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IoT / 글로벌 트렌드 / 데이터ㆍ분석 / 미래기술

“센서, 카메라, 데이터 분석” 축구를 바꾸는 기술 혁신

Francisca Dominguez Zubicoa | COMPUTERWOCHE 2022.12.08
FIFA가 2018년 러시아 월드컵에서 처음으로 VAR을 승인했을 때 많은 비관론이 있었다. 이들은 VAR로 인해 축구가 가진 본연의 정체성을 잃게 될 것으로 우려했다. 그로부터 4년 뒤, 2022년 카타르 월드컵이 한창 진행 중인 지금, 기술을 사용해 골이 정말 골인지 여부를 판별하는 데 대해 의문을 제기하는 사람은 거의 없다. 
 

현재 월드컵 토너먼트에는 이전에 사용 또는 시험된 적이 없는 많은 기술과 혁신이 사용된다. 또한 사이드라인의 감독과 코치들이 태블릿 컴퓨터를 들고 있는 모습도 더 이상 낯설지 않다. 

마드리드 폴리테크닉 대학(UPM)의 스포츠과학학부(INEF) 소속 박사이며 축구 전문가인 아브라함 가르시아는 스페인 컴퓨터월드와의 인터뷰에서 “모든 측면에서 기술적 혁명이 일어나고 있다는 데는 의심의 여지가 없다. VAR뿐만 아니라 선수들 등에 부착된 GPS 디바이스, 경기 후 분석에 사용되는 특수 카메라 등 많은 기술이 사용되고 있다. 이런 새로운 기술은 앞으로도 계속 사용될 것”이라고 말했다. 
 

필수가 된 VAR 

프로 축구를 가장 크게 바꿔 놓은 기술은 단연 VAR이다. FIFA에 따르면, VAR은 다음의 4가지 결정에서 심판을 보조하는 역할을 한다. 
 
  • 골과 골로 이어지는 반칙 
  • 페널티 결정과 페널티 킥으로 이어지는 반칙 
  • 두 번째 옐로우 카드가 아닌 직접적인 퇴장과 관련된 사고 
  • 선수 혼동 

월드컵에서는 4명으로 구성된 VAR팀이 도하의 비디오 판독실에서 명백한 오심 또는 심판이 보지 못한 중대한 사건이 발생할 경우, 무선 통신 시스템으로 경기장의 심판과 교신한다. VAR팀은 8개 경기장에 설치된 주최국 방송사 카메라로부터 영상을 수신한다. 

VAR팀은 42개 방송 카메라의 영상을 사용하는데, 그 중 8개는 슈퍼 슬로우 모션 영상을, 4개는 울트라 슬로우 모션 영상을 제공한다. 또한 반자동 오프사이드 기술에 사용되는 카메라 신호도 이용할 수 있다. VAR팀의 주심은 자신의 주 스크린에서 영상을 보고, 4개 구역으로 분할된 보조 모니터에서 의심스러운 사건을 검토한다. 

의심스러운 상황에 대해 경기장 심판과 통신하는 것은 VAR팀의 주심만 가능하고, 다른 3명의 부심은 경기 감독을 보조하는 역할을 한다. 이들은 기술적인 지원을 받아 오프사이드 상황을 확인하고, 경기장 심판과의 연결이 정상 작동하도록 한다. VAR팀을 지원하는 기술자도 3명 있다. 이들의 주 업무는 다양한 카메라 각도에서 경기 시퀀스를 매우 신속하게 가져오는 것이다. 
 

반자동 오프사이드 감지 

VAR팀은 반자동 오프사이트 감지 기술을 사용한다. 이 기술 솔루션은 경기장 지붕 아래에 장착된 12개의 카메라로 구성된다. 공의 움직임뿐만 아니라 선수들의 몸에 있는 최대 29개의 데이터 포인트를 초당 50회 기록한다. 데이터 포인트에는 오프사이트 결정과 관련된 모든 신체 부위, 즉 공을 다룰 수 있는 모든 신체 부위가 포함된다.  

아디다스 “알 릴라(Al Rihla)” 공인구에도 초당 500회 정보를 전송하는 관성 측정 장치(IMU)라는 특수한 센서가 있다. 이 기능을 위해 공인구는 주기적으로 충전해야 한다. 
 
ⓒ Twitter

반자동 오프사이드 감지 솔루션은 공 위치와 신체 데이터 포인트를 계산해서 오프사이드 위치에 있던 공격수가 공을 받을 경우 VAR 심판진에 이를 알린다. VAR 심판진은 경기장 심판에게 알리기 전에 시스템을 통해 공이 출발한 시간과 신체 부위의 위치에 따라 자동으로 생성되는 오프사이드 라인을 확인한다. 

경기장 심판이 오프사이드 결정을 확인하면 수집된 데이터를 활용해서 공이 패스된 시점에 해당 선수의 신체 부위가 있던 위치를 보여주는 3D 애니메이션이 생성된다. 이 3D 애니메이션은 경기장의 대형 스크린에 재생되고 FIFA 방송 협력사에도 전달되어 모든 관중과 TV 시청자가 볼 수 있다. 
 

골 인식은 당연한 기술 

월드컵에서는 자동 골 인식은 2014년부터 사용됐다. 이 시스템은 2개의 골 영역만 집중적으로 잡는 14개의 고속 카메라를 사용한다. 공이 골 라인을 넘으면 심판의 스마트 워치로 알림이 전송된다. 

카타르에서 이 카메라는 주로 경기장 정비 통로와 지붕 아래에 설치됐다. 반자동 오프사이드 감지에 사용되는 카메라와는 다르다. 이 솔루션도 기록된 데이터를 바탕으로 3D 애니메이션을 생성해 TV와 경기장의 대형 화면으로 보여준다. 

FIFA는 월드컵을 위한 “축구 데이터 생태계”도 개발했으며, 이 생태계의 정보는 각국 국가대표팀과 미디어에 제공된다. 패스, 슛, 선수 교체, 심판의 결정을 비롯한 경기장의 모든 동작이 기록된다. 경기장에서 각각의 행위가 일어나고 불과 몇 초 후부터 사용자는 다양한 관련 데이터에 액세스할 수 있다. 

모든 선수의 위치와 이동 데이터는 물론 심판 및 공의 이동 데이터까지 수집하기 위해 광학 기록 시스템이 사용되는데, FIFA에 따르면 이 시스템은 “센티미터 단위의 정확도로” 선수 위치를 기록한다. 이 데이터는 속도, 이동 거리와 플레이 방향을 기록하는 데 사용된다. 각 팀의 경기 분석가는 중요한 정보를 받아 팀의 신체적, 전술적 역량을 개선할 수 있다.  
 

선수용 데이터 플랫폼 

선수도 FIFA 플레이어라는 애플리케이션으로 플랫폼을 사용한다. 이 애플리케이션은 선수에게 자신의 경기력에 대한 개별 데이터를 제공한다. 선수가 액세스할 수 있는 정보에는 예를 들어, 압박 행동, 이동 거리, 속도 등이 있고, 지정된 위치를 지키거나 이탈하는 데 대한 세부 사항을 볼 수 있는 “액션 카드”도 있다. 실시간으로 작동하는 알고리즘과 모델이 경기 양상, 공을 받을 때의 행동, 라인 통과 등에 관한 정보를 제공한다. 이 정보는 경기가 종료된 후 영상과 비디오 외에 애플리케이션을 통해서도 팀에 제공된다. 

이런 모든 기술은 전통적인 축구를 크게 바꿔 놓았다. 예를 들어, 카타르에서는 경기 중단 시간이 눈에 띄게 길어졌다. 정규 시간은 90분이지만 100분 정도 지속되는 경기가 많다. 스페인과 코스타리카의 예선 경기는 90분 시점에 7-0으로 스페인의 승리가 확실히 결정됐지만 선수들은 8분 더 뛰어야 했다. INEF 연구원 가르시아에 따르면, 이는 경기 중단 시간이 더 길어졌기 때문이다. VAR 판독과 그 이후 심판의 화면 확인에 많은 시간이 걸린다. 

과학자들은 페널티 또는 퇴장과 같이 논란의 여지가 있는 결정을 이제 더 세부적으로 분석할 수 있게 됐다는 사실을 반긴다. 부정적인 사람들은 빈번한 경기 중단이 종종 경기의 흐름을 바꿀 수 있다는 점을 지적한다. 가르시아는 “이와 같은 혁신은 계속 유지될 것이다. 이제 받아들여야 한다”고 덧붙였다. 
 

지속적인 신체 상태 관찰 

코칭 스태프는 새로운 기술을 활용해 선수들이 자신의 체력적 한계까지 뛸 수 있도록 한다. 가르시아는 “이제 훈련 도중에 선수들이 무엇을 하는지 뿐만 이나라 훈련 전후의 행동도 측정된다”고 말했다. 선수들은 생체 데이터, 특히 심박수를 지속적으로 기록하는 가슴 띠를 착용한다. 

가르시아는 이 같은 발전에도 한계는 있다면서 “모든 것을 제어할 수 있다고 생각하겠지만, 11명 대 11명의 선수들이 넓은 경기장에서 경기를 펼치는 순간 축구는 가장 복잡한 스포츠가 된다”고 말했다. 팀원, 또 상대 선수와의 사이에서 발생하는 거의 무한한 수의 관계 때문이다. 가르시아는 “미래 세대는 이 새로운 기술을 당연시할 것이다. 그러나 우리가 하는 모든 일에서 축구의 본질을 염두에 둬야 한다고 생각한다. 궁극적으로 축구의 마법은 리듬”이라고 말했다.
editor@itworld.co.kr
 Tags 월드컵 축구 심판 감독 VAR 오프사이드

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