"오프사이드 반칙 예외없이 잡아낸다"…카타르 월드컵에 적용된 첨단기술

월드컵 공인구 '알 리흘라', IMU로 공 위치정보 초단위 측정

SAOT로 오프사이드 판독…'신체 부위'별 위치정보까지 수집

통로 혼잡도, 관객 이상패턴 모니터링하는 IoT시스템

사막 월드컵도 '시원하게'…첨단 냉방으로 경기장 온도 유지

2022 카타르 월드컵부터 첫 도입된 '반자동 오프사이드 판독 기술(SAOT)'. (사진=FIFA) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = # 25일 카타르 월드컵 조별리그 2차전. 이란과 웨일스의 경기 전반 16분. 이란 대표팀의 알리 골라자네(스포르팅 샤를루아)의 슈팅이 웨일스 골문을 열며 이란 선수들이 뜨겁게 환호했지만 곧바로 아쉬운 탄식이 흘러나왔다. 오프사이드가 선언돼 골을 인정받지 못했던 것. 반자동 비디오 판독결과, 사르다르 아즈문(레버쿠젠)이 패스할 때 골리자데의 어깨가 아주 근소한 차이로 오프사이드 라인에 걸쳤던 사실이 확인됐다.

국제축구연맹(FIFA)가 미국 MIT와 스위스 취리히공대와 3년 가까이 개발작업 끝에 카타르 월드컵에 첫 적용한 '반자동 오프사이드 기술(SAOT)'이 위력을 발휘한 순간이다.

이번주 개막한 2022 카타르 월드컵에는 다양한 첨단 기술들이 도입됐다. 선수들이 90분 내내 접하게 되는 축구공부터 시작해 경기장, 카메라, 관중석 등 곳곳에 '기술경연장'이 펼쳐지고 있다.

월드컵 공인구 '알 리흘라', 관성측정센서 탑재…경기 내내 공 위치정보 측정

이번 카타르 월드컵에 도입된 첨단 기술을 가장 단적으로 보여주는 것이 바로 FIFA와 아디다스가 함께 제작한 공인구 '알 리흘라(Al Rihla)'다.

'여정'이라는 뜻의 아랍어인 알 리흘라는 8개의 삼각형과 12개의 마름모꼴 조각으로 이뤄져 더 빠르고 정확한 슈팅과 패스를 가능케 했으며, 스피드셀 기술, 표면 돌출 가공 등을 통해 비행안정성은 높이고 공기저항은 줄였다.

2022 카타르 월드컵 공인구 '알 리흘라(Al Rihla)'. (사진=FIFA) *재판매 및 DB 금지

알 리흘라 내부 중앙에는 '관성측정센서(IMU)'가 장착돼있다. IMU는 이동 물체의 속도, 방향, 중력, 가속도 등을 측정해 주는 장치다. 즉 IMU를 축구공에 장착함으로써 공의 속도, 방향 각도를 비롯해 위치정보까지 파악할 수 있게 해준 것. IMU는 경기 내내 초당 500회의 속도로 공의 위치정보를 측정하고 비디오 판독실로 전송해준다.

당초 IMU는 위치정보를 파악할 수 있게 한다는 점에서 인공위성, 항공기, 미사일 등의 항법 시스템에 사용되는 첨단 기술이다. 지난 2018년 러시아 월드컵의 공인구 '텔스타 18'이 NFC 칩으로 위치 측정을 가능케 한 것에서 훨씬 더 진화하게 된 셈이다.

SAOT 시스템, 오프사이드 완벽하게 캐치…AI가 판정 돕는다

이렇게 첨단 기술이 적용된 알 리흘라와 함께 이번 카타르 월드컵에는 '반자동 오프사이드 판독 기술(SAOT)'도 새로 도입됐다. SAOT는 알 리흘라의 IMU와 함께 오프사이드 판정 정확도를 크게 높였다.

카타르 월드컵 공식 경기장 지붕에는 12대의 카메라가 설치돼 경기를 뛰는 선수들의 발끝, 무릎, 어깨 등 신체 부위 29곳의 위치 데이터를 초당 50회씩 수집해 정확한 위치정보를 파악한다.

2022 카타르 월드컵부터 첫 도입된 '반자동 오프사이드 판독 기술(SAOT)'로 선수 신체 부위의 위치 데이터를 파악하는 모습. (사진=FIFA) *재판매 및 DB 금지

카타르 월드컵에서는 이렇게 IMU로 파악한 공의 위치정보, SAOT로 수집한 선수들의 신체 부위 위치정보를 인공지능(AI)이 종합하고 오프사이드 여부를 판독실의 심판에게 알려주게 된다. 이후 판독실 심판들이 결과를 다시 확인한 뒤 최종적으로 경기장 내 심판에게 판정에 대해 알려주게 된다.

센서와 AI를 통해 오프사이드 여부를 다 파악할 수 있지만, 최종 판정은 사람인 심판이 하게 된다는 점에서 '반자동'이라는 명칭이 붙었다.

앞서 오프사이드 판정 정확도를 올리기 위해 도입된 'VAR(비디오 보조 심판)'의 경우 반칙 영상을 사람이 다시 보고 판단하는 것이기에 오심 가능성이 여전히 있었으나, SAOT는 AI가 판정을 도움으로써 정확도를 훨씬 더 높였다는 평을 받고 있다. 오프사이드 판정을 내리는 시간 또한 SAOT를 사용하면 평균 70초가 걸리던 것을 20~25초 수준으로 줄일 수 있다.

 이 시스템은 조별리그에서부터 긍정적인 영향을 미치고 있다. 개막전인 카타르vs에콰도르의 경기에서부터 SAOT가 아주 미세한 차이로 오프사이드 골을 잡아냈고, 아르헨티나vs사우디아라비아, 독일vs일본 등의 경기에서 나타난 대이변도 SAOT가 오프사이드를 완벽하게 잡아내면서 일어난 일이었다. 아르헨티나는 SAOT 판독으로 인해 골이 3차례나 취소되기도 했다.

오프사이드 판정 정확도를 높이기 위해 도입된 'VAR(비디오 보조 심판)' 시스템. (사진=FIFA) *재판매 및 DB 금지

IoT로 경기장 안전 관리도 더 쉽게…관중 이상 행동도 알고리즘으로 파악

경기장에 설치된 수많은 카메라들은 선수들만을 보고 있지는 않다. 카타르 월드컵이 열리는 8개 경기장의 보안·운영 등은 중앙관제센터 '에스파이어'에서 전담하게 된다.

에스파이어는 경기장별로 각각 수천대 규모의 카메라를 배치해 관중석을 촬영 중인 것으로 알려졌다. 월드컵 주요 경기 등에서 관중의 난입이 드물지 않게 일어났던 만큼 관중석을 모니터링하면서 이상 행동 패턴 등을 예측하는 알고리즘도 적용됐다.

경기장 곳곳에는 4만여개의 IoT(사물인터넷) 장치가 적용돼 실시간 수집 데이터를 에스파이어로 전송하고 있다. 이를 통해 게이트 혼잡 원인, 급작스러운 관객의 대이동, 잘못된 진입로의 설계, 표지판 작동 여부 등을 점검할 수 있다.

겨울철 열린 사막 월드컵…최첨단 냉방 시스템으로 탈진 막는다

또 이번 카타르 월드컵은 무더운 지역에서 열린다는 점을 고려해 사상 초유의 겨울 월드컵으로 개최됐으나, 여전히 타 국가에 비교했을 때 덥고 습한 날씨가 계속되고 있는 상황이다. 이에 카타르는 선수들과 관객들의 건강을 위해 모든 경기장에 첨단 냉방 시스템까지 탑재했다.

가장 대표적인 알자누브 스타디움의 경우 다소 독특한 외관을 띄고 있는데, 이 또한 보다 확실한 냉방을 위한 설계의 결과다. 알자누브 스타디움은 경기장 외관을 밝은 색으로 칠해 태양열을 반사하도록 했고, 페르시아만 연안에서 불어오는 더운 공기가 경기장 밖으로 빠져나가도록 설계됐다.

알자누브 스타디움. (사진=FIFA) *재판매 및 DB 금지

이뿐만 아니라 모든 관중석 좌석 아래 통풍구를 설치해 신선한 공기가 퍼지도록 했고, 거대한 노즐을 활용해 경기장 내부로 찬 공기를 직접 주입함으로써 내부 기온이 18~24℃ 수준으로 유지되도록 했다. 경기장의 설계와 지속적으로 유입되는 찬 공기의 시너지로 내부 공기압이 높게 유지되면서 경기장 천장에 뚫린 구멍으로 뜨거운 공기가 유입되는 것도 방지된다.

통풍구에서 불어나온 찬 공기가 뜨거워지면 흡수팬이 이를 흡수한 뒤 외부 냉각기를 거쳐 다시 시원한 공기만을 뿜어내면서 온도를 유지하게 된다. 더욱이 이같은 냉방 시스템에 쓰이는 막대한 전기 에너지는 태양열을 활용해서 만들어진다.

한편 우리나라는 지난 24일 열린 우루과이와의 조별리그 첫 경기에서 0대0 무승부를 거두며 소중한 승점 1점을 챙겼다. 오는 28일 22시에는 가나, 내달 3일 0시에는 포르투갈과 나머지 경기를 치르게 된다.


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