데카트론, 인공지능(AI) 설계로 자전거 바퀴의 새 시대 연다

• 매년 전 세계적으로 성인과 어린이를 위한 자전거가 거의 1억 3천만 대 생산된다. 이는 자동차 수의 5배가 넘는다.
• 1817년 최초의 자전거 (Draisine)가 발명된 이후로 자전거는 계속해서 진화해 왔다.
• 데카트론(Decathlon)은 회사의 기후 관련 노력을 기반으로, 인공지능(AI)을 이용하여 미래의 고성능 자전거를 생산한다.

1976년 여름, 프랑스 릴 외곽의 북서부 도시 엥글로스의 한 주차장에서 스포츠 애호가 및 창업자인 7명의 친구들 간의 결의로, 데카트론의 모험은 시작되었다. 이들의 결의는 초보자부터 애호가에 이르기까지 운동하는 모든 사람들을 위한 제품을 저렴한 가격에 제공할 것이라는 약속이었다. 회사는 10 종목의 스포츠를 위한 장비를 제공하는 것으로 시작했다. 스포츠를 하는 데서 오는 즐거움과 웰빙을 가능한 한 많은 사람들에게 가져다주겠다는 야망이었다.

그로부터 10년 후, 자전거 유통업체와 배송 문제가 발생한 뒤, 업체는 방향을 전환하여 자체 브랜드의 스포츠 용품을 디자인하고 판매하기로 결정했다. 오늘날 데카트론은 57개국에서 약 90 종목의 스포츠 장비를 판매하고 있으며 성능, 가격 및 환경 존중이라는 세 가지 축을 기반으로 개발을 추진하고 있다.

디지털화가 데카트론의 에코디자인을 촉진하다

데카트론은 새로운 기술 및 변화하는 유행과 함께 진화하며 스스로를 재창조하는 데 익숙하다. 그 결과, 디자인 프로세스를 지속적으로 개선해 왔다.

2016년에 데카트론은 디자인 단계에서만 20% 감소를 목표로 하면서 10년 이내에 유닛당 탄소 배출량을 40%까지 줄이기로 했다. 끊임없는 혁신 및 기후 관련 노력에 힘입어, 디자인 팀은 이제 아이디어 구상에서 생산에 이르는 전체 프로세스를 개선하기 위해 제너레이티브 디자인으로 눈을 돌렸다.

제너레이티브 디자인으로의 이러한 전환은, 데카트론의 프랑스 지부 디지털 디자인 기술 책임자인 시릴 앙셀리(Cyrille Ancely)와 디지털 체인 감독 아드리엥 라그노(Adrien Lagneau)가 맡았다. 여기에는 브랜드의 디자인 프로세스와 가치 사슬의 근본적인 변화가 포함된다.

앙셀리는 “재료뿐만 아니라 우리의 디자인 방식도 변해야 한다”라며, “모든 제품의 탄소 발자국을 기존 모델보다 10%까지 줄이는 것을 목표로 하기 때문에 회사는 모든 프로세스의 출발점으로 돌아가야 했다”라고 밝혔다.

팀은 새로운 기술을 이용하여 제품 설계 초기부터 지속가능성을 통합하는 것을 목표로 한다. 이를 통해 생산 후가 아니라 생산 전에 제품의 영향력을 측정할 수 있다. 또한 제품 개발 주기를 단축하고 성능을 최적화한다. 앙셀리는 이어 “에코디자인은 우리 디자이너들이 더 효율적일 수 있도록 도와주어 작업 방식을 변경하기 때문에 가장 중요한 선택지다”라고 설명했다.

급변하는 세상에서 일하는 법 배우기

디지털화를 향한 첫 단계에서는 직원들의 인식을 높이는 것이 필요했다. 각 팀의 기술 성숙도가 달라 각기 다른 속도로 진행되었기 때문에, 이 단계에만 1년이 걸렸다.

프로젝트 팀은 프로세스 최적화를 돕기 위해 전산 설계를 탐색 도구로 사용하기로 결정했다. 데카트론은 제너레이티브 디자인이 어떻게 설계 단계에서부터 사용될 수 있는지 관찰하여 그에 따라 매년 제조하는 수천 개의 제품에서 탄소 발자국을 줄일 수 있기를 원했다.

앙셀리와 라그노는 이 디지털 교육을 이끌기 위해 오토데스크 프랑스의 애플리케이션 엔지니어 베르트랑 마쉬르(Bertrand Masure)와 제조업 시장 전문가 실뱅 레그랑(Sylvain Legrand)에게 맡겼다. 그들은 데카트론의 사무실을 방문하여 팀에 제너레이티브 디자인을 선보였다.

데카트론에게는 오토데스크와 협력하는 것이 오토데스크의 소프트웨어 툴과 미래 예측에 대한 이해도를 높이는 데 도움이 되었다.

데카트론의 고급 디자인 프로젝트 책임자인 샤를 캄비아니카(Charles Cambianica)는 “그 개념에 대해 잘 몰랐기 때문에 처음 우리 작업의 핵심은 기술적인 면이었다”라고 말했다. 팀은 급변하는 세상에서 일하는 방법과 이러한 맥락에서 직업을 고려하는 방법을 오토데스크가 어떻게 가르칠 수 있을지 궁금했다. 캄비아니카는 “활동하고 있는 다양한 산업에 기반한 오토데스크의 관점은 새로운 아이디어를 창출하는 데 도움이 되었다”라고 덧붙였다.

AI가 설계를 혁신하는 법

제너레이티브 디자인으로 전환한 후 첫 번째 프로젝트에서 데카트론의 디자인 팀은 경주용 자전거를 실험하기로 결정했다. 경주용 자전거는 데카트론 브랜드에 있어 역사적인 제품이고, 200년 간의 혁신 이후 기술 측면에서 상당한 쇠퇴를 보이고 있기 때문에 적절한 선택이었다.

캄비아니카는 “탄소 섬유 자전거는 생태학적 막다른 골목에 있다”라며, “탄소섬유 소재가 아무리 가벼워도 맞춤형 설계에 적합하지 않고, 폐기물 관리와 재활용 측면에서 수명이 다했을 때의 문제가 아직 해결되지 않고 있다. 이것이 생태 발자국의 가장 큰 요인이다. 또한 탄소가 전 세계적으로 한 곳에서만 생산된다는 사실은 탄소가 환경에 미치는 영향을 훨씬 더 크게 만든다”라고 이어서 설명했다.

오토데스크 Fusion 360(퓨전 360)을 사용하여 브랜드의 미학에 따라 탄소 섬유 버전만큼 가벼운 금속 자전거 프레임을 만드는 것이 프로젝트의 목표였다. 캄비아니카는 “이 프로젝트는 모두 데카트론의 제품 정체성에 관한 것이다”라고 말하며, 다른 방식으로 성취할 수 있음을 보여주고 싶었다고 이어서 설명했다. 또 “단순히 제너레이티브 디자인으로 경주용 자전거를 제작하는 것이 아니라, 제품 전체를 고려하고 정체성을 정의하는 것이다”라고 말했다.

시작단계에서 팀은 자전거의 두 부분에 집중했다. 바로 포크와 프레임이었다. 그러나 몇 가지 장애물을 맞닥뜨렸는데, 특히 동적인 접근 방식에서 정적인 설계로 옮겨갈 때 어려움을 겪었다. 소프트웨어가 2D로 작동할 때, 자전거는 동적으로 설계 및 시뮬레이션된다. 이로 인해 워크플로우가 시각적으로 어떻게 나타날지에 대한 정확한 추정치를 얻기 어려웠다. 팀은 한 모드에서 다른 모드로의 변경을 보완하기 위해 매개 변수를 변경하고 데이터를 추가해야 했다.

다행히 앞바퀴를 잡아주는 자전거 포크의 첫 테스트 이후, 기술에 대한 의심이 사라졌다. 제너레이티브 디자인 프로세스는 무게와 미적 목표를 달성하는 데 도움이 되었을 뿐만 아니라 재료 소비도 크게 줄였다. 또한 사용된 모든 재료는 재활용이 가능했다.

2020년 12월의 마감일이 몇 달 남지 않은 때였고 팀은 아직 작업을 완료하지 못했지만, 이미 이 접근 방식이 해볼 가치가 있다고 확신했다. 실험을 계속하고 싶은 마음을 확인한 것이다.

캄비아니카가 계속해서 “우리가 데카트론의 프로세스를 진정으로 변화시킬 새로운 설계 접근 방식으로의 전환점에 있다는 것을 알고 있다”라고 설명했다. 그는 이어, “이 새로운 제작 방식은 설계에 대한 우리의 접근 방식을 진정으로 변화시킬 것이다. 개선이 필요하다고 생각한다. 이 기술을 알고, 파악하고, 통합하기 위해 이 기술에 대한 확고한 이해가 필요하다. 생태학적 관점에서 볼 때 설계는 영향을 미칠 수 있는 유일한 방법이므로, 이 사안을 다룰 진정한 기회다”라고 강조했다.

AI는 사용자 중심 설계를 더욱 발전시킨다

제너레이티브 디자인이 설계에 대한 접근 방식을 변화시키는 만큼, 디자이너는 자신의 일을 재해석하거나 그에 따라 진화해야 한다. 앙셀리는 “기계는 사람처럼 고정되어 있지 않다”라고 말하며, “기계는 제한이 적고 더 독창적인 모습을 제안할 수 있다. 또한 디자이너의 작업이 그 중심에 있다. 디자이너는 심도 있는 분석을 자유롭게 수행하고, 사용자가 대상과 갖는 감정적 관계를 향상할 방법을 탐구할 수 있다”라고 덧붙였다.

설계는 단순히 스케치와 미학의 문제가 아니다. 캄비아니카에 따르면 디자이너의 역할은 사용자와 제품 간의 대화를 창조하는 것이다. 이는 공감 또는 다른 사람과 동질감을 가지고, 그들이 느끼는 것을 감지할 수 있는 능력이 미래의 설계 경력에서 필수적인 자질이 될 것이라는 의미다.

결과적으로 앙셀리는 디자이너가 기술과 접촉해야 한다고 설명한다. 그는 또 “당신이 만드는 제품을 통해 이야기를 전하려면 본능과 관찰을 기술과 결합해야 한다”라고 설명했다. 이어, “툴을 사용하면 많은 시간을 절약할 수 있다. 사용자의 요구를 이해하고 감정을 이끌어내는 인간적인 측면에 집중할 수 있는 시간이다”라고 전했다.

성장 메커니즘으로서의 제너레이티브 디자인

미래의 디자이너는 일상의 문제와 연결되어야 하고, 다양한 단순 기술과 복합 기술 사이를 전환할 수 있어야 한다. 제너레이티브 디자인은 가능성의 영역을 크게 넓힐 뿐만 아니라 탐색 단계에서 개념의 기술적 타당성을 확인할 수 있게 해준다. 기술적 특징이 미리 입력되기 때문에 가능한 일이다.

그러면 설계자는 제품의 기술적 기능보다는 가치와 최종 용도에 집중할 수 있다. 캄비아니카는 “디자이너에게 제너레이티브 디자인 기술은 과학자의 현미경과도 같다”라고 하며, “디자이너가 자신의 창작물을 다른 관점에서 볼 수 있도록 해준다”라고 설명했다.

캄비아니카가 계속해서, “제너레이티브 디자인은 또한 풍부한 기회를 제공하고 새로운 아이디어의 구현을 가능하게 한다”라고 말했다. 또 “점진적인 설계 프로세스가 여전히 필수적이지만, 제너레이티브 디자인의 가장 유익한 점은 그 프로세스를 단축하고 디자이너가 실용적인 문제에 계속 집중할 수 있도록 하는 것이다. 그 결과는? 직관이 아닌 확고한 신념을 바탕으로 앞으로 나아가는 것이다”라고 밝혔다.

마쉬르와 오토데스크는 이 관점을 공유한다. 마쉬르는 “기술은 설계의 경계를 허물고 거의 무한한 방식으로 탐색할 수 있도록 하여, 디자이너를 가능성으로 가득 찬 이 새로운 세계로 안내한다”라고 하며, “그러면 디자이너는 문제 해결에 집중할 수 있다. 휴먼 머신 인터페이스(HMI) 덕분에 디자이너는 다음 단계로 넘어갈 수 있는 최상의 솔루션을 선택할 수 있다”라고 강조했다.