[AI 요약] 일본 도쿄올림픽이 중반기를 넘고 있는 와중에 우리나라 선수들의 활약상은 국민들에게 위로와 기쁨을 주고 있다. 세계 기술 강국들은 자국의 기술력을 보여주는 장으로 올림픽 무대를 활용하고 있다. 우리나라의 양궁에 적용된 현대차 기술지원분야는 고정밀 슈팅머신, 점수 자동 기록장치, 심박수 측정 장비, 딥러닝 비전 인공지능 코치, 선수 맞춤형 그립 등이다. 그 외에도 일본의 SOS 받은 한국의 첨단 도핑 금지 약물 검사 기술과 중국의 알리바바 클라우드, 드론쇼를 펼친 인텔 등 다양한 나라의 기업들이 자국의 기술을 과시하고 있다.

코로나19 팬데믹 상황에서 치러지고 있는 일본 도쿄올림픽이 중반기를 넘어서고 있다. 철저한 방역 시스템을 갖췄다는 일본 측의 장담과 달리 곳곳에서 확진자가 발생하며 우려를 낳고 있는 가운데, 고군분투하는 우리나라 선수들의 모습은 국민들에게 위로와 기쁨을 주고 있다.

여러 종목에서 지난 5년의 노력을 쏟아 붓는 선수들의 모습에는 감동과 회한이 교차했다. ‘주몽의 후예’답게 연일 메달 행진을 이어가고 있는 양궁을 비롯해 펜싱, 축구, 야구, 배구 등의 종목에서 매번 드라마틱한 장면이 연출되고 있다. 그 외에도 유도, 태권도를 비롯한 다양한 종목에서 우리나라 선수들은 성숙한 스포츠맨십을 보이며 박수를 받고 있다.

그런데 저마다 자국의 국기를 가슴에 달고 활약하는 선수들 외에도, 올림픽 무대 한편에서는 각 나라의 자존심을 건 또 다른 치열한 경쟁이 펼쳐지고 있다. 다름 아닌 ‘기술 경쟁’이다. 우리나라를 비롯한 세계 기술 강국들은 자국의 기술력을 선보이는 장으로 올림픽 무대를 활용해 왔다. 코로나19로 주춤하긴 하지만, 이번에도 예외는 아니다. 이에 도쿄올림픽에서 빛나고 있는 K-테크를 비롯해 각 나라의 신기술을 살펴봤다.

최첨단 ‘미래차 기술’이 바탕이 된 현대차의 양궁 기술지원

2020 도쿄올림픽에서 현재까지 우리나라의 메달 집계 현황은 금 4, 은 3, 동 5 으로 총 12개다. 이중 양궁에서만 3개의 금메달을 휩쓸었고 향후 남녀 개인전을 통해 추가 확보가 가능한 상황이다. 새롭게 써내려 가고 있는 한국 양궁 신화의 뒤에는 우리나라 현대자동차가 지원한 놀라운 스포츠 기술이 자리하고 있다.

도쿄올림픽 양궁 메달 석권을 목표로 추진된 현대자동차의 기술지원은 대한양궁협회장을 맡은 정의선 회장의 주도로 진행됐다. 이는 현대자동차가 보유하고 있는 최첨단의 미래차 연구개발 기술이 바탕이 됐다. 

이러한 기술지원 계획은 지난 2016년 브라질에서 열린 리우올림픽 직후부터 논의됐다. 코치진과 선수들의 훈련 효과를 높이고 기량을 끌어올릴 수 있는 방안을 다각도로 검토한 끝에 정해진 기술지원 분야는 총 5개로 고정밀 슈팅머신, 점수 자동 기록장치, 심박수 측정 장비, 딥러닝 비전 인공지능 코치, 선수 맞춤형 그립 등이다.

이번 대회를 위해 신규 제작된 슈팅머신은 선수들이 우수한 품질의 화살을 선별할 수 있도록 하는 장비다. 방법은 선수들이 70m 거리에서 슈팅머신에 화살을 쏘면 힘, 방향, 속도 등 동일한 조건에서 불량 화살을 선별하는 식이다. 또 화살의 허리힘(Spine)과 중량을 정밀하게 측정하는 과정을 통해 선수들이 직접 자신에 맞는 화살을 테스트해 선택할 수 있게 했다. 2~3중의 화살 분류를 통해 선수들은 균일한 품질의 화살로 경기에 임할 수 있었던 것이다.

이어 점수 자동 기록장치는 정밀 센서 기반의 전자 과녁을 이용해 점수를 자동으로 판독·저장하는 방식이다. 무선 통신으로 점수를 모니터 화면에 실시간 표시해 점수 확인이 쉬워졌고 화살 탄착 위치까지 빅데이터를 적용, 선수들이 영점 조절을 편하게 할 수 있게 했다. 또한 일반 훈련에서도 실제 경기와 같이 두 선수가 스코어를 두고 경쟁하는 ‘경기 모드’가 가능해 몰입감을 극대화한 훈련을 할 수 있었다.

한편 이번 올림픽에서는 27일 열린 양궁 개인전부터 올림픽 사상 처음으로 선수들의 심장박동수를 생방송으로 중계하며 재미를 배가 시키고 있다. 놀라운 것은 우리나라 선수들 중 베테랑 김우진 선수의 심박수가 다른 나라 선수에 비해 안정적이었다는 사실이다. 이는 현대차가 지원한 비전 기반의 심박수 측정 장비 덕분이다. 이 장비는 선수 얼굴의 미세한 색상 변화와 심박수를 감지할 수 있도록 했다. 주목할 것은 경기나 훈련 중 접촉식 생체신호 측정이 어려운 점을 고려해 비접촉식 첨단 비전 컴퓨팅 기술이 적용됐다는 것이다. 이 기술 지원을 위해 현대차는 주변 노이즈를 걸러내는 별도의 안면인식 알고리즘을 개발했고, 방송용 원거리 고배율 카메라도 추가했다. 이 장비를 통해 선수들은 훈련 과정에서 축적된 심박수 정보와 점수 데이터를 연계해 심리적 불안 요인을 없애는 데 활용한 것으로 알려졌다.

AI 딥러닝 비전 기술은 특히 코치진이 선수 취약점을 분석하는데 도움이 됐다고 알려져 있다.  현대차의 인공지능 전문조직 에어스 컴퍼니가 보유한 이 기술은 선수들의 훈련 영상을 쉽게 분석할 수 있도록 자동 편집해 인공지능 코치 역할을 톡톡히 해 냈다. 선수와 코치는 최적화된 편집 영상을 통해 평소 습관이나 취약점을 집중 분석할 수 있었고, 이는 곧 경기력 향상으로 이어졌다는 후문이다.

이번 양궁 선수단의 성과가 이어지는 또 다른 이유 중 하나는 현대차와 양궁협회가 2016 리우 올림픽부터 적용한 선수 맞춤형 그립의 영향도 있었다. 우리나라 양궁선수들에게는 3D 스캐너와 프린팅 기술을 활용해 선수의 손에 꼭 맞도록 맞춤형으로 제작된 그립이 제공됐다. 그립은 활의 중심에 덧대는 장치로, 선수가 자신의 손에 꼭 맞도록 직접 손질하는 경우가 대부분이다. 올림픽처럼 오랜 기간 경기가 벌어지는 상황에서 자칫 그립이 손상되면 선수들은 어쩔 수 없이 새 그립을 다시 다듬어야 하는 불편함이 있었다. 특히 현대차는 이번 그립 제작에 있어서 자동차 부품에 적용되는 신소재인 알루미늄과 폴리아미드를 혼합한 알루마이드, 방수성 등으로 자동차 부품 소재로도 활용되는 PA12 등을 활용해 재질을 다양화했다.

일본의 SOS 받은 한국의 첨단 도핑 금지 약물 검사 기술

자존심 강한 일본이지만 결국 이번 올림픽에서 우리나라의 도움을 요청한 기술도 있다. 바로 다양한 국제 대회를 잇따라 개최하며 쌓인 도핑 금지 약물 검사 기술이다. 지난 22일 개최가 임박한 시점에서 일본 측은 한국과학기술연구원(KIST)에 도핑 관련 세계 최고수준의 기술력을 보유한 한국 도핑 전문가들을 요청한 것으로 알려지고 있다.

1984년 아시안게임과 서울올림픽 개최를 위해 설립된 KIST 도핑콘트롤센터는 수많은 국제대회의 도핑 분석을 지원하며 우리나라가 스포츠 강국으로 자리매김하는데 중요한 역할을 담당하고 있다. 86아시안게임에서 성공적인 기술을 선보인 이후에도 근 40년 가까이 도핑 금지약물에 대한 선수들의 생체 시료 분석과 함께 최신 검출기술 개발을 위한 연구 활동을 지속하고 있다. 최근에는 뇌도핑(Brain-doping), 유전자도핑(Gene-doping), 건조혈반(DBS·dried blood spot), 선수생체수첩관리단(APMU, athlete passport management unit) 등의 최신 분석시스템을 갖추기 위한 연구에 집중하고 있다.

특히 이번 도쿄올림픽에서는 최근 엘리트 선수들을 중심으로 사용 빈도가 증가하고 있는 성장호르몬제가 도핑 분석의 화두가 되고 있다. 이유인 즉 그 사용여부를 검출하기가 매우 어려운 데다가 효과가 좋아서 이를 효과적으로 검출하는 어렵기 때문이다. 지난해 11월 세계반도핑기구(WADA)가 발표한 ‘전 세계 도핑센터 별 고위험 종목 특수분석 기술’ 자료에 따르면, 성장호르몬을 비롯한 유사 금지약물의 모든 분석기술을 갖고 있는 나라는 전 세계적으로 한국, 미국, 브라질 3개국뿐이다. KIST에서 파견된 전문가들은 도쿄올림픽 반도핑 연구실에서 우리나라가 보유한 성장 호르몬 및 유사 금지약물에 대한 분석 기술과 2018 평창올림픽을 통해 축적한 도핑 시료분석 노하우, 적혈구 생성 촉진인자 최신 분석 기술 등을 전수한 것으로 알려져 있다.

방송 솔루션 지원한 중국, 알리바바 클라우드

중국의 알리바바 클라우드는 이번 도쿄올림픽 기간 올림픽주관방송사와 협력해 전 세계 올림픽 독점중계방송사를 지원하고 있다. 주목할 것은 온전히 클라우드에서 구동되는 방송 솔루션을 활용한다는 점이다.

이번 올림픽에 도입된 올림픽주관방송사 OBS의 콘텐츠 송출 플랫폼 ‘콘텐츠+(Content+)’는 월드와이드 올림픽 파트너인 알리바바 클라우드의 기술을 기반으로 구축됐다. 이는 숏폼(short-form) 콘텐츠 송출에서부터 미디어 콘텐츠 관리, 콘텐츠 제작까지의 과정을 모두 클라우드로 옮긴 형태다.

이번 올림픽 기간 OBS 콘텐츠+ 플랫폼의 제작팀은 약 7천 건에서 9천 건의 숏폼 콘텐츠를 제작해 배포 중인데, 각 방송사의 소셜 콘텐츠 제작팀은 세계 어디서든 웹 인터페이스에 접속해 관련 콘텐츠를 수급할 수 있다.

또한 ‘콘텐츠+ 플랫폼’을 통해서는 실시간으로 제작되고 있는 콘텐츠를 어디서든 확인 가능하다. 경기 중 실시간으로 저화질 파일을 훑어본 후 원본 콘텐츠를 다운로드 하는 방식이다. 이 서비스는 전 세계 31개의 독점중계방송사가 이용 중이다. 이 시스템은 원격 편집 및 파일 변환에도 콘텐츠+ 플랫폼을 활용해, 각국에서 원격으로 콘텐츠를 수신하고 후반 작업을 수행할 수 있도록 돕고 있다.

셀리나 위안(Selina Yuan) 알리바바 클라우드 인텔리전스 글로벌 사업 부문 회장은 “클라우드 인프라는 작은 규모의 현장 자원으로도 더 신속하게 자원을 관리할 수 있게 할 뿐만 아니라, 인터넷만 있다면 어디서든 관련 콘텐츠를 편집하고 제작할 수 있는 환경을 갖춰준다”며 “2020 도쿄올림픽은 디지털 시대의 올림픽 게임을 엿볼 수 있는 첫 기회가 되고 있다”고 전했다.

인텔의 ‘드론쇼’, 센서는 스위스, 야구에서는 덴마크 기술 적용

해외 각국 언론을 비롯해 일본 유명 감독이자 배우 기타노 다케시 조차 ‘지루했다’고 평가하며 논란이 된 지난 23일 도쿄올림픽 개막식에서 유일하게 돋보였던 것은 역시 드론쇼였다. 이 쇼는 글로벌 반도체·테크 기업인 인텔이 소형 드론 1824대를 투입한 것으로 올림픽 스타디움 상공에 파란색 지구가 형상화되며 정점을 이뤘다.

이날 사용된 드론은 프로펠러가 4개 달린 ‘슈팅스타’로 1대 무게는 340g이다. 최대 풍속 11m/sec 강풍에도 견딜 수 있게 설계됐으며 고정밀 LED 4개가 탑재돼 선명한 빛을 선보였다. 드론의 모든 동작과 불빛의 점멸은 소프트웨어로 제어됐는데, 만들어 내고자 하는 형상을 미리 컴퓨터에 입력하고 GPS(위성위치확인시스템)와 기압 센서로 위치와 고도를 맞췄다고 알려져 있다. 특히 이번 대회에 사용된 인텔의 드론은 한 사람이 1000대까지 조종 가능하다.

그 밖에도 인텔은 메인 스폰서로서 이번 도쿄올림픽에 고성능 CPU(중앙처리장치)를 활용한 데이터 생성과 처리기술을 제공하고 있다.

명품 시계로 손꼽히는 스위스 오메가는 이번 도쿄올림픽에서 센서와 AI 카메라를 통해 선수들의 경기 데이터를 실시간으로 수집하는 기술을 선보였다. 특히 육상에서는 선수의 등 번호판에 소형 센서를 장착, 속도와 가속 타이밍 등의 데이터를 초당 약 2000개까지 수집·분석하고 있다. 이 기술은 비치발리볼 경기에도 적용됐는데, 선수의 점프 높이와 토스한 볼의 위치까지 AI 카메라로 촬영된다. 이렇게 실시간으로 분석하고 측정된 데이터는 선수와 코치에게 공유돼 훈련에 활용할 수 있도록 하고 있다.

지난 29일 이스라엘을 상대로 우리나라가 극적인 승리를 거둔 야구경기에선 덴마크 레이더 장비 업체 트랙맨이 개발한 시스템이 투구와 타구 계측에 활용되고 있다. 트랙맨이 적용한 기술은 미사일이나 항공기를 추적하는 레이더 기술을 응용한 것으로, 투수의 손가락에서 공이 떨어지는 순간의 오차와 회전수를 파악해 선수의 컨디션을 측정한다. 이 시스템은 우리나라를 비롯한 미국, 일본, 대만의 프로야구에서도 이미 활용되고 있다.

질 수 없는 일본, 비대면 관람 응원 기술 선보여

말도 많고 탈도 많지만 자국에서 열린 올림픽이니만큼 일본 역시 ‘기술로 질 수 없다’는 자존심이 엿보인다. 일본이 주목한 것은 비대면 기술이다. 파나소닉이 개발한 ‘치어폰(CheerPhone)’은 집에서 중계 영상을 보며 경기장의 선수들에게 직접 응원의 목소리를 보내는 시스템이다. 스마트폰 앱을 통해 응원을 보내면 경기장에 설치된 스피커에 목소리가 전달된다. 파나소닉은 응원 목소리를 멀리 떨어진 경기장까지 전달하는 과정에서 발생하는 지연현상을 0.5초까지 줄이는 기술을 적용했다고 한다.

일본 최대 통신사 NTT는 영상 기술을 선보였다. 무관중 경기로 치러지는 상황에서 관람객은 가로20m, 세로 4m에 달하는 거대 스크린을 통해 실제 선수들의 크기와 똑같이 재현된 영상을 보며 응원할 수 있다. 이는 NTT가 ‘초와이드 영상합성기술’이라 명명한 것으로 복수의 카메라로 촬영된 초고화질 영상을 가로와 세로로 나열해 하나의 영상으로 투영시키는 기술이다. 100m 육상 경기에서 달리는 선수의 모습을 실제보다 더 선명하고 실감나게 볼 수 있다고 한다.