방식을 하나의 연결된 체계로 재구성한다. 2026년 2월 개발을 완료하고 현업 적용을 앞둔 GWD는 엔지니어가 단순 계산을 넘어 종합적인 설계 판단에 집중할 수 있는 새로운 기준을 제시한다.
-박민석 Digital 센터장
오랫동안 실현되지 못했던 하수처리 자동설계
하수처리시설 설계는 오랜 기간 설계 엔지니어의 경험과 반복 계산을 바탕으로 이루어져 왔다. 동시에 공정별 설계 기준과 계산 로직, 경험식 등이 잘 정형화된 엔지니어링 영역이기도 하다. 활성슬러지 모델(ASM)을 비롯한 공정 해석 기법 역시 수십 년에 걸쳐 축적되어 왔다.
그럼에도 하수처리 설계 자동화는 오랫동안 ‘가능하지만 쉽게 구현되지 못하는 영역’으로 남아 있었다. 이는 자동설계에 필요한 이론이나 계산 기술이 부족해서라기보다, 설계 기준과 계산 결과, 그리고 공간적 결과를 하나의 흐름으로 연결하는 구조가 마련되지 않았기 때문이다. 계산서는 문서로, 배치는 도면으로, 3D 모델은 별도의 작업으로 관리되면서 설계 변경 시마다 반복 작업과 데이터 불일치라는 한계가 뒤따랐다.
여기에 최근 설계 분야가 직면한 인력 구조의 변화도 이러한 한계를 더욱 분명하게 드러내고 있다. 숙련 엔지니어의 고령화는 빠르게 진행되는 반면, 신규 인력의 유입은 제한적이며, 설계 경험과 노하우를 축적하고 전승하는 과정은 점점 더 어려워지고 있다. 개인의 숙련도에 크게 의존하는 기존 설계 방식만으로는 장기적인 지속 가능성을 확보하기 쉽지 않은 상황이다.
이러한 환경 속에서 디지털 엔지니어링 기술은 새로운 가능성을 제시하고 있다. 설계 기준의 데이터베이스화, 계산 로직의 모듈화, 파라메트릭 3D 자산 기술이 결합되면서 하수처리 설계 전 과정을 하나의 흐름으로 연결하는 것이 현실적인 선택지가 되었다. GWD는 이러한 변화의 흐름 속에서 하수처리 자동설계를 실제 업무에 적용하기 위해 개발된 프로그램이다.
설계 결과 기반 3D 자동 생성 모델(GWD)
설계를 다시 정의하다: GWD의 목표와 접근 방식
GWD의 목표는 단순히 설계 계산을 자동화하는 데 있지 않다. 하수처리 설계를 구성하는 핵심 요소를 구조적으로 재정의하고, 이를 하나의 통합된 자동설계 체계로 구현하는 것이 GWD 개발의 출발점이다.
이를 위해 설계 업무를 기준 데이터, 계산 로직, 공간적 결과라는 세 가지 요소로 나누고, 이들 간의 연결 구조를 명확히 설정했다. 설계 기준과 조건을 데이터베이스로 정형화해 프로젝트별 입력을 체계적으로 관리하고, 공정 구성과 주요 시설 산정을 위한 계산 로직을 표준화·모듈화함으로써 반복 설계와 조건 변경에도 유연하게 대응할 수 있도록 했다.
또한 계산 결과가 곧바로 설비의 규격과 배치, 형상으로 이어지도록 파라메트릭 3D 설비 자산을 연계했다. 이를 통해 계산서, 도면, 3D 모델이 분리되지 않고 하나의 설계 결과로 함께 생성되는 구조를 구현했으며, 설계 변경 시에도 결과 간 불일치와 오류 가능성을 최소화했다.
하나의 흐름으로 연결된 자동설계 구조
GWD에는 하수처리시설 설계의 핵심 단계가 하나의 연속된 흐름으로 구현되어 있다. 공정 계열의 선택과 구성, 주요 반응조 및 처리시설의 용량 산정, 그리고 이를 기반으로 한 3D 배치 생성까지가 단절 없이 연결된다. 설계 조건이 변경되더라도 계산 결과와 공간적 결과가 함께 갱신되어, 설계 검토와 대안 비교를 보다 효율적으로 진행할 수 있다.
특히 계산 결과와 3D 자산을 직접 연계한 구조는 기존 설계 방식과 차별화되는 지점이다. 과거에는 계산서, 도면, 3D 모델을 각각 수정해야 했지만, GWD에서는 하나의 입력 변경이 설계 전반에 일관되게 반영된다. 이는 설계 품질을 일정하게 유지하는 데 도움이 될 뿐 아니라, 내부 협의나 발주처 설명 과정에서도 설계 의도를 보다 직관적으로 전달할 수 있는 기반이 된다.
“자동설계는 엔지니어를 대체하기 위한 도구가 아니라, 반복적이고 규칙 기반(Rule-based)의 업무를 시스템화하여 숙련 엔지니어의 판단과 노하우를 구조화하고, 이를 조직의 자산으로 확장하는 접근 방식이다.”
자동설계가 가져오는 설계 방식의 변화
GWD의 개발 완료는 하수처리 설계 방식에 있어 하나의 전환점을 의미한다. 자동설계는 엔지니어를 대체하기 위한 도구가 아니라, 반복적이고 규칙 기반(Rule-based)의 업무를 시스템화하여 숙련 엔지니어의 판단과 노하우를 구조화하고, 이를 조직의 자산으로 확장하는 접근 방식이다.
이를 통해 엔지니어는 계산과 도면 수정에 소요되는 시간을 줄이고, 공정 비교나 조건 설정, 사업성·운영성 검토와 같은 보다 중요한 판단에 집중할 수 있다. 자동설계 과정에서 축적되는 설계 데이터는 향후 설계 기준을 고도화하고, 데이터 기반 의사결정으로 확장될 수 있는 중요한 기반이 된다.
또한 GWD에서 생성되는 설계 기준, 계산 결과, 3D 자산은 향후 시공과 운영 단계로 자연스럽게 연계될 수 있도록 구성되어 있다. 이는 계획·설계–시공–운영 전 과정에서 동일한 기준 데이터와 설계 논리를 공유함으로써, 단계별 정보 단절로 인한 재작업과 비용 손실을 줄이는 데 기여할 수 있다.
설계 자동화를 넘어 설계 방식의 전환으로
GWD의 개발 완료는 하수처리 자동설계를 실제 업무 환경에서 구현했다는 점에서 의미가 있다. 이는 단순한 설계 효율화를 넘어, 변화하는 인력 구조와 설계 환경에 대응하기 위한 엔지니어링 방식의 전환을 의미한다.
특히 GWD는 설계 단계에서 생성되는 기준 데이터, 계산 결과, 3D 자산을 하나의 체계로 관리함으로써, 생애주기 전반(Life Cycle Engineering)에서 설계의 일관성과 효율성을 높이는 전기를 마련했다. GWD는 현재 구현된 자동설계 기능을 기반으로, 향후 설계 데이터의 축적과 활용이 더욱 고도화될 수 있는 플랫폼으로 발전해 나가기 위한 출발점이다.
자동설계는 엔지니어를 대체하기 위한 도구가 아니라, 반복적이고 규칙 기반(Rule-based)의 업무를 시스템화하여 숙련 엔지니어의 판단과 노하우를 구조화하고, 이를 조직의 자산으로 확장하는 접근 방식이다.