이번 월드컵 공인구 센서 원리가 뭐에요?

Question

월드컵 보면서 궁금한게 경기할때 보면, 가끔 시청자 각도에선 선을 넘은거 같던데 센서에 의해 안넘어 갔다고 판단하더라구요. 축구공 안엔 센서가 있다고 들었는데 나간걸 판단할때는 무얼 기준으로 하나요? 라인에도 센서가 있는건가요? 위성에서 좌표 설정이 된건가요?

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

라인에는 센서가 없습니다.

하지만 경기장 천장에 설치된 카메라가 정확하게 잡아내기 위한 안내선이 되죠.

이번 월드컵 공인구인 알 리흘라 내부에는 공의 속도와 방향, 각도 등 위치 정보를 파악할 수 있는 관성센서(IMU)가 들어가 있습니다.

또한 선수들도 센서를 달고 있는데요, 유니폼 내부의 검은 조끼 같은 것을 입은 것을 보셨을텐데 그 조끼에 센서를 부착하고 있습니다.

그리고 또 한가지, 이번 월드컵에는 오프사이드 판정에는 반자동 오프사이드 기술(SAOT)이 도입되었는데요, 경기장 천장에 추적 카메라 12개가 설치되어 있어 선수들과 공의 움직임을 실시간 추적하여 판정하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

일단 경기장 지붕 아래에 추적 카메라가 12개 달려 있다. 요물이다. 어떤 신체 센서도 없지만 각 선수의 관절 움직임을 무려 29개의 데이터 포인트로 나눠 인식하고 초당 50회 빈도로 움직임을 읽어낸다. 여기에 공인구에도 '최초'의 기술을 담았다. 공인구인 '알릴라' 안에는 관성측정센서(IMU)가 장착돼 초당 500회 빈도로 공의 움직임을 체크한다.

이후 카메라와 센서를 통해 수집된 정보를 인공지능(AI)이 종합한 뒤 오프사이드 여부를 판독해 그 결과를 비디오 판독(VAR) 조정실에 알린다. VAR를 담당하는 심판이 오프사이드 가능성이 있다고 판단하면 이를 필드 위 주심에게 알린다. 그러면 주심이 최종 판단을 내려 결정한다.

Answer 3

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

이 공은 12개의 한쪽이 길게 뾰족한 마름모꼴과 8개의 삼각형으로 구성되는데, 12개의 마름모꼴에는 카타르 국기를 형상화한 무늬가 입체형으로 그려졌다. 또한 8개의 삼각형에는 새로 변경한 아디다스 로고, 카타르 월드컵 엠블럼, 그리고 나머지 6개의 삼각형에 한 가운데 큰 글씨로 축구(Football)라고 표기되었고 이를 중심으로 세 모서리 가까이에 팀웍(Teamwork) - 페어플레이(Fair Play) - 집단적인(Collective) - 책임(Responsibility), 열정(Passion) - 존중(Respect)의 문구가 6개 언어(영어, 프랑스어, 스페인어, 에스페란토, 아랍어, 중국어)로 표기되었다.

고도로 발달한 모션 센서가 내장되어 있는 최초의 월드컵 공인구이다. 공에 센서를 내장하는 기술은 상용화된지 10여년 가까이 됐으나 월드컵에서 사용되는 것은 이번이 처음이다. 충격센서도 내장되어 있기 때문에 포르투갈의 조별리그 2차전에서 나온 브루노 페르난데스의 골이 호날두의 골이 아님을 밝혀내는데 일조하기도 했으며, 일부 골 장면에서는 매 순간의 슛 스피드, 초당 스핀 수 등이 중계 화면에 나왔다.

카타르 월드컵 본선에서는 반자동 오프사이드 판독 기능도 들어가게 되었다.

Answer 4

공 바깥이 아닌 내부에도 첨단 IT기술이 스며들었다. 알 리흘라 내부에는 공의 속도와 방향, 각도 등 위치 정보를 파악할 수 있는 관성센서(IMU)가 들어가 있다. 관성센서로 파악한 공의 위치 정보는 이번 카타르 월드컵에서 도입한 반자동 오프사이드 판독 기술(SAOT)에 쓰인다. 이를 통해 비디오 판독(VAR)을 대신해 오프사이드 여부를 실시간으로 파악할 수 있게 됐다. 공에 NFC 칩을 넣은 지난 2018년 텔스타 18보다 한 단계 발전한 셈이다.

관성센서가 내장된 알 리흘라는 월드컵 본선 경기에서만 사용된다. 관성센서가 빠진 일반 알 리흘라 공인구의 가격은 개당 15만원 내외다.

출처 : 디지털투데이 (DigitalToday)(http://www.digitaltoday.co.kr)