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축구에서도 AI 활용 시대 열릴까

구글 산하 AI 기업인 딥마인드(DeepMind)가 잉글랜드 명문 축구 클럽인 리버풀FC와 협력해 AI를 이용한 데이터 활용 방법을 모색하고 있다.

축구 롱패스 전술인 킥앤드러시 창시자인 찰스 리프(Charles Reep)는 잉글랜드 3부 리그 경기를 관전하던 중 수많은 공격 기회가 낭비로 끝나는 모습을 보고 축구 전술에 혁신이 막혔다는 걸 깨달았다. 그는 노트와 펜을 꺼내 운동장에서 일어난 사건을 세세하게 기록하고 데이터를 이용해 축구를 분석하는 시도를 시작한다. 축구 데이터 활용의 시작이었다고 할 수 있다.

축구 데이터 활용은 진화 중이며 통계 데이터 분석에서 세계 최고 선수인 리오넬 메시를 분석하려는 시도도 이뤄지고 있다. 최근 데이터 활용이 가속화되고 있는 축구계에서 잉글랜드 1부 리그인 프리미어 리그 2019/2020 시즌 챔피언인 리버풀FC도 노력을 기울이고 있다. 이 클럽은 바둑 AI인 알파고로 주목받은 딥마인드와 협력해 축구 데이터 분석에 AI를 활용하려고 하고 있으며 AI 관련 학술지(Journal of Artificial Intelligence Research)에 논문을 내고 있다.

리버풀FC와 딥마인드 협력은 리버풀대학과의 협력에서 시작된 노력이었다고 한다. 리버풀FC와 딥마인드 연구자가 모여 AI를 이용해 선수와 코치를 지원할 가능성을 모색하면서 프로젝트가 시작된 것. 또 딥마인드 창업자인 데미스 하사비스는 열정적인 리버풀FC 팬으로 알려져 있으며 프로젝트 고문으로 참여하고 있다.

딥마인드와 노력을 통해 리버풀FC는 2017∼2019년까지 3년간 프리미어 리그 경기 데이터를 제공한다. 최근 축구계에서도 데이터 활용이 활발해지고 있으며 센서와 GPS 트래커, 컴퓨터 비전 알고리즘 등을 이용해 경기나 연습 중인 선수와 공 움직임을 추적하고 있다. 따라서 이런 데이터로부터 인간은 주의하지 않는 패턴 등을 AI가 발견할 것으로 기대할 수 있다.

딥마인드 측은 AI를 이용해 축구 데이터를 분석하는 건 흥미로운 일이라고 밝혔다. 체스나 바둑에 없는 축구 고유의 불확실성이 존재하기 때문이라는 설명이다. 딥마인드와 리버풀FC가 공개한 논문에서 특정 팀과 라인업에 대한 데이터를 이용해 AI 모델을 학습시켜 특정 상황에서 선수가 어떻게 반응할지 예측하고 있다. 예를 들어 맨체스터시티FC와 대전할 경우 오른쪽에 긴 공을 찰 때 이 클럽 선수가 오른쪽 방향으로 달리고 어떤 행동을 할 것인지 예측하는 식이다. 이로 인해 교체가 경기에 미치는 영향 등을 코치가 파악할 수 있게 된다.

그 밖에 지난 몇 시즌 동안 유럽에서 열린 축구 경기 1만 2,000회 이상 패널티킥도 분석하고 있다. 분석에선 선수를 포지션별로 분류하고 여기에서 가장 득점률이 높은 코스를 예측했다. 예를 들어 스트라이커의 경우 미드필더보다 골 왼쪽을 노리는 경우가 많은 것으로 밝혀지고 있다.

또 연구팀은 AI 모델을 학습해 경로와 태클 등 특정 작업이 골 기대치에 어느 정도 영향을 미치는지도 분석하고 있다. 이 모델을 이용하면 특정 상황에서 어떤 경로를 선택하는 게 골 확률이 높아지는지 선수 숫자로 나타낼 수 있다. 또 선수 성능 데이터를 모델로 훈련하면 인간 코치보다 선수 피로 상황 등을 정확하게 예측할 수 있어 선수가 부상당하기 전에 휴식을 주는 것도 가능하다. 또 축구에 데이터 활용을 가져온 통계 결과에서 대부분 골이 4회 이상 경로에서 나온 것도 발견했다.

축구 데이터 분석에서 AI가 상대방이 볼을 유지하게 해 실수를 기다리는 게 최선이라고 산출한 적이 있다. 이런 잘못된 추론을 방지하기 위해 AI 모델을 전문가에게 조사하게 하는 건 중요하다고 밝히고 있다. 또 로봇을 만들려는 게 아니라 인간의 축구 경기를 개선하기 위해 노력하는 것으로 AI를 이용해 선수조차 놓칠 것 같은 과정을 AI가 알아내는 게 가능한 경우도 있다고 설명하고 있다.

그 뿐 아니라 AI가 축구 코치를 대체하는 일은 없으며 AI를 활용하는 목적은 운동장에서 선수와 잘 통합하고 코치 일을 쉽게 하기 위해 완벽한 시스템을 구축하기 위한 것이라고 밝히고 있다. AI 영향에 대해선 앞으로 1년 안에 큰 영향이 나오는 건 아니지만 5년 이내에 몇 가지 도구가 개발되어 경기 하프타임에 후반을 위한 조언을 주게 될 것으로 전망하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

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