2022 카타르월드컵은 華麗한 蹴球 플레이뿐 아니라 尖端技術 試驗場으로서도 注目받고 있다. 特히 더 공정한 判定을 위해 導入된 判讀 技術은 人工知能(AI)李 添加돼 한層 進化했다. 2014 브라질월드컵에는 골라인 判讀 技術이 導入됐으며, 2018 러시아월드컵에서는 비디오 補助 審判(Video Assistant Referees: VAR) 技術이 施行됐다. 그리고 2022 카타르월드컵에서는 AI 技術을 基盤으로 한 半自動 오프사이드 判讀 技術(Semi-Automated Offside Technology·SAOT)李 導入돼 圓滑한 競技 運營에 對한 期待를 더욱 높였다.

월드컵은 每 競技마다 흐름에 決定的 影響을 미치는 反則 判定에 對한 論難을 避할 수 없다. 이를 補完하고자 VAR 技術이 導入됐다. 사람 눈으로 確認하고 判斷하는 데 誤謬가 發生할 수 있어서다. 이러한 理由로 월드컵이 開催될 때마다 進化한 判讀 技術이 導入되고 있다. 이番 카타르월드컵에 처음 登場한 SAOT는 오프사이드 判定에 한해 더 正確히 感知하고 判讀하는 新技術이다. 이것보다 먼저 導入된 VAR는 蹴球 競技 途中 主審이 肉眼으로 觀察할 수 없는 誤謬를 修正하기 위해 슬로모션 비디오를 參考해 모니터링하는 方式이었다. 이런 VAR 시스템은 오프사이드를 感知하는 데 70秒假量 所要된다. 또 審判들은 VAR 技術을 利用해 正確한 킥 瞬間을 찾아 스스로 오프사이드 라인을 그려야 했다.

AI 카메라로 오프사이드 感知

SAOT는 VAR에 비해 업그레이드된 方式이다. 오프사이드를 確認하기 위해 放送 TV 카메라를 使用하는 VAR와 달리 追跡 카메라의 實時間 데이터를 活用한다. 먼저 競技場 지붕에 附着한 카메라 12臺로 蹴球공과 各 選手의 움직임을 追跡한다. AI를 使用해 選手들의 身體 움직임과 關聯된 데이터 포인트를 追跡하고 競技場에서의 正確한 位置를 計算한다. 選手마다 最大 29個 데이터 포인트를 秒當 50回씩 追跡할 수 있다. 이와 같은 시스템은 더 精巧한 追跡을 위해 訓鍊된 AI가 必要하다. 여기에는 비디오 데이터에서 情報를 抽出하고 解釋하도록 훈련시키는 AI 技術인 컴퓨터 비전이 숨어 있다. 컴퓨터 비전을 主導하는 두 가지 核心 技術은 合成곱 神經網(Convolution Neural Network·CNN)과 머신 러닝의 一種인 딥 러닝이다. 蹴球場에서 競技하는 選手들의 映像으로 學習한 AI는 플레이어를 더 쉽고 빠르게 感知하고 追跡할 수 있다.

SAOT를 實行하는 데는 공의 움직임도 매우 重要하다. 이番 카타르월드컵에서는 共 안에 심어놓은 센서가 共의 物理的 接觸을 高感度로 測定해 實時間으로 알려주는 ‘커넥티드 볼 테크놀로지(Connected Ball Technology)’라는 尖端技術이 使用되고 있다. 아디다스가 製作한 카타르월드컵 公認球 ‘알 리흘라(Al Rihla)’는 아랍語로 ‘여정’이라는 뜻이다. 이 공은 歷代 가장 빠른 速度로 移動할 수 있도록 디자인됐다. 外部는 一般 蹴球공과 다름없지만, 內部에는 慣性 測定 裝置(Inertial Measurement Unit·IMU) 센서가 裝着돼 있다. 이 센서는 充電式 배터리로 驅動하며 秒當 500回 速度로 競技의 모든 터치를 追跡해 데이터를 蒐集한다.

SAOT는 이처럼 공의 움직임을 센서로 感知하고 AI 카메라로 追跡해 選手가 공을 차는 正確한 瞬間에 팀의 마지막 守備手와 相對 팀 選手의 位置를 比較할 수 있다. 오프사이드로 推定되는 狀況이 發生하면 數 秒 안에 비디오 統制室로 데이터가 電送된다. SAOT가 오프사이드를 感知해 비디오 統制室에 警告를 電送하면 最終 發言權을 가진 主審에게 自動으로 傳達된다. 審判이 SAOT 判讀에 應하면 시스템은 競技場 大型 畵面에 오프사이드 場面을 3D(3次元) 애니메이션으로 생생하게 보여준다. 選手의 正確한 位置와 팔다리 等을 나타내는 데이터 포인트를 바탕으로 生成된 3D 애니메이션은 選手가 공을 찬 瞬間 오프사이드 狀況을 最上의 觀點에서 보여주고, 競技場에 자리限 觀衆도 大型 畵面을 통해 그것을 確認할 수 있다.

蹴球 새 時代 연 데이터 科學

國際蹴球聯盟(FIFA)에 따르면 이러한 判讀 過程은 數秒 안에 이뤄지기에 오프사이드 決定이 더 빠르고 正確히 나올 수 있다. 審判 肉眼으로는 迅速하게 잡아낼 수 없었던 오프사이드를 빠르게 判讀할 수 있어 競技 흐름에 매우 重要한 影響을 미친다는 것이다. FIFA는 SAOT의 正確度를 確認하고자 카타르월드컵 開催 全 아랍컵과 클럽 월드컵에서 包括的인 테스트를 實施했다. 美國 매사추세츠工大(MIT) 스포츠랩을 통해 데이터를 分析, 檢證했으며, 캐나다 빅토리아대에서는 사지 追跡 技術의 效果를 科學的으로 確認했다. 多重 카메라 追跡 시스템을 開發하는 데는 스위스 취리히聯邦工科代의 도움을 받았다.

다니엘 메머트 獨逸 쾰른스포츠臺 敎授는 ‘네이처’를 통해 “빅데이터는 蹴球의 새로운 時代를 열고 있다”며 “그것은 팀의 哲學과 行動, 相對팀 分析法은 勿論, 才能을 開發하고 選手를 스카우트하는 方法을 변화시켰다”고 說明한 바 있다. 스포츠에서도 데이터의 重要性이 浮刻되면서 이番 월드컵에서는 前에 없던 方式으로 選手들의 細部 데이터를 追跡하고 있다.

韓國의 組別리그 마지막 競技인 포르투갈戰에서 황희찬이 決勝골을 터뜨린 뒤 골 세리머니를 할 때 입고 있던 검은色 속옷이 話題가 됐다. 이는 選手들의 데이터를 蒐集하기 위한 電子 性能 및 追跡 시스템(Electronic Performance and Tracking Systems·EPTS) 機能이 담긴 스포츠웨어다. 衛星位置確認시스템(GPS)을 基盤으로 데이터를 蒐集하는 端末機를 裝着할 수 있도록 製作됐다. 競技하는 동안 이를 着用한 選手들의 活動量, 心搏數, 달리기 速度 等 身體 情報와 함께 패스 成功率, 슈팅 等 400餘 가지 데이터가 蒐集된다. 이러한 데이터는 選手들의 長短點을 把握해 戰略을 構想하는 데 活用될 수 있다.

올해는 여기서 더 나아가 FIFA 플레이어 애플리케이션(앱)을 使用해 選手들의 競技力을 모니터링하고 맞춤 코칭을 위한 데이터 管理도 할 수 있다. 이 앱은 選手들의 移動 距離, 最大 速度 및 特定 速度 臨界값 以上에서 遂行된 作業 數를 包含해 現場 카메라가 캡처한 다양한 데이터 포인트를 測定한다. 詳細한 數値와 景氣 狀況 分析 데이터는 選手別 洞察 資料로 活用될 수 있다. FIFA에 따르면 이 모든 데이터는 實際 競技 映像과 동기화되므로 該當 選手가 重要한 瞬間에 어떻게 競技를 펼쳤는지 評價하는 指標가 된다.

蹴球 觀衆 傾向도 豫測

이番 월드컵에서는 카메라와 센서가 選手들의 움직임 外에도 競技場에 入場하는 모든 觀衆의 얼굴까지 實時間으로 追跡하고 있다. 얼굴 認識 技術이 裝着된 카메라 1萬5000臺가 8個 競技場에서 觀衆席을 向하고 있는 것이다. 카타르월드컵 主催 側이 運營하는 아스파이어 統制센터에서는 카메라로 蒐集한 데이터를 바탕으로 群衆 傾向을 豫測한다. 約 200名의 職員이 모니터를 凝視하고 있는 모습이 마치 美國 航空宇宙局(NASA) 地上管制센터 같다. 이러한 시스템은 大會 期間 100萬 名 넘는 訪問客이 다녀갈 것으로 豫想되는 가운데 테러나 自然災害 等 월드컵 災難에 對備하기 위한 一種의 監視 措置다.

快適한 競技 進行을 위한 모니터링도 함께 進行한다. 萬若 競技場 溫度가 올라가 觀衆이 不便함을 보이면 그 瞬間 統制센터에 警告 메시지가 到着한다. 統制센터는 이에 對應해 競技場 冷房 施設을 稼動하고, 競技場 溫度는 다시 내려간다. 이러한 觀衆 追跡 시스템은 隣近 地下鐵驛과 버스 停留場까지 擴張되고, 公衆의 드론 시스템까지 加勢했다. 니야스 압둘라히만 아스파이어 統制센터 最高技術責任者는 AFP와 인터뷰에서 “우리는 카메라 1萬5000臺를 통해 모든 競技場을 實時間으로 注視하고 있다”며 “이러한 方式은 競技場 運營의 새로운 標準이자 未來가 될 것”이라고 말했다.