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리우올림픽이 보여준 소프트웨어 혁신
조원영
역대연구원
날짜
2016.09.21
조회수
25422
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지난 8월 개최한 제31회 브라질 리우올림픽은 공정한 경기 운영, 선수들의 높은 기량 발휘, 안전한 경기 관람 및 현장감 높은 시청자 경험을 전달하기 위하여 인공지능, 가상현실, 사물인터넷 등의 소프트웨어 기술을 적극 활용
2년 앞으로 다가온 평창 올림픽의 성공적 운영을 위하여 인공지능 등 첨단 소프트웨어 기술의 활용 방안을 고민할 필요성 대두
인간의 육체와 기술적 한계를 극복해온 올림픽의 역사
1896년 제1회 아테네 올림픽을 시작으로 120년의 역사 동안 올림픽은 인간의 육체적 한계를 극복하는 치열한 현장이자 전 세계의 이목을 끄는 최고의 축제로 발돋움
올림픽 횟수가 거듭될수록 선수들의 경기력이 향상되면서 육상, 수영 등의 모든 스포츠 종목에서 기록이 지속적으로 단축
• 남자 육상 100미터 올림픽 신기록 : 10초 6(1912년 스톡홀름대회) → 10초 38(1932년 로스엔젤레스대회) → 9초 95(1968년 멕시코시티대회) → 9초 68(2008년 베이징대회)
• 여자 수영 100미터 자유형 올림픽 신기록 : 1분 19초 8(1912년 스톡홀름대회) → 1분 12초 2(1924년 파리대회) → 1분 2초(1957년 멜버른대회) → 53초 5(2004년 그리스대회)
수십 억의 세계인이 방송을 통해 올림픽 경기를 시청하면서 TV 업계에서는 올림픽 특수라고 부를만큼 올림픽 기간동안 TV 판매도 호황
혁신 기술을 올림픽에 적용하려는 노력이 선수들의 기록 단축과 전세계인의 올림픽에 대한 관심 고조를 견인
각국 선수단의 과학적 훈련 방식 도입, 나이키, 아디다스를 중심으로 한 스포츠 용품 업체의 지속적인 R&D 활동으로 선수들의 경기력이 비약적으로 향상
• 나이키가 2015년에 출시한 축구화의 무게는 99그램으로 50년 전에 출시했던 축구화 무게 355그램의 약 28%에 불과
미디어업체는 생생한 현장 분위기를 안방으로 전달하기 위하여 최신방송기술을 적용하는 테스트베드로 올림픽을 적극 활용
• 1936년 베를린 올림픽에서 TV 생중계 최초 도입, 1964년 도쿄 올림픽의 컬러 TV 시험 방송, 1984년 로스엔젤레스 올림픽의 HD TV 시험 방송 등
특히 이번 리우올림픽은 공정한 경기 운영, 선수들의 높은 경기력, 안전한 경기 관람 및 현장감 높은 시청자 경험을 전달하기 위하여 소프트웨어 기술을 적극 활용한 대회로서 의미가 있음
디자인 소프트웨어 : 경기장과 운동용품의 혁신에 기여
리우올림픽 주관 설계업체로 선정된 에이컴(Aecom)은 올림픽 이후 경기장을 비롯한 각종 시설을 해체하여 재활용할 수 있도록 건축자재의 형태와 건축물의 구조를 디자인
올림픽 이후 시설물의 활용도 저하와 막대한 유지보수 비용 문제를 해결하기 위하여 각종 경기장을 분해하여 다른 건물을 짓는 재료로 활용할 예정
• 핸드볼 경기장으로 500명의 학생을 수용할 수 있는 4개의 초등학교를 건설, 수영 경기장으로 2개의 지역 수영센터를 건립, 국제방송센터는 2개의 고등학교 기숙사 건립에 활용
건축물의 조립과 분해가 용이하도록 레고블록식 모듈형 구조(Nomadic Architecture)로 경기장을 설계하고 강철기둥과 빔, 강판, 콘크리트 슬래브, 의자 등의 부품을 표준화하여 디자인
뿐만 아니라 새로운 디자인 혁신은 건축 기간을 단축하고 건설비용을 50% 이상 절감시켜 재정난에 허덕이는 브라질에 큰 도움을 주었음
나이키는 생성적 디자인 소프트웨어(Generative Design Software)를 이용하여 신발과 의류 디자인을 혁신
나이키 스포츠 연구소(Nike Sports Research Lab)는 수년전부터 생성적 디자인 소프트웨어와 3D 프린팅을 이용하여 스포츠 용품을 개발
• 생성적 디자인 소프트웨어란 제품의 강도, 유연성, 공기 저항 수준 등 도달하고자 하는 목표를 설정하고 관련 데이터를 입력하면 스스로 최적의 디자인을 만들어내는 인공지능이 탑재된 소프트웨어
• 생성적 디자인 소프트웨어로 설계된 제품은 절삭, 압출 등의 전통적인 제조기법으로 구현하기 어려운 경우가 많기 때문에 3D 프린팅으로 제작
나이키가 생성적 디자인 소프트웨어로 개발한 줌 슈퍼플라이 엘리트(Zoom Superfly Elite)를 제공받은 자메이카 여자 100미터 달리기 선수팀은 금메달과 동메달을 획득
• 단거리 육상선수가 지면을 박차고 도약하는 과정에서 발바닥의 힘을 효율적으로 사 용하기 위하여 신발 밑창의 강도(Stiff)를 높여야 하는데 강도가 높아질수록 무게가 늘어난다는 문제점이 있음
• 나이키는 생성적 디자인 소프트웨어에 고강도와 경량화라는 디자인 목표를 설정하고 선수의 발 온도맵을 작성하여 데이터로 입력함으로써 최적의 밑창과 스파이크 디자인을 도출
• 나이키는 생성된 디자인을 3D 프린팅으로 제작하여 무게를 118그램에서 61그램으로 줄이고 강도를 4배 개선, 100미터 달리기를 할 경우 약 0.148초 단축 효과가 있다고 발표
나이키는 몸의 움직임에 따라 공기 저항을 최소화한 운동복을 개발하는데도 생성적 소프트웨어 기술을 활용
• 나이키의 에어로블레이드는 섬유 표면에 작은 갈고리 형태의 돌기를 부착하여 마찰되는 공기의 흐름을 원활히 함으로써 공기 저항을 줄이는 기술
• 나이키는 생성적 다지인 소프트웨어에 퉁풍성, 유연성, 경량성, 공기 마찰력 등에 대한 목표를 설정하고 선수들의 신체별 공기 저항을 측정하여 최적의 돌기모양과 의류 형태를 디자인
• 에어로블레이드 기술을 활용하여 선수들의 몸에 부착하는 번호표(에어로스위프트 빕)와 공기마찰이 큰 신체부위에 부착하는 테이프(에어로스위프트 테이프)를 개발
사물인터넷 : 정확하고 풍부한 정보 전달
최첨단 카메라를 비롯한 각종 센싱 기술이 적용되어 정말한 판독이 가능해지고 경기 운영의 공정성을 개선
대한민국이 남녀 개인 및 단체전 전종목을 석권한 양궁은 종이 과녁과 심판의 시각적 판단에 의존한 판독을 최첨단 센서 시스템으로 대체
• 센서 시스템의 정밀도는 0.2밀리미터 수준으로 인간보다 훨씬 우수하며 화살이 표적에 맞은 후 1초 이내에 점수 확인이 가능하여 원활한 경기 진행에 도움
사격은 레이저 기술을 이용하여 정확한 점수를 부여하고, 모든 총기에 RFID를 부착하여 총기 분실에 따른 사고를 미연에 방지
정밀시계 브랜드 오메가의 계측시스템 스캔 오비전 미리아(Scan’O’Vision Myria)는 육상 선수들이 결승선을 통과하는 순간 초당 1만 프레임까지 잡아내 정확한 순위 판독에 활용
각종 센싱 기술로 수집한 정보는 선수와 관중에게 제공되어 경기 운영과 관람에 도움 제공
오메가의 디지털 랩 카운터(Digital Lap Counter)는 수영선수가 벽의 터치패드를 치는 순간 수영장 바닥의 수중 모니터에 남은 바퀴 수를 자동으로 띄워줘 선수들의 실수를 방지하고 경기 운영에 도움을 제공
골프, 카누 등의 경기에서도 센서를 통해 수집한 데이터를 분석하여 관중에게 다양한 정보를 제공하는데 활용
브라질을 방문한 관광객들이 안전하고 편리하게 올림픽을 즐길 수 있도록 사물인터넷 기술이 적용된 각종 인프라를 제공
리우 지역에 13개의 고화질 카메라가 설치된 대형 풍선 4개를 띄우고 실시간 촬영 영상을 종합 관제 사무실로 전송하여 사고 및 범죄의 징후를 실시간 포착하는 등 치안을 관리
운동선수와 취재진 등 3천여 명에게 NFC가 탑재되어 접촉을 통해 결제를 할 수 있는 고무 팔찌를 제공
• 경기장 인근 4천여 개의 매장에서 NFC 결제 단말기를 설치하여 편리한 물품 구매가 가능하도록 지원
가상현실 : 현장감을 극대화한 시청 경험을 제공
NBC(미국)을 비롯해 BBC(영국), NHK(일본) 등의 방송국에서 가상현실 방송을 제공
올림픽 방송을 주관하는 OBS(Olympic Broadcasting Services)에서 HD급의 가상현실 콘텐츠를 촬영하여 원하는 방송국에 제공하면 각 방송국은 콘텐츠를 가공하여 시청자에게 제공
NBC는 개회식, 폐회식을 포함한 100시간 분량의 경기 장면을 NBC Sports App을 설치한 유료 가입자에게 제공하고 가입자는 삼성기어 VR을 이용하여 가상현실 콘텐츠 시청이 가능
BBC는 자체 앱을 통해 콘텐츠를 배포하며, 삼성기어 VR뿐만 아니라 구글 카드보드 등 구글이 인증한 가상현실 기기를 이용해 시청이 가능
가상현실뿐만 아니라 드론 촬영, 4K 영상 등 시청자의 몰입감을 높이기 위한 다양한 기술을 테스트
조정(Rowing) 비롯하여 다양한 실외 경기에서 드론 촬영을 적극 활용
• 드론 촬영을 통해 경기의 전체적인 모습을 조망할 수 있을 뿐만 아니라 조정경기에서 사이드 카메라에 의지할 경우 발생하는 시야 왜곡에 따른 순위 혼동 등을 없앨 수 있음
NBC, 컴캐스트 등은 HD 방송보다 해상도가 4배 높은 4K 방송도 제공
• 컴캐스트는 4K 방송을 Xfinity App을 통해서 제공했으며 삼성의 SUHD TV를 통해서 시청이 가능
인공지능 : 선수들의 과학적 훈련을 지원
IBM은 인공지능 왓슨이 탑재된 사이클 훈련 프로그램 JStart를 개발하여 미국의 여자 사이클단체 추발팀 (Tean Pursuit Competitors)의 훈련을 지원
단체추발경기는 4인으로 구성된 팀의 완벽한 조화와 함께 4,000미터를 달리는 동안 근육의 에너지를 효율적으로 짜내야하는 초인적 인내력이 필요한 경기
• 훈련 과정에서 선수들간 협업 상황과 개별 선수의 에너지 소비에 대한 정보를 즉시 분석하여 선수에게 지속적으로 조언을 제공하는 것이 매우 중요
• 하지만 그동안 코치는 훈련이 끝나면 사이클에 부착된 센서를 PC에 연결하여 데이터를 분석했기 때문에 선수들의 근육 피로도 등의 정보는 수집하기 어려웠고 분석에도 하루 이상의 시간이 걸려 실시간 피드백 제공도 불가능했음
IBM은 센서를 사이클과 선수의 종아리 등에 부착하여 다양한 데이터를 수집하고 인공지능을 이용하여 실시간 분석, 어떻게 사이클링 전략을 세워야 할지 코치의 PC화면에 일목 요연하게 제공
• 선수의 근육에 부착하는 센서는 BSX Insight와 협업하여 개발했고, 증강현실 기능과 스피커가 부착되어 있는 Solos 선글라스를 통해 훈련 중에 선수들에게 데이터 분석 결과 등의 실시간 피드백을 제공
미국팀은 결승전에서 기존 세계신기록을 경신하는 선전을 했으나 절대 강자로 군림하고 있는 영국팀에 아깝게 뒤쳐져 은메달을 획득
워싱턴 포스트는 인공지능을 이용하여 리우올림픽의 단신기사를 신속하게 자동으로 작성하는 프로그램을 개발
메달 리스트 현황과 국가별 메달 집게 등 단순히 정보를 취합하는 기사는 인공지능 기자인 헬리오그라프(Heliograf)가 수행하는 대신 기자들은 선수들의 인터뷰나 스토리를 담은 심층 기사를 전담
워싱턴 포스트는 헬리오그라프 알고리즘을 더욱 발전시켜 향후 미국 대선에서 기사 작성에도 활용할 계획
앞으로 범죄와 부동산 데이터 등 다양한 이종의 데이터를 조합하여 기자들이 생각하지 못했던 직관(Insight)를 제공함으로써 심층 기사 토픽을 탐색하는데 도움을 주는데도 활용할 계획
시사점
스포츠 강국의 위상을 유지하고 국내에서 개최하는 각종 대회의 성공을 위하여 소프트웨어 기술을 적극 활용할 필요
세계 10위권 이내에 속하는 우리나라의 스포츠 경쟁력을 강화하기 위해서는 소프트웨어를 접목한 과학적 훈련 기법, 스포츠 용품의 지속적인 개선, 시청자의 관심을 유도하는 방송기술 혁신이 필수적임
2년 앞으로 다가온 평창올림픽을 성공적으로 운영하기 위하여 인공지능 등 첨단 소프트웨어 기술에 대한 활용을 검토할 필요가 있음
월간SW중심사회 2016년 9월호
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