[위드AI] ⑩"나만의 새해 운동 비결? AI 코치에게 물어봐"

체성분 넘어 AI 신체 측정하는 기술 개발
선수 운동부터 재활 치료까지 AI가 지원
올바른 운동 자세와 습관 개선 AI가 코칭
정확·신속 판정 위해 AI 심판 시스템 도입

 

체성분 넘어 AI 신체 측정하는 기술 개발선수 운동부터 재활 치료까지 AI가 지원올바른 운동 자세와 습관 개선 AI가 코칭정확·신속 판정 위해 AI 심판 시스템 도입

새해가 다가오고 있습니다. 해가 바뀔 때마다 "내년엔 이것만큼은 꼭 해야지"하는 결심들이 있으시죠? 이러한 결심에 늘 상위권에 드는 존재가 있습니다. 운동입니다.

 

건강을 위해, 다이어트를 위해, 스트레스 해소를 위해 새해 결심으로 운동을 정하시는 분들이 많으신데요. 이왕 운동하는 거 같은 시간 안에 더 효과적으로 하면 좋겠죠? 우리가 비싼 돈 들여가며 레슨과 PT를 받는 것도, 전문 센터를 찾는 것도 부상 없이 더 효과적인 운동을 하기 위해서잖아요. 흔히 말하는 '과학적'인 운동이요.

 

이러한 과학적인 운동 방법을 더 똑똑하게 해주는 존재가 있습니다. 인공지능(AI)입니다. AI는 현재 운동의 여러 방면에 녹아들고 있는데요. 올해 <AI타임스>가 취재한 내용을 [위드AI] 기획을 통해 소개하겠습니다.

 

"신체 측정, AI로 더 정확하게 세밀하게"

 

운동의 기초는 무엇일까요? '지피지기백전불태(知彼知己百戰不殆)'라는 말에서 알 수 있듯, 상대를 알고 나도 알아야 하는데요. 특히 나에 대해 아는 것이 중요합니다. 그래서 헬스장이나 필라테스 학원에 가면 제일 먼저 하는 것이 체지방 검사죠. 체성분을 분석해 내 몸의 근육과 체지방 등을 평가하고, 신체 균형도 측정하는 방법이랍니다.

 

하지만 운동을 좋아하시는 분들은 한 번쯤은 의심해보셨을 것 같아요. 체성분 검사가 과연 정확한지 말이죠. 체성분이 아닌 실제로 근육 사용량을 측정해 보다 정확한 진단을 받았으면 하시는 분들도 계실 것 같고요. (사실 제가 그랬습니다.)

 

그런데 실제로 이러한 장비가 등장했습니다. AI를 탑재한 피트니스 장비인데요. 근력 기능을 평가해 어떤 부분이 부족한지 알려줍니다. 신체 근력이 비대칭적인 사람은 균형을 맞출 수 있는 운동이 무엇인지 코치해주고, 적합한 운동법도 알려줍니다. 재활환자의 경우에는 로봇이 무게를 보조해 재활 치료를 돕기도 하고요.

 

최첨단 AI 코치가 탑재된 이 운동기구는 '핏 바이저(Fit Visor)' 시리즈입니다. 부산대 로봇공학 박사 출신들이 주축이 된 론픽에서 개발했지요. 2017년 출시된 제품은 국내 프로팀과 대학병원 물리치료실, 재활병원 등에 공급되고 있습니다. 실제 국내 한 프로야구팀에서도 사용하고 있다네요. 미국, 캐나다, 러시아, 중국, 호주 등에도 많은 양의 제품이 수출됐고요. 지금까지 150여 곳에 납품됐다고 합니다.

 

AI 기술을 탑재한 피트니스 기구를 기자가 직접 체험하고 있다. (사진=김동원 기자)

어떤 장비인지 궁금하시죠? 이 장비는 지난 9월 8일부터 10일까지 일산 킨텍스에서 열린 '월드 스마트시티 엑스포 2021'에 전시됐었는데요. 전시장에 방문해 기구를 직접 체험해봤습니다.

 

체험한 기구는 '핏 바이저 스마트모듈(Fit Visor Smart Module)'과 '핏 바이저 심(Fit visor XIM)'입니다. 스마트모듈은 하체 근력을 측정·운동하는 기구입니다. 핏 바이저 심의 경우 상체 중 미는 힘인 가슴과 어깨 근력을 측정·운동할 수 있는 기구였고요.

 

스마트모듈은 앉아서 하체의 미는 힘을 측정합니다. 처음 아이디를 생성 후 나이와 키, 몸무게를 입력하고 운동을 하면 됩니다. 총 6회를 반복하면 측정이 완료되는데요. 측정할 때는 처음 할 때보다 점점 강도가 세집니다. 처음 했을 때 한계치, 두 번째 했을 때 한계치 등을 측정하기 때문인데요. 처음에는 쉽다는 생각이 들었지만, 6회째 했을 때는 다리가 후들거릴 정도로 강도가 셌습니다.

 

AI 기반 하체 측정·운동 기구' 핏 바이저 스마트모듈' 체험 영상. (영상=김동원 기자)

운동을 마치면 결과표가 바로 화면으로 나옵니다. 결과는 크게 퍼펙트(Perfect), 굿(Good), 노말(Normal), 배드(bad) 등으로 평가됩니다. 1RM(1번에 최대로 들어 올릴 수 있는 중량)에 몇 kg까지 힘을 썼는지가 나오고, 스코어도 100점 만점 중 몇 점인지 체크됩니다. 저의 경우 94.7점이 나왔는데요. 이 점수면 퍼펙트라고 AI가 평가해줬습니다.

 

가슴 운동과 어깨 운동을 할 수 있는 핏 바이저 심은 헬스장에서 쉽게 볼 수 있는 스미스머신과 유사하게 생겼습니다. 벤치 각도와 손잡이 높이에 따라 가슴, 어깨 등을 모두 운동할 수 있는 기구였습니다.

 

이 장비도 마찬가지로 아이디를 입력한 뒤 운동을 하면 바로 측정이 됐습니다. 운동은 5회 반복해야 했습니다. 결과 역시 바로 나왔습니다. 심은 측정한 운동 데이터로 1RM 변화 값을 그래프로 보여줬습니다. 좌측과 우측이 얼마나 균형이 잡혔는지도 표시됐고, 해당 데이터를 토대로 어떤 운동을 많이 해야 하는지도 알려줬습니다.

 

핏 바이저 심도 운동을 마치면 측정 결과를 화면으로 바로 보여줬다. (사진=김동원 기자)

김진용 론픽 이사는 "운동 평가는 입증된 건강 데이터와 사용자가 이용한 정보를 통해 객관적으로 평가된다"며 "국립 재활원에서 사용할 정도로 데이터에 대한 신뢰도는 높다"고 말했습니다. 이어 "인바디의 경우 체성분만 갖고 평가하지만, 핏 바이저 기구는 실제 힘의 작용을 측정하는 방식이라 더 정확한 정보를 알 수 있다"고 설명했습니다.

 

이 장비들은 재활에도 유용하게 사용할 수 있습니다. 신체 정보를 정확하게 알 수 있고, 최대 320kg까지 로봇이 힘을 보조해 사용자의 운동을 도울 수 있기 때문입니다. 

 

김 이사는 "핏 바이저는 사용자는 필요한 경우 90% 이상 섬세한 보조를 받으며 운동을 할 수 있다"며 "이 장비는 신체 점수 하위 20%를 정상으로 리드하는 것을 목표로 하므로 재활센터와 병원 등에서도 많이 사용된다"고 말했습니다.

 

"내 운동 코치님은 AI"

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AI는 사용자 신체측정뿐 아니라 올바른 운동 방법을 지도하는 데에도 많이 사용됩니다. AI로부터 코칭을 받는 것인데요. 

스마트인재개발원의 '머슬컴퍼니' 팀은 운동기구에 카메라를 부착해 여기서 촬영한 영상을 AI가 분석하는 기술을 개발했습니다. AI가 영상을 보고 사용자의 잘못된 자세를 고쳐주고 더 효과적인 방법을 알려주는 것이죠.

 

이소연 '머슬컴퍼니' 팀원이 팀에서 고안한 '운동 자세 영상을 통한 운동기구별 자세 교정 시스템' 에 대해 설명하고 있다. (사진=스마트인재개발원 인쌤TV 유튜브 캡처)

작동 방법은 간단합니다. 운동 시작 전 사용자가 원하는 세트와 횟수를 목표로 설정해 운동하면 촬영이 시작됩니다. 이와 동시에 실시간 자세 교정과 개수 카운트를 AI가 해주죠. 사용자가 목표로 하는 운동 세트 수와 카운트를 달성할 시 자동으로 실시간 촬영이 종료됩니다. 잘못된 자세에 대한 피드백도 함께 제공되지요.

 

머슬컴퍼니 팀은 이 기술을 구글의 오픈소스 AI 프레임워크 '미디어파이프(MediaPipe)'를 통해 개발했다고 밝혔습니다. 사용자의 자세를 실시간으로 촬영하고 사용자의 랜드마크를 추출했다고 했지요. 

 

이진영 머슬컴퍼니 팀장은 "미디어파이프의 랜드마크를 활용해 자세 교정을 구현할 수 있었다"며 "추후 자세 교정을 넘어 춤 자세 교정 또는 거북목 자세 교정에도 활용할 수 있을 것"이라고 말했습니다.

 

AI 코칭은 골프나 홈트레이닝에서도 가능합니다. 이미 관련 기술들이 상용화됐죠. 에이아이더뉴트리진이 출시한 골프스윙 분석용 앱 '나인포즈(9Poses)'와 LG유플러스와 카카오VX가 출시한 '스마트홈트' 앱입니다.

 

나인포즈는 AI 골프 코치 같아요. 스마트폰으로 골프스윙 영상을 찍어서 올리면 타이거 우즈 등 유명 프로 선수와 자세를 비교해 문제점을 찾아줍니다. 헤드업(head-up), 스웨이(sway), 리버스 스파인(reverse spine), 치킨윙(chicken wing) 등 프로선수용 전문 분석 소프트웨어를 통해서만 가능했던 세세한 동작까지도 분석해 줍니다.

 

나인포즈는 동영상으로 골프 스윙 영상을 찍으면 유명 프로 선수와 자세를 비교해 문제점을 찾아준다. (출처=에이아이더뉴트리진 홈페이지)

나인포즈 개발팀은 해당 앱을 개발하기 위해 국내 아마추어 골퍼들의 미스 샷 원인인 어깨 턴, 백스윙 궤도, 임팩트 자세, 왼발 고정 등에서 잘못된 행동의 데이터를 모았다고 해요. 이 데이터와 영상분석 기술을 활용해 사용자의 자세를 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔지요.

 

사용자는 이 앱을 사용해 4분의 1, 2분의 1 등 저배속 속도로 스윙 동작을 천천히 살펴보며 문제점을 파악할 수 있어요. 영상을 찍을 때 주변에 사람이 많아도 괜찮아요. 영상인식 기술로 주변 사람이 영상 속에 있더라도 사용자를 찾아내 자세를 분석해 주기 때문이죠.    

 

LG유플러스와 카카오VX가 출시한 스마트홈트는 AI와 5G 기술을 활용해 사용자에게 일대일 코칭을 해주는 앱이에요. 사용자가 앱을 켠 채 화면을 앞에 두고 운동 동작을 따라 하면 AI가 동작을 정확하게 하고 있는지 파악해 색깔로 표시하고 조언을 해줘요. 

 

예를 들어 팔을 45도로 올려야 하는 동작에서 30도만 올리면, 초록색인 다른 부분과 달리 팔만 빨간색이나 주황색으로 표시됩니다. 운동이 끝나면 신체 부위별 운동 시간과 소모 칼로리, 동작 별 정확도 등이 자동으로 분석해 알려주죠.

 

"차라리 AI 심판이 낫겠다...어라? 진짜 등장했네"

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AI는 운동하는 방법도 알려주지만, 공정한 평가를 위해서도 사용될 수 있도록 기술이 발전하고 있습니다. 쉽게 말해 AI 코치뿐 아니라 AI 심판도 등장하고 있는 겁니다.

 

축구나 야구에는 오심이 존재합니다. '오심도 시합의 일부'라는 말이 있을 정도죠. 하지만 우리 팀이 지고 있을 때 오심으로 피해가 나오면 사실 얘기가 달라지죠. 오심뿐 아니라 분노, 짜증, 스트레스가 시합의 일부가 되는 상황이 생깁니다. "아 차라리 AI가 심판을 봐라"라는 말도 나오게 되고요.

 

그런데 이 말이 현실로 될 가능성이 생겼습니다. 잘하면 내년 12월에 열리는 카타르 월드컵에서요. 심판의 모든 영역을 AI가 대체하지 못하지만, 논란이 많은 오프사이드는 AI로 대체하고자 하는 움직임이 있다는 소식이 계속 전해졌죠.

 

축구 전문 미디어 인사이드 월드 풋볼(Inside World Football)은 지난 4월 카타르 월드컵에서 자동화된 VAR(비디오 판독) 오프사이드가 시행될 수 있다고 전했습니다. 아르센 벵거(Arsene Wenger) FIFA 국제 축구 개발 회장의 말을 인용한 건데요.

 

벵거 회장은 "자동 VAR 시스템에 의해 세세한 판정이 자동으로 결정된다면, 경기가 상당히 개선될 것"이라며 "AI 즉시 판정 결과를 내릴 수 있는 시스템이 2022년 카타르 월드컵 경기에 도입되길 바란다"고 말했습니다. 

 

벵거 회장의 말에 따르면, 오프사이드 결정을 기다리는 평균 시간은 약 70초입니다. 때로는 1분 20초, 때로는 조금 더 긴 시간이 걸리기도 합니다. 그는 "우리는 경기를 더 화려하고, 더 빠르게 보고 즐기기를 원한다"며 "진화는 거부할 수 없는 것이며, 가만히 서 있는 것은 나쁠 것"이라고 말했습니다.

 

축구 시합에서 오프사이드 판정을 지원하는 AI 시스템이 곧 선보여질 것으로 전망된다. (출처=셔터스톡, 편집=조희연 기자)

IT 전문 매체 테크레지스터(Techregister)는 이 기사의 연장선으로 국제축구연맹(FIFA)이 카타르 월드컵에서 AI 시스템을 사용할 목적으로 시험하고 있다는 내용의 기사를 11월 보도했습니다. 기사에 따르면, FIFA는 VAR(비디오 판독)에 이어 오프사이드를 빠르게 파악하기 위해 AI 시스템을 사용하길 원하고 있습니다.

 

FIFA는 AI 시스템을 먼저 아랍 컵에서 시험할 예정이라고 합니다. 매체는 아랍 컵이 열리는 6개 경기장에 AI 시스템을 탑재한다고 하는데요. 단 여기서 AI 시스템은 선수가 오프사이드를 했을 때 VAR에 메시지를 보내는 역할만 합니다. 결국 판단은 사람이 한다는 것이지요.

 

이처럼 AI가 운동을 더 잘 알려주는 도구로, 판정을 더 정확히 내릴 수 있는 도구로 개발되고 있습니다. 현재 AI 기능이 탑재된 전자제품이 익숙해진 것처럼 가까운 미래에 AI를 탑재한 헬스기구와 경기판정 시스템이 익숙해질 날이 올 것 같네요. 

 

AI타임스 김동원 기자 goodtuna@aitimes.com

 

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