■ 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

그림1-대한민국을 빛낸 리우올림픽 국가대표 선수단

● 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

그림2-리우올림픽 파크 전경과 에이컴의 모듈형 디자인

● 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

그림3-나이키의 줌 슈퍼플라이 엘리트 운동화

- 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

그림4-나이키의 에어로블레이드 기술이 접목된 각종 제품

□ 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

그림5-양궁과 육상경기에 활용된 판독 시스템

● 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


그림6-치안용 풍선과 NFC 결제기능이 있는 팔찌

□ 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

그림7-리오올림픽의 가상현실 방송

● 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

그림8-IBM의 JStart 프로그램

● 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

키워드 월간SW중심사회 2016년 9월호 첨단소프트웨어