'금빛신화' 한국 양궁의 든든한 힘, 현대차 기술지원

|스마트투데이=이주영 기자| 한국양궁이 2024파리올림픽 양궁의 금메달 5개를 석권하면서, 양궁 선수들에 대한 현대차그룹의 기술 지원이 다시 한번 관심을 받고 있다.

특히, 현대차그룹은 그룹의 R&D 역량을 활용해 양궁 국가대표 선수들의 훈련과 실전에 실질적인 도움을 줄 수 있도록 새로운 장비들을 개발하고 첨단 기술을 지원해 왔다.

현대차그룹은 2012년 런던 대회 이후 양궁협회와 기술 지원 방안을 본격적으로 논의하며 첨단 양궁이 자리잡도록 노력해 왔다. 

선수의 심리를 파악하는 뇌파 측정 훈련부터 3D CT 장비로 활 내부의 보이지 않는 균열과 불량을 파악하는 활 비파괴 검사까지, 다양한 분야에서 기술을 지원하며 2016년 리우데자네이루 대회 전관왕이라는 성과를 거두는 데 기여했다. 

양궁 기술 지원 프로젝트는 세계 최강으로 손꼽히는 한국 양궁에 현대차그룹의 R&D 역량을 접목하면 선수들의 기량을 한 단계 더 향상시킬 수 있을 것이라는 판단에서 시작됐다.

기업이 가진 자원과 전문성을 바탕으로 스포츠 발전 등에 기여하는 대표적인 CSR 활동으로 평가되고 있다.

이번 파리 대회를 대비해서도 현대차그룹은 도쿄 대회 종료 직후부터 선수들과 코치진의 의견을 적극 수렴하여 기존의 훈련 장비들을 보완하고 새로운 장비들도 제작해 도입했다.

▲개인 훈련용 슈팅로봇 ▲야외 훈련용 다중카메라 ▲휴대용 활 검증 장비 ▲복사냉각 모자 ▲선수 맞춤형 그립 ▲비전 기반 심박수 측정 장치 ▲고정밀 슈팅머신 등을 파리 대회 준비 과정 및 실전에서 선수들과 코치진이 활용할 수 있도록 지원했다.

① 개인 훈련용 슈팅로봇 

1:1 경기에 대비한 훈련을 위해서는 상대 선수가 반드시 필요하지만, 국가대표 선수단이 진천선수촌에 입촌하고 나면 대표선수단(남 3명, 여 3명)을 상대할 훈련 파트너가 제한적이다. 

국가대표 선수 간 반복적인 1:1 훈련은 실전과 같은 긴장감을 느끼게 하는 데 한계가 있으며, 개개인이 원하는 시간대에 훈련을 함께 진행할 수 있는 상대를 매번 구하는 데에는 현실적 제약이 있다.

이에 선수들이 상대 선수 없이도 언제든 실전을 상정한 훈련을 진행할 수 있도록 개인 훈련용 슈팅로봇을 신규 개발했다. 

바람의 영향 외에 오차요소가 거의 없는 슈팅로봇과 1:1 대결 시 실전에 버금가는 긴장감을 유발할 수 있다.

슈팅로봇은 실시간 제어 소프트웨어와 풍향 및 온∙습도 센서를 이용해 바람 등 외부 환경 변수를 측정한 후 조준점을 정밀하게 보정하며 명중률을 향상시킨다. 이를 통해 평균 9.65점 이상의 명중률을 확보했다.

조준점 보정 과정에서 측정된 데이터는 선수들이 바람의 세기를 정량적으로 이해하기 위한 참고 요소로 활용이 가능해, 외부 환경 변수로 인한 탄착군 변화량을 분석하는 데 도움을 제공한다.

슈팅로봇은 7월 초 진천선수촌에서 진행된 국가대표 2차 스페셜 매치에 투입돼 선수들과 대결을 진행하는 등 파리 대회 직전 선수단의 실전 감각을 끌어올리는 데 기여했다.

② 야외 훈련용 다중카메라

개인 슈팅 훈련 시 선수가 자신의 슈팅 자세를 다양한 각도에서 확인하고 자가 분석할 수 있는 장비에 대한 필요성이 선수들 및 코치진으로부터 제기됐다. 

이에 현대차그룹은 지난 도쿄 대회를 위해 제작했던 기존 훈련용 카메라 장비에 탑 뷰(Top View) 카메라를 추가하고 야외에서 활용이 가능하게끔 개선한 야외 훈련용 다중카메라 장비를 신규 제작했다.

야외 훈련용 다중카메라는 머리 위와 정면의 두 개 각도에서 선수를 촬영한 피드백 영상을 모니터에 분할 출력해, 선수가 자신의 슈팅 자세를 다각도에서 모니터링할 수 있다. 

탑 뷰 카메라의 경우, 장비를 사용하는 선수의 신장에 따라 최소 190cm부터 최대 290cm까지 카메라 높이를 조절해 맞춤형으로 사용이 가능하다.

실제 선수의 동작과 피드백 영상 간 시간차를 0초부터 9초 전까지 설정할 수 있는 것도 장점이다. 

딜레이 시간을 5초 전으로 설정해 슈팅 훈련을 한다고 가정하면, 선수가 화살을 발사한 후 화면을 통해 5초 전 시점부터 화살을 발사한 후까지 자신의 자세 변화를 확인할 수 있다. 

4단계 천천히 보기(0.125배속, 0.25배속, 0.5배속, 1배속) 기능을 지원하는 슬로우 모드도 있어, 슈팅 자세를 보다 정밀하게 분석할 수 있다.

③ 휴대용 활 검증 장비

이번 파리 대회는 폭염이 예보되며 활의 성능 저하도 우려되었다. 

기온이 심하게 높아지거나 낮아질 시 활의 현이 미세하게 팽창하거나 수축하는 등의 상황이 발생하며 활 성능이 저하될 수 있다. 

1mm 미만의 오차로 결과가 다르게 나올 수 있는 양궁 경기의 특성을 고려할 때 활의 아주 작은 변형도 치명적으로 작용할 수 있다.

날씨 외에도, 국내에서 해외로의 이동 중 활에 육안으로 확인하기 어려운 파손이 발생해 활 성능이 저하되었을지를 선수들이 걱정하며 심리적 불안을 느낄 수 있다.

활 성능을 검증할 수 있는 가장 확실한 방법은 장력(줄을 당길 때 생기는 복원력) 측정이다. 

활은 현을 당기는 거리에 비례해 화살을 발사하는 힘이 증가하는 도구임. 따라서 활을 특정 거리만큼 당겼을 때, 동일한 크기의 장력이 측정되는지 반복 확인하며 활 성능을 검증할 수 있다.

하지만 기존의 장력 측정기는 크기와 무게가 휴대에는 적합하지 않다. 

소형 간이 장력 측정기도 대중적으로 이용되나 국제대회 등 프로 레벨에서 사용되기에는 정밀성이 떨어진다.

이에 접이식으로 부피를 줄이고(접었을 시 가로 65cm X 세로 16cm), 3D 프린터로 주요 부품을 제작해 기존 장력 측정기 대비 무게가 가벼워진(약 8.7kg) 휴대용 활 검증 장비를 개발했다.

훈련장이나 경기장 등 장소에 국한되지 않고 간편히 접어 휴대할 수 있어, 언제든 활을 정밀 점검하며 경기력 이외 변수를 최소화할 수 있다.

휴대용 활 검증 장비를 활용해 양궁 국가대표 선수단은 파리 대회 현장으로 출발하기 전 활의 장력을 측정하고, 파리 현지 도착 후 장력을 재측정해 동일한 수치가 계측되는지를 확인했다. 

이를 통해 비행 등 이동 과정에서 활에 이상이 발생하진 않았는지 철저히 검증했다.

파리 대회 실전 경기 진행 중에도 코치진이 경기장에 휴대용 활 검증장비를 상시 지참하며 혹시 모를 장비 이상에 대비했다.

④ 복사냉각 모자

야외에서 진행되는 양궁 경기의 특성상 선수는 더위와 직사광선에 그대로 노출되며, 이는 선수의 컨디션을 저하시킬 수 있다. 

연중 가장 기온이 높은 7월과 8월에 걸쳐 대회가 진행되기 때문에, 이에 대한 대비가 필요했다.

이에 현대차그룹은 직사광선을 반사하고 복사에너지 방출을 극대화하는 복사냉각 기술을 적용한 원단을 개발했다. 

이후 스포츠 의류 제작 전문 업체와 협업하여, 복사냉각 원단을 적용해 냉각 효과를 강화한 경기용 모자를 제작하여 국가대표 선수단에 공급했다.

동일 조건에서 적외선 표면 온도 측정 시, 복사냉각 모자 표면 온도가 일반 모자 및 주변 환경 대비 최대 약 5℃ 낮았다. 

무더운 날씨 속 진행된 국가대표 2차 스페셜 매치, 아울러 파리 대회 실전 경기에서도 선수들이 복사냉각 모자를 착용한 채 경기에 임하며 더위를 덜어냈다.

⑤ 선수 맞춤형 그립

통상적으로 선수들은 활의 중심부에 덧대는 그립을 자신의 손 형상에 꼭 맞도록 직접 손질한다. 

기성품 그립을 구매해 자신만의 수제품으로 만드는 것. 하지만 파리 대회처럼 장기간 경기가 벌어지는 도중에 그립에 손상이 가면 새 그립을 다시 손에 맞도록 급히 다듬어야 해 경기력에 악영향을 미칠 수 있다. 

미세한 차이로 승부가 결정되는 양궁 경기의 특성상 익숙한 촉감과 형태의 그립을 실전에서 사용하는 것은 선수들의 경기력 유지와 심리적 안정에 필수적인 요소이다.

현대차그룹과 양궁협회는 3D 스캐너 및 3D 프린팅 기술을 활용해 선수의 손에 꼭 맞는 맞춤형 그립을 제작해 선수들에게 제공하고 있다. 

선수들이 이미 손에 맞도록 손질한 그립을 미세한 흠집까지 3D 스캐너로 본떠 3D 프린터로 재현하는 방식이다.

이번 파리 대회를 대비해 선수들에게 제공한 맞춤형 그립 제작에는 강성 및 내마모성이 우수한 알루마이드(알루미늄과 플라스틱의 혼합 재료) 소재를 활용했다. 

알루마이드 소재로 제작된 그립은 가볍고 미끄러짐이 적다는 장점이 있어 선수들 사이에 선호도가 높다.

⑥ 비전 기반 심박수 측정 장치

심박수는 선수의 호흡이나 근력 집중의 상태를 간접적으로 추정할 수 있는 지표이다. 

현대차그룹은 비전 기반의 심박수 측정 장치를 지난 도쿄 대회 훈련을 위해 개발한 후 양궁 국가대표 선수단에 지속 지원해 왔다. 

선수 얼굴의 미세한 색상 변화를 감지해 심박수를 측정하는 장비로 비접촉식으로도 심박수 측정이 가능한 첨단 비전 컴퓨팅 기술을 활용했다.

현대차그룹은 보다 정교한 심박수 측정을 위해 활시위를 당기고 있는 선수 얼굴 영역을 판별하고 주변 노이즈를 걸러내는 별도의 안면인식 알고리즘을 개발해 적용했다. 

훈련 방해를 최소화하기 위해 방송용 원거리 고배율 카메라도 적용했다.

⑦ 고정밀 슈팅머신

양궁 국가대표 선수단이 파리로 출국하기 전, 현대차그룹이 제작한 고정밀 슈팅머신을 이용해 선수들이 파리 대회에서 실전용으로 사용할 최상 품질의 화살들이 선별되었다.

슈팅머신은 2016년 리우데자네이루 대회를 위해 현대차그룹이 처음 제작했다. 

현재 진천선수촌에서 운용 중인 고정밀 슈팅머신은 현대차그룹이 지난 도쿄 대회를 대비해 정밀도와 정확도를 획기적으로 개선한 버전이다.

고정밀 슈팅머신은 30m 거리에서 화살을 쏘아 신규 화살 중 불량 화살을 솎아내고, 선수들이 균일한 품질의 최상급 화살만 사용할 수 있도록 선별하는 작업을 자동화한 장비이다. 

국제경기 시 양궁 국가대표 선수단이 사용할 화살 선별작업에 지속 사용되고 있다.

과녁에 쏘아진 화살이 일정 범위 이내에 탄착군을 형성하면 합격이 된다. 

힘, 방향, 속도 등 동일한 조건에서 테스트가 가능해 선수 컨디션, 날씨, 온도 등에 제한 없이 화살 분류가 가능하다는 것이 특장점이다.