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매거진 레인지엑스를 만드는 사람들

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계정을 잊어버리셨나요?

by 박진규 Jinkyu Park Nov 02. 2021

크루 인터뷰 4. '레인지엑스 김의석 연구소장'

시스템 기술·개발 김의석 박사/기술위원

레인지엑스의 김의석 연구소장은 “기술을 겁내지 않고, 의지를 갖고 도전하면 방법은 충분히 찾을 수 있다”고 말한다. 매 순간 어떤 고비를 맞이해도, 쉽게 포기하지 않고 끊임없이 도전하여 이뤄낸 결과이기에 그가 당당히 자부할 수 있는 레인지엑스의 핵심 기술과 기능에 대해 전한다.

안녕하세요? 자기소개 부탁드립니다.

레인지엑스에서 기술·생산 분야의 전반적인 고문 업무를 맡고, 현재 연구소에서 제품에 필요한 기술을 개발하고 있는 김의석입니다. 지금까지 고속 카메라 측정에 필요한 알고리즘 개발, 공의 바운스와 롤 역학 프로그램 개발, 클럽 데이터 측정 및 해석 프로그램 개발 분야에 관여했습니다.

골프를 시작한 계기는 무엇인가요? 기계공학 박사로서 ‘골프’라는 스포츠가 갖는 매력은 무엇이라고 생각하는지 궁금합니다.

어린 시절 외교관이었던 아버지를 따라 독일에서 생활하면서 중학생 때 처음 골프를 배웠어요. 레인지엑스의 핵심 기술을 개발하신 이종원 교수님의 제자로 KAIST 기계공학 석사를 마치고 미국에 유학을 갔는데, 학교 내에 골프장이 있었습니다. 비교적 저렴한 가격에 학생들이 골프장을 이용할 수 있도록 장려하고, PGA 선수도 배출한 학교였습니다. 당시 논문을 마무리해야 했던 저는 골프가 얼마나 중독성 있는 스포츠인지 알고 있었기에 골프채를 가져가지 않았어요. 그 정도로 좋아했죠. 학문과 연결 지어 골프를 생각하면 정말 별거 아닌 것 같지만, 공이 딱 맞아서 임팩트 되어 날아가는 모든 과정이 수학적으로 100% 증명되지 않습니다. 해석하기 어려운 부분이 많아요. 역학을 공부하는 입장에서 이 점이 굉장히 흥미롭게 느껴지고, 도전하게 만든다는 측면에서 매력적입니다. 실력을 쌓는 재미도 있지만, 정신력과 마인트 컨트롤을 배울 수 있다는 점도 좋고요.

레인지엑스와의 인연은 어떻게 시작됐나요?

유학을 마치고 한국에 돌아왔을 때 선배가 운영하던 스타트업에 합류하게 됐어요. 이후 대전에서 가상현실 시뮬레이터 분야의 벤처 기업을 10여 년 이상 운영했습니다. 사업을 정리하고 서울로 올라왔을 때 이종원 교수님이 골프 관련 사업을 시작하는 지인을 소개해 주셨는데, 바로 레인지엑스 박진규 대표였습니다. 박진규 대표가 지스윙에 있을 때부터 기술·생산 관련 고문을 하면서 지금까지 인연이 이어졌습니다.

레인지엑스의 차별화된 기술력, 정확도와 효율성을 높이다!

이제 기술위원님이 담당하신 레인지엑스의 핵심 기술과 개발에 관해 여쭤보겠습니다. 먼저 하드웨어 기술의 특징은 무엇인가요?

레인지엑스의 하드웨어는 각 타석에 설치되는 시스템과 타석을 모두 연결하여 중앙 통치하는 시스템으로 나눌 수 있습니다. 타석은 클라이언트 컴퓨터와 연결되는 2개의 스윙 카메라, 볼 센서 카메라 시스템, 자동 티업기, 대형 수직 모니터, 프로젝터, 스크린 등으로 구성되어 있습니다. 이 중 레인지엑스가 직접 개발한 핵심 기술은 스윙 카메라와 볼 센서 카메라 시스템에 있습니다. 볼 센서 카메라 시스템은 2개의 카메라를 이용하여 공의 초기 비행 데이터(공의 속도, 비행 각도, 그리고 스핀)를 측정하고자 초고속으로 발사되는 공을 촬영하는 장비입니다. 골프 시뮬레이터 및 론치모니터의 핵심 장비라고 할 수 있죠.

레인지엑스가 보유하고 있는 골프공 예측 촬영 특허 기술에 대해 자세히 말씀해주세요.

일반 카메라가 골프공의 비행 데이터를 측정하려면 상당히 빠른 속도로 고해상도 이미지를 연속 촬영해야 합니다. 비용이 수천만 원을 넘죠. 이로 인해, 골프 시뮬레이터 관련 장치를 만드는 회사들은 저마다의 기법과 기교를 사용하여 저가 카메라로 만족스럽지 못한 데이터를 측정하고 있습니다. 레인지엑스의 자체 특허 기술을 이용한 센서는 합리적인 가격의 카메라로 초고가 고속 카메라와 같은 성능을 낼 수 있는 촬영 기술을 적용했습니다. 공의 초기 비행 거리를 포착하기 위해선 제법 큰 영역을 촬영하는 카메라를 이용하여 비행 속도와 방향을 정확히 계산해야 합니다. 공의 스핀을 측정할 때는 공에 그려지는 마커를 충분히 인식할 수 있을 만큼 빠른 촬영 속도와 높은 해상도가 요구되는데, 레인지엑스의 골프공 예측 촬영 특허 기술은 공이 비행할 때 순간적으로 포착되는 작은 화면 영역에서 공을 추적하며 연속 촬영합니다. 고가 카메라가 가진 해상도와 속도로 공의 이미지를 촬영하는 것이죠. 비용을 절감하는 것은 물론, 촬영 이미지의 데이터 크기도 줄일 수 있어 훨씬 효율적입니다.

레인지엑스의 철학은 '골프 훈련'을 위한 시스템입니다.
고객이 멀리 나가지 않아도 골프 실력 향상에 필요한 데이터를 제공하고,
야외 연습장 못지 않은 경험을 하도록 만드는 것입니다. 사람들이 더 편하고
유용하게 레인지엑스 시스템을 이용할 수 있도록 만들고 싶습니다.

실외 연습장처럼 생생하게! 고객 중심 기능으로 친근하게!

소프트웨어에 적용된 핵심 기술 특징은 무엇인가요?

레인지엑스의 소프트웨어 기술은 모든 타석의 컴퓨터를 연결한 매장 운영 기능과 데이터 관리를 수행하는 서버 시스템, 각 타석의 클라이언트 소프트웨어로 구분할 수 있습니다. 클라이언트 소프트웨어는 고객과 인터페이스를 담당하는 GUI(Graphical User Interface) 부분, 스크린에 구현되는 3D 그래픽스, 공의 비행과 바운스 등을 계산하는 물리 부분, 그리고 공과 클럽의 데이터를 계산하는 센서 부분으로 나눌 수 있습니다. 종종 고객들로부터 레인지엑스 매장을 방문했을 때 탁 트인 시원한 느낌을 받는다는 이야기를 듣습니다. 인테리어 콘셉트와 철학이 반영된 부분도 있지만, 벽면에 배치된 스크린이 전부 합쳐져서 하나의 배경을 만들고 있기 때문입니다. 구름, 잔디 기계 등이 모든 타석의 스크린을 자연스레 넘나들고, 한 타석에서 잘못 친공이 옆 타석 스크린에 나타나는 등 마치 넓은 파노라마 뷰를 보는 것 같지요. 타석 간의 거리가 있음에도 3m 앞의 스크린에서 생생한 원근감을 느낄 수 있는 것은 레인지엑스만의 특별한 아이디어와 3D 그래픽스 기술이 녹아 있기 때문입니다.

기존 골프 시뮬레이터 혹은 론치모니터 기술과 차별화된 점이 많네요. 추가로 소개하고 싶은 레인지엑스만의 뛰어난 기술이 있다면 무엇인가요?

레인지엑스 매장에서만 볼 수 있는 또 다른 특징은 사용자들이 타석에서 공만 치는 게 아니라 주기적으로 모니터를 확인하고 데이터를 조작하는 모습입니다. 레인지엑스의 GUI(Graphical User Interface)는 대형 스크린에 사용자의 요구와 취향에 따라 편리하게 조작할 수 있도록 고객 친화 기능을 더했습니다. 오랜 시간 쌓아온 경험과 노하우를 통해 고객 심리를 분석하고, 회사의 철학을 담아낸 것이죠. 이러한 시스템 덕분에 고객이 제품을 더욱 친근하고, 유용하게 느낄 수 있다고 생각합니다.

한 가지 더 자랑하고 싶은 부분은 소프트웨어 물리 부분입니다. 저희가 사용하는 골프공의 비행 역학 프로그램은 미국에서 10년 이상 개발하고 튜닝한, 업계에서 가장 정확하다고 평가받는 물리 엔진 중 하나입니다. 따라서, 저희 시스템은 정확한 공의 발사 데이터와 비행 역학 프로그램으로 골프공 타격 후 야외에서 실제로 나타나는 구질의 비행 궤적을 실내에서도 정확하게 그려낸다고 자부할 수 있습니다.

더 많은 고객이 레인지엑스를 유용하게 이용할 수 있도록!

기술·개발 과정에서 어려웠던 점은 없었나요?

사실 초반에만 하더라도 골프공의 센서 시스템을 저희가 직접 특허를 내고 개발할 거로 생각하지 못 했습니다. 원래 타 회사에 센서를 의뢰한 상황이었는데 협상이 원활히 이뤄지지 못하면서 직접 개발하게 되었죠. 다행히 능력 있는 영상 시스템 전문 업체와의 협업으로 레인지엑스의 아이디어를 시행착오 없이 개발할 수 있었습니다.

바운스와 롤 물리 부분의 개발에도 시행착오가 있었는데요, 이종원 교수님이 연구하신 공식을 제가 코딩할 수 있도록 정리하고 외부 기술자가 옆에서 다시 한번 코딩하는 형식으로 개발했습니다. 이 과정에서 어려웠던 점은 물리 공식과 실험 데이터들이 모두 정상 타격된 샷을 유도하여 진행했기 때문에, 비정상 샷(얇게 치거나, 두껍게 치거나, 살짝 칩샷을 친 것 등)의 경우 오차가 컸다는 점입니다. 결과에 영향을 미치는 다양한 상황을 염두에 두고, 백스핀을 포함한 공의 착지 조건에 알맞게 현실적인 바운스와 롤이 재현되도록 물리 엔진을 개발했습니다. 그 결과, 스핀이 많은 샷을 줬을 때도 공이 뒤로 오거나 옆으로 튀는 현상 등 실제 코스에서 볼 수 있는 상황이 잘 구현되었습니다.

복잡한 알고리즘을 해석하고, 데이터를 분석하는 역할이 정말 컸네요.

골프클럽 데이터 계산 프로그램을 만들 때도 예상의 몇 배로 시간이 소요된 기억이 납니다. 매트에 공이 놓이는 위치가 샷마다 다르고, 위치에 따른 조명과 클럽의 종류, 치는 방법 등 변수가 많은 것이 골프이기에 모든 상황에 맞는 영상 필터를 만들어 노이즈를 제거하는 과정이 상당히 까다로웠습니다. 제가 해당 언어 프로그램의 전문가가 아니기에 과정이 한층 복잡했던 점도 있었죠. 프로그래밍을 다시 공부하며, 이미지 전문 프로그래머와 몇 가지 단계를 걸쳐 코드를 바꾸는 과정을 통해 효율적으로 협업했습니다.

전에 사업할 때도 느꼈지만, 이론을 만들고 구현하는 것 보다 그 외 문제를 해결하는 것이 상품화 과정에서 더 어려울 때가 많습니다. 하지만, 기술을 너무 겁내지 말고 의지를 갖고 도전하면 결국엔 방법을 찾을 수 있다고 생각합니다. 센서의 자체개발을 적극 추진할 수 있었던 점도 이러한 마음가짐에서 나오지 않았나 싶어요.

현재 레인지엑스가 해결할 과제와 앞으로 보완할 점은 무엇이라고 생각하시나요?

골프의 물리 현상은 학문적으로 규명되지 못한 부분이 아직 너무 많습니다. 물론, 지금의 레인지엑스 시스템이 가장 정확하다고 자부할 수 있지만, 이보다 더 정밀하고 정확하게 만들 수 있다고 생각합니다. 레인지엑스의 철학은 ‘골프 훈련’을 위한 시스템입니다. 고객이 멀리 나가지 않아도 골프 실력 향상에 필요한 데이터를 제공하고, 야외 연습장 못지않은 경험을 하도록 만드는 것입니다. 사람들이 더 편하고 유용하게 레인지엑스 시스템을 이용할 수 있도록 만들고 싶습니다. 그러기 위해선, 표 부사장과 함께 시스템을 안정화하고 업그레이드하는 일이 필요하다고 생각해요. 꾸준히 탄탄한 기술 기반을 마련하며, 앞으로 스윙 카메라로 스윙하는 모습뿐만 아니라 사람의 움직임까지 측정할 수 있는 시스템을 개발하고 싶습니다.