StructFlow — AI 기반 구조 설계 자동화 파이프라인

"직경 60cm 콘크리트 하수관, 경사 1%로 설계해줘"

한 줄의 자연어로 Manning 공식 유량 계산 → 응력 안전율 분석 → Unity 3D 파이프 시각화까지 전 과정을 자동화한 E2E 설계 파이프라인

🌐 라이브 데모: http://13.125.245.167

🤖 개발 방식: Claude Code와의 바이브 코딩(Vibe Coding) 협업으로 2일 완성. 아키텍처 설계·코드 작성·디버깅·E2E 테스트 전 과정을 AI와 페어 프로그래밍으로 진행.

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프로젝트 개요

StructFlow는 자연어 입력을 구조 설계 파라미터로 변환하고, 시뮬레이션 및 3D 시각화까지 연결하는 AI 기반 설계 자동화 파이프라인입니다.

배경: 설계 소프트웨어의 구조 재설계 + LLM 자동화 + 확장 가능 아키텍처를 하나의 흐름으로 보여주기 위해 제작된 포트폴리오 프로젝트입니다. 하수관로/배수 파이프 설계를 도메인으로 선택했으며, 인터페이스 교체만으로 철골보·도로 배수·건축 하중 등 타 도메인으로 확장할 수 있는 구조를 갖추고 있습니다.


핵심 기술 포인트

항목 내용
LLM 파라미터 추출 Claude API가 자연어에서 구조화된 DesignSchema JSON 생성
도메인 설계 계산 KDS 57 17 00 기준 Manning 공식, 설계 충만율 75% 적용
레이어 격리 모든 모듈 간 통신은 DataAdapter JSON 직렬화만 사용
Unity WebGL 시각화 Procedural Mesh로 실시간 파이프 단면 렌더링, 브라우저에서 바로 실행
공학 수식 설명 Manning 공식·충만율·안전율(Marston 이론) 계산 근거 실시간 표시
워크플로우 자동화 n8n으로 Webhook → LLM → API 전 과정 오케스트레이션
단위 테스트 xUnit 66건 100% 통과
CI/CD GitHub Actions → AWS EC2 Docker 자동 배포

시스템 아키텍처

[자연어 입력 - React Web UI]
          ↓
[n8n Webhook Trigger]
          ↓
[Claude Haiku 4.5 - LLM Prompt Processor]
          ↓
[DesignSchema JSON 생성]
          ↓
[ParameterValidator - 유효성 검사]
          ↓
[SimulationEngine - ASP.NET Minimal API :5000]
    ├─ FlowCalculator  → Manning 공식 유량/유속
    └─ StressAnalyzer  → 안전율 SF 계산
          ↓
[SimulationResult JSON]
    ├─ React UI → ResultCard + FormulaPanel
    └─ Unity WebGL → SendMessage → 3D 파이프 렌더링

핵심 원칙: 모든 모듈 간 통신은 DataAdapter JSON만 사용. 모듈 간 직접 참조 없음.


기술 스택

레이어 기술
웹 프론트엔드 React 18 / Vite / TypeScript
AI/LLM Claude Haiku 4.5 (Anthropic API)
워크플로우 자동화 n8n (self-hosted, Docker)
시뮬레이션 API C# 13 / .NET 10 / ASP.NET Minimal API
설계 계산 기준 KDS 57 17 00, KS D 4301
3D 시각화 Unity 6 / Procedural Mesh / uGUI / WebGL
테스트 xUnit (66 테스트, 100% 통과)
인프라 AWS EC2 / Docker / nginx / GitHub Actions
데이터 포맷 JSON Schema / System.Text.Json