월드컵에 쓰인 컴퓨터 비전: 골라인 판정에서 반자동 오프사이드까지
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kor
date
Jul 5, 2026
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computer-vision-in-world-cup
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status
Public
tags
Computer Vision
Sports Tech
VAR
Hawk-Eye
Camera
summary
월드컵 판정 기술은 단순한 비디오 판독을 넘어 경기장을 실시간 데이터 공간으로 바꾸고 있다. 골라인 기술, 반자동 오프사이드, 연결된 공과 광학 추적 시스템을 통해 컴퓨터 비전이 어떻게 공정성과 경기 흐름을 함께 개선하는지 정리한다.
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Computer VIsion
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Jul 5, 2026 03:01 PM
컴퓨터 비전 기술은 어느새 우리 생활 깊숙하게 파고들었다. 도시 곳곳에 설치된 CCTV뿐만 아니라 주차장에도, 엘리베이터에도, 광장에도 사람과 자동차 같은 객체를 인식하고 필요한 기능에 따라 동작한다. 집 안도 예외가 아니다. 아기들을 돌보는 집에는 아이들을 모니터링하는 목적으로, 애완동물을 키우는 사람들은 애완동물 안부를 확인하는 목적으로 홈캠을 설치하여 직접 화면을 보거나 움직임을 감지하면 알람을 띄우는 기능을 사용한다. 스포츠에 비전은 중계 카메라 등으로 비교적 일찍 들어왔지만 컴퓨터 비전이 직접적으로 경기에 영향을 미치기 시작한 것은 얼마 지나지 않았다. 경기장 곳곳에 설치된 고속 카메라를 통해 하이라이트 등 경기 중간에 경기를 돌려보거나 녹화 후 분석하는 용도부터 쓰이기 시작했다.
2014 브라질 월드컵에서는 GoalControl-4D 기반 골라인 기술이 도입됐다. Hawk-Eye와 GoalRef는 각각 광학식/자기장식으로 알려진 다른 대표 기술이다. 여러 각도의 카메라를 아무리 돌려봐도 애매한 장면이 나오던 것을 생각해보면 100% 컴퓨터비전만을 통한 자동 판정보다는 판정 영역에 따라 광학식, 공 센서, 자기장식 등 서로 다른 방식이 쓰이고, 최근에는 센서 융합 쪽으로 발전하고 있다. 다른 센서와 통합을 통해 꾀한 경기 자체를 디지털화하는 접근방식이 더 정확한 결과를, 더 저렴한 비용으로 달성하게 만들어준다. 경기장 실시간 디지털 트윈을 통해 다양한 판정의 공정성을 꾀하면서도 경기 분석에 활용할 수 있는 더 많은 데이터를 생성한다.
월드컵에 도입된 호크아이의 광학 추적 카메라는 경기장 당 16대 설치되어 기본적인 추적 데이터를 만들어준다. 축구공에는 IMU센서(가속도계+자이로)가 들어가 공의 위치와 터치를 초당 500회 기록한다. 카메라와 축구공의 센서를 통해 공이 누구에게 닿았고, 공이 어디에 위치해있는지 시간에 따라서 기록된다. 이번 2026 월드컵에서는 전 선수를 사전에 Gaussian Splatting을 통해 3D로 스캔하여 필요에 따라 실제 선수와 같은 3D 모델링을 구현할 수 있다. 이를 3D 리플레이 등으로 활용할 수 있다. 그 밖에도 3D 골키퍼 시점 뷰와, 공이 라인을 넘었는지 판정하는 out of bounds 판정, 생성형 AI를 활용한 분석 시스템, 중계방송에서도 쓰인 심판 body cam 등이 새롭게 도입됐다.
이번 월드컵 경기장마다 16대나 설치되어있다는 호크아이(Hawk eye)에 대해서 좀 더 알아보면 월드컵에 어떤 컴퓨터 비전 기술이 적용됐는지 추정해볼 수 있다. 영국에서 설립된 호크아이는 ball tracking 특화 기업으로 현재는 Sony에 인수되어 Sony Sports 부문에서 자회사로 활동하고 있다. Tennis의 in/out 판정, 축구의 Goal line 판정과 VAR. 럭비의 TMO 등 25개 이상 스포츠 경기에 대하여 서비스를 제공하고 있다.
인터넷에서 확인할 수 있는 정보로는 8MP, 11MP급 Sony 센서를 사용하면서, 어떤 셋팅인지는 알 수 없으나, 300~340fps 정도 속도를 나오며, 인터페이스는 ethernet 또는 3G-SDI기반으로 여러 카메라를 동기화하여 촬상 후 중앙 PC에서 처리하는 방식으로 추정된다. 스포츠 종목마다 카메라 배치나 카메라 수, 해상도, 속도가 조금씩 다르긴 하지만, MLB에서 몇 년에 한 번씩 더 빠른 카메라로 구성을 바꾸고 있는 것으로 볼 때 보다 frame 간 비어있는 interpolation 영역을 더 정밀한 데이터로 채워넣으려는 목적으로 보인다.
구분 | 공개된 정보 |
시스템 방식 | 여러 대의 카메라를 고정 위치에 설치하고, 각 카메라에서 공/선수 위치를 검출한 뒤 3D triangulation으로 궤적 재구성 |
카메라 수 | 테니스: 최대 10대 / MLB: 12대 / NPB: 8대 구성 사례 |
프레임레이트 | 300~340fps 정도 |
해상도 | “high-resolution”이라고만 공식 표기된 경우가 많음. 비공식 자료에는 8MP, 11MP 언급이 있으나 공식 Sony 자료에는 정확한 해상도가 없음. |
인터페이스 | ITF 승인 문서 기준, 각 카메라는 Ethernet cable로 전용 PC에 연결됨 |
데이터 구조 | 카메라별 전용 PC에서 영상 처리 → isolated network → control PC에서 3D 궤적 재구성 |
정확도 | MLB Hawk-Eye는 ball/player tracking ±0.1 inch, 약 2.5 mm 정확도라고 Sony 공식 자료에 표기 |
이전에는 석연치 않은 판정으로 경기가 이상한 흐름에 빠지기도, 억울한 피해자가 나오기도, 원하지 않은 행운을 얻는 이가 나오기도 했었다. 아무리 뛰어난 심판이라고 하더라도 90분 경기 내내 드 넓은 경기장에서 수 많은 선수와 공을 놓치지 않고 따라가기란 불가능한 일이다. 이번 월드컵부터는 반자동 시스템도 많이 늘었고, 바로 VAR 결과가 나오면서 경기가 공정하면서도 끊김이 덜하다는 느낌을 받았다. 아무래도 심판 자동화를 가장 크게 반대하는 이유 중 하나가 경기 흐름 방해라는 점에서 이번 월드컵에 도입된 기술들과 앞으로 도입될 더 정밀한 기술들(컴퓨터 비전을 포함)은 경기를 더욱 공정하게, 그리고 즐겁게 만들어주는 것은 틀림없다.
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