첨단 기술과 스포츠는 이제 떼려야 뗄 수 없는 필수불가분의 관계에 있다. 다양한 첨단 기술은 선수들의 기량 향상을 위해, 또 스포츠 경기에서 정확한 판정이 필요할 때 큰 도움을 준다. 기술의 발달은 스포츠를 더욱 정교하게 만들어 지금껏 느끼지 못한 또 다른 재미를 선사한다. 첨단 기술과 스포츠의 만남은 그래서 더욱 흥미롭다.

 

조성호 기자

 

 

 

모든 스포츠 경기에서 오심은 생기기 마련이다. 심판도 사람인지라 100% 정확할 수는 없기 때문이다. 특히 90분 동안 쉬지 않고 경기를 해도 한 골 나오기 힘든 축구에서 골과 연관된 오심은 곧 승패를 좌우하기 때문에 무척 민감한 부분이다. 순식간에 벌어지는 상황은 인간의 눈으로 판단하기에는 한계가 있다.

 

심판이 무슨 죄가 있으랴. 선수나 감독, 관중 등 축구장에 있는 모든 사람들의 주목을 받는 저 허공에 떠 있는 공만이 골인지 아닌지 알 것이다.

 

 

 

‘오심도 경기의 일부분이다’라는 유명한 스포츠계의 속설이 있지만, 카메라와 영상기술의 발전은 이를 무색하게 만들고 있다. 심판의 권위를 떨어뜨릴 수 있다는 이유로 전자 기기 도입에 부정적이던 국제축구연맹(FIFA)도 증가하는 오심을 막기 위해 첨단 IT 기술을 도입하기로 결정했다. 바로 ‘골 라인 테크놀로지(Goal Line Technology, 이하 GLT)’이다. FIFA에서 정식으로 승인받은 GLT 기술은 현재 소니의 ‘호크아이(Hawk Eye)’와 독일-덴마크 합작회사가 만든 ‘골레프(Goal Ref)’, 스위스 회사가 만든 ‘카이로스(Cairos)’등 세 가지. 최근 승인된 카이로스는 자기장을 이용한다는 측면에서 골레프와 유사하다.

 

지난 해 FIFA클럽월드컵에서 첫 선을 보인 ‘골레프(Goal Ref)’. 골레프는 공안에 자기장유도칩을 내장해 골라인에 생성된 자기장을 통과하면 심판의 손목시계로 정보를 전달해 골이 들어갔음을 진동으로 알린다.

 

 

 

이미 테니스와 크리켓 경기에서 사용 중인 호크아이는 7대의 고속카메라로 공의 위치를 다양한 각도에서 정밀하게 판단해 공이 골라인을 넘었는지를 심판에게 알려주는 장치이다. 방송 송출화면보다 초당 프레임 수가 많아 방송용 슬로모션에서는 잡지 못하는 찰나의 순간까지 포착할 수 있다. 골레프는 공 안에 자기장유도칩을 내장해 골라인을 통과하면 심판이 소유한 시계로 신호를 보내는 방식으로 서로 차이가 있다. 골레프는 골라인과 골포스트, 크로스바를 잇는 사각형의 저주파자기장을 생성시킨다. 자기장 센서는 칩이 내장된 공이 자기장을 통과하게 되면 골로 판정하며 심판의 손목시계로 진동과 함께 ‘GOAL(골)’이라는 메시지를 보내 득점을 알려주는 기술이다. 지난 ‘2012클럽월드컵 대회’에서 첫 선을 보인 이 기술은 그 동안의 오심 논란을 없애며 큰 호평을 받았다. FIFA는 이를 계기로 내년 브라질 월드컵에서 정식으로 사용할 것임을 밝혀 월드컵에서 또 다른 재미있는 볼거리를 가져올 것으로 기대된다.

 

 

 

 

앞서 얘기했지만 프로야구 중계를 보면 투수가 던진 공의 위치가 정확히 표시되어 나온다. 심판은 스트라이크라고 외치지만 공의 위치는 스트라이크 존을 벗어난 것이 적나라하게 밝혀지면서 심판들을 위협하고 있다. 소위 ‘S-존’이라 불리는 이 기술의 정식 명칭은 ‘투구 추적 시스템(Pitch Tracking System, 이하 PTS)’이다.
PTS는 투구의 모든 것을 파악하고 분석하는 장비다. 즉, 공의 초속과 종속, 공이 포수 미트에 도달하기까지의 투구 시간, 공의 상하좌우 움직임, 분당 회전수 및 방향 등 인간의 눈으로는 확인할 수 없는 공의 비밀을 찍고 기록한다. S-존은 이 PTS를 활용해 그래픽 처리를 통해 시청자의 이해를 돕는 서비스다. 방송사는 시청자의 다양한 볼거리를 위해 PTS를 활용한다. 2009년 국내에서 PTS를 처음으로 방송에 활용한 ‘MBC-ESPN’은 ‘S-존’을 선보이며 시청률 1%도 넘기기 힘든 케이블에서 3.35%를 기록하는 기염을 토했다. 중계를 보는 야구팬들에게 신선한 볼거리를 제공한 것이 주효했던 것이다.

 

PTS는 오승환의 네 번째 공이 스트라이크존을 벗어난 것으로 판단했지만 심판은 아우트 콜을 외치고 있다. 심판도 사람이다. 눈을 부릅뜬다고 151km의 공이 제대로보 이겠는가.

 

 

 

‘끝판대장’ 삼성 오승환의 주 무기인 ‘라이징패스트볼’. 공이 떨어지지 않고 떠오른다고 하여 붙여진 이 공은 PTS를 통해 분석한 결과 의외의 결과가 나왔다. 다른 공들과 마찬가지로 떨어지는 것이다. PTS 분석 결과 일반 투수들에 비해 공의 떨어지는 낙차가 덜해 떠오르는 느낌을 받는 것이다. PTS가 없었다면 알 수가 없었던 라이징패스트볼의 비밀이다. PTS는 기본적으로 3대의 카메라가 필요하다. 1루와 3루, 외야 중앙에 카메라를 설치해 날아가는 공의 속도와 궤적 등을 3차원으로 실측한다. 카메라가 야구공이 아닌 다른 물체를 추적하는 오류를 막기 위해 시속 40마일(64.3km)에서 120마일(193.1km) 사이의 물체만 추적한다. 관중이 던진 페트병이나 날아가는 새를 오인하지 않기 위해서다.

 

PTS는 공의 구질은 물론 투수가 공을 놓는 지점인 릴리스포인트까지 투구의 모든 정보를 수치화해 영상으로 보여준다.

 

 

 

 

 

 

메이저리그에서는 PTS 자료를 30개 전 구단이 선수 영입 또는 분석에 활용하고 있다. 실제로 류현진 영입에 나섰던 메이저리그 구단들은 하나같이 류현진의 PTS 자료를 요청했고, 이는 류현진의 성공여부와 이적료, 연봉협상에 결정하는 계기가 됐다. LA다저스가 천문학적인 이적료를 지불한 것은 단지 류현진이 괴물이라서가 아니라 그동안 쌓여왔던 정확한 데이터에 근거해 산정한 결과인 셈이다. PTS외에도, 경기장 전체를 커버하는 추적 카메라를 통해 수비수와 주자의 움직임, 투구-타구-송구의 움직임 등 야구장에서 벌어지는 모든 상황에 대한 데이터를 산출하는 FTS(Field Tracking System), 타자가 친 공을 추적하는 HTS(Hitting Tracking System) 등 다양한 추적기술은 중계방송의 묘미를 완벽히 느낄 수 있다.

 

 

 

 

테니스 경기를 보면 시합 중에 선수가 손이나 손가락을 흔드는 것을 목격하게 된다. 테니스에서 볼 수 있는 ‘호크아이(Hawk-Eye)’ 판정을 신청하는 것이다. 참고로 선수가 호크아이 판정을 신청하는 행위를 ‘챌린저’라고 한다.

 

불과 3mm의 오차까지 정확히 파악하는 호크아이. 관중들은 호크아이의 기술력에 경악을 금치 못하고, 선수들은 순순히 인정할 뿐이다.

 

 

 

호크아이는 3mm의 오차까지 파악하는 완벽한 컴퓨터 비디오 판독 시스템으로 세계에서 가장 정확한 판독으로 알려져 있다. 선수들은 호크아이의 정확성에 신뢰를 보내고 있으며 심판도 잘못된 판정은 쿨하게 인정한다. 심판의 판정이 호크아이를 통해 옳은 것으로 입증되면 관중들은 박수로 심판에 대한 경의를 표하기도 한다. 한편으로는, 호크아이가 도입되기 이전에 판정에 불만을 품고 라켓을 내려찍던 선수들의 모습은 이제 더 이상 볼 수 없어 아쉽기도 하다.

 

 

 

 

테니스는 공이 라인에 살짝만 닿아도 인(In)으로 간주한다. 때문에 주심은 물론 라인스맨(Line`s Man)의 역할이 매우 중요한 스포츠이다. 하지만 시속 200km를 넘나드는 공을 한 치의 망설임 없이 빠르게 판단해 콜을 외쳐야 하는 라인스맨들의 눈만으로는 100% 정확한 판정이 어려운 것이 사실이다.

 

 

영국에서 개발된 호크아이 시스템은 1초에 60프레임을 처리하는 초고속 카메라를 경기장에 10대를 설치해 공의 움직임을 하나도 빠짐없이 촬영하는 방법이다. 촬영된 영상은 스트로크마다 10억개의 수식을 계산하는 컴퓨터 프로그래밍을 거쳐 3D 영상으로 변환되며, 공이 코트에 닿을 때 공의 뒤틀림과 미끄러짐까지 입체적으로 표현한다. 호크아이가 테니스 심판의 ‘불완전한 눈’을 완벽히 보완하는 셈이다. 관중들은 라인과 불과 몇 mm차이를 정확히 잡아내는 호크아이의 능력에 경악하고, 선수들은 안도의 한숨을 내쉬기도 또는 쓴 웃음을 짓기도 한다. 국제테니스연맹(ITF)은 2005년 호크아이의 도입을 공식적으로 승인했으며, 세계남자테니스연맹(ATP)과 세계여자테니스연맹(WTA)도 이를 받아들였다. 메이저대회에서는 프랑스오픈을 제외한 나머지 윔블던, 호주 오픈, US오픈에서 호크아이가 사용되면서 보편화됐다. 클레이코드(점토 코트)를 사용하는 프랑스오픈은 코트 지면에 공 자국이 남아 육안으로 판정이 가능하다는 이유에서 도입하지 않고 있다.

 

경기장 곳곳에 배치된 카메라는 공의 움직임을 하나도 빠짐없이 촬영한다.

 

 

 

 

펜싱은 매우 위험한 스포츠다. 날카로운 검으로 상대를 찔러야 하는 펜싱은 선수들의 안전을 위해 첨단 기술이 머리부터 발끝까지 집약되어 있다. 지난 해 런던올림픽에서 우리나라 신아람 선수와 맞붙은 독일의 하이데만 선수는 1초 동안 무려 4번의 공격을 시도하는, 만화에서나 있을 법한 시간을 지배하는 기술(?)도 선보일 정도다.

 

 

날카로운 검으로부터 선수들의 보호가 중요한 펜싱. 따라서 방탄조끼부터 심지어 전투기에 사용되는 소재까지 선수들의 안전을 위해서는 모든지 사용된다. 또 펜싱복에는 압력센서가 골고루 분포되어 있어 검이 닿으면 전기 신호가 작동해 공격 성공을 알린다.

 

 

 

펜싱은 마스크와 펜싱복을 착용하고 가늘고 긴 검으로 상대를 찌르는 스포츠다. 물론 검 끝에는 솜방망이를 달아 놓는다. 하지만 1982년 펜싱 경기 도중 부러진 칼이 마스크를 뚫고 들어가 구소련 선수가 사망하는 사고가 발생하면서 선수들의 안전을 위해 마스크뿐만 아니라 펜싱용품 전체에 첨단 기술이 적용되었다.

 

 

케블라(Kevlar) 소재는 가벼우면서 강철보다 강도가 강해 주로 방탄조끼나 우주선, 항공기소재로 사용된다. 벨트나 로프 등 실생활에서도 많이 사용 되는 소재이다.

 

 

 

국제펜싱연맹(FIE)은 의무적으로 합성 섬유인 ‘케블라(Kevlar)’를 선수보호용 재킷에 사용하도록 규정하고 있다. 케블라는 무게가 가벼우면서도 강철보다 강도가 강해 주로 방탄조끼나 우주선, 항공기 소재로 사용되는 소재다. 고온과 화염에 대한 저항성도 가지고 있어 강도를 유지하면서도 약 472도까지 열적 위험에 대한 안정성을 자랑한다. 펜싱복의 바깥재킷과 안쪽재킷은 각각 800N씩 총 1,600N(163.3kg)의 저항 압력을 견딜 수 있어 선수들은 검이 완전히 구부러질 정도로 찔려도 아무렇지 않게 다음 공격을 준비할 수 있다. 얼굴을 보호하는 마스크는 스테인리스 강철로 만든다. 그물코의 짜임새는 구멍 뚫기 테스트에서 허용되는 힘의 두 배에도 견딜 수 있을 만큼 매우 조밀하게 구성되어 있어 날카로운 검으로부터 안전하게 보호한다. 마스크의 목 보호구 역시 1600N의 저항과 12kg의 압력을 견딜 수 있게 제작되었다. 펜싱용 칼은 마레이징 강철을 사용한다. 이 소재는 전투기를 만들 때 사용되는 합금강철로, 탄소 강철보다 강하지만 쉽게 부러지지 않는다. 칼 끝(부똥)에는 정밀 센서가 달려있다.

 

 

무선 센서 신호는 역동적인 움직임을 가능하게 해 관중들의 이목을 집중시킨다.

 

 

 

펜싱복에는 득점 부위에 따라 자극을 전기신호로 변환하는 압력센서가 부착되어 있다. 득점 부위에 골고루 금속선이 분포되어 있어 검으로 유효 부분을 찌르면 센서가 작동하는 방식이다. 센서는 짧은 시간에 이루어지는 공격을 순간적으로 반응해 전등의 불을 밝혀 공격의 성공을 알린다. 경기 전 센서가 정상적으로 작동하는지 서로 찔러보는 것은 필수다. 과거에는 재킷 뒤로 전선을 길게 연결해 선수들의 움직임에 제약이 있었지만, 지난해 런던올림픽에서 처음 선보인 무선 센서 신호는 훨씬 더 역동적인 움직임을 가능하게 해 관중들의 이목을 집중시키는데 성공하면서 펜싱의 인기를 끌어올렸다.