Volley, Ultralytics YOLO 기반의 250개 이상의 코트 내 AI 트레이너 운영

실시간 라켓 스포츠 훈련에는 움직이는 요소들이 많이 포함됩니다. 실제 코트에서는 선수들이 빠르게 움직이고 공은 고속으로 이동하며, 동일한 장비가 서로 다른 스포츠와 코트 유형 전반에서 작동해야 하는 경우가 많습니다.

기존의 볼 머신은 이러한 상황을 전혀 이해하지 못한 채 단순히 타이머에 맞춰 공을 발사할 뿐입니다. 선수들이 어디에 서 있는지, 어떻게 움직이는지, 심지어 어떤 코트에 있는지조차 인식하지 못하므로, 정교하고 즉각적이며 선수 맞춤형 코칭을 제공하기가 어렵습니다.

Volley는 AI 기반 트레이너로 이러한 과제를 해결합니다. 프로그래밍 가능한 이 코트용 머신은 컴퓨터 비전을 사용하여 실시간으로 코트를 보고 이해합니다. 예를 들어, Ultralytics YOLO 모델은 선수 자세 추정, 공 감지, 코트 분류에 사용되어 트레이너가 선수들의 움직임과 타격에 대응하며 상호작용할 수 있게 합니다.

Link to this sectionAI로 라켓 스포츠의 미래를 구축하다#

펜실베이니아주 랭커스터에 본사를 둔 Volley는 라켓 스포츠를 위한 AI 기반 평가 및 훈련 시스템을 구축합니다. 이 회사는 '라켓 스포츠가 골프만큼 흥미롭고 데이터 중심적인 훈련 및 등급 시스템을 갖춘다면 어떨까?'라는 단순한 질문에서 시작되었습니다. 골프는 시뮬레이터, 실시간 피드백, 객관적인 진도 추적을 제공하는 반면, 라켓 스포츠에는 이와 동등한 시스템이나 객관적인 등급, 데이터 기반의 발전 경로가 없었습니다.

이 격차를 해소하기 위해 Volley는 세계 최초의 AI 지원 라켓 스포츠 평가 및 등급 시스템을 구축했습니다. 오늘날 Volley는 미국 전역의 클럽에서 사용되고 있으며, 모든 장비는 국내에서 직접 설계, 제작, 테스트 및 배송되어 선수와 클럽에 그동안 부족했던 객관적인 데이터를 제공합니다.

그림 1. Volley의 AI 기반 트레이너 모습

Volley 트레이너는 피클볼, 파델, 플랫폼 테니스, 테니스 종목에서 작동합니다. 컴팩트하고 휴대성이 좋아 동일한 머신을 어떤 코트로든 옮길 수 있으며, 선수와 전문가들은 하루 종일 여러 코트 사이를 이동하며 사용할 수 있습니다.

Link to this section실시간 코트 위 지능의 부재#

대화형 훈련을 제공하려면 정확성과 속도가 모두 필요하지만, 실제 코트 환경은 이를 어렵게 만듭니다. 선수들은 카메라에서 다양한 거리에 나타나고, 공은 빠르게 움직이며 스포츠마다 크기가 다릅니다. 또한 동일한 트레이너가 한순간은 테니스 코트에서, 다음 순간은 플랫폼 테니스 코트에서 사용될 수도 있습니다.

트레이너 앞에 사람이 있다는 사실을 아는 것만으로는 충분하지 않습니다. 시스템은 선수들이 코트 어디에 있는지 정확히 알아야 하며, 이는 손과 결정적으로 발의 위치를 정확하게 찾는 것에 달려 있습니다. 거리감이 있는 상태에서는 이 작업이 특히 어려우며, 부정확한 추적은 훈련을 실제 경기처럼 느끼게 하는 반응성을 저하시킵니다.

고려해야 할 또 다른 요소는 안전입니다. 동일한 기기가 여러 스포츠 사이를 이동하므로, 실수로 테니스 설정 상태로 남겨진 트레이너가 플랫폼 테니스 코트의 선수에게 시속 80마일의 공을 발사할 수 있는데, 이는 해당 경기가 평소 진행되는 속도보다 훨씬 빠르며 선수들을 당황하게 하기에 충분합니다. 시스템은 이러한 부적합을 방지할 수 있을 정도로 환경을 잘 이해해야 합니다.

이 모든 것 외에도 처리는 실시간으로 이루어져야 합니다. Volley는 영상을 클라우드로 전송하는 대신 온보드 카메라가 장착된 NVIDIA Jetson 시스템에서 영상을 캡처 및 처리하므로, 선수들이 트레이너와 상호작용하는 동안 컴팩트한 임베디드 하드웨어에서 감지 작업이 실시간으로 실행되어야 합니다.

Link to this section실시간 코칭을 지원하는 Ultralytics YOLO 모델 활용#

Volley 시스템의 핵심은 객체 감지, 자세 추정, 이미지 분류와 같은 주요 컴퓨터 비전 작업을 지원하는 Ultralytics YOLO 모델 기반의 비전 AI 파이프라인입니다.

Volley가 코칭 경험 전반에 걸쳐 이를 활용하는 세 가지 방법은 다음과 같습니다.

• 선수 및 위치 감지: 선수의 위치와 움직임을 파악하는 기능은 YOLO의 자세 추정 성능을 통해 구현되며, Volley는 이를 스포츠별 자세를 취한 코트 위 선수라는 특정 환경에 맞춰 맞춤형으로 학습시켰습니다. 정확한 손과 발의 위치가 핵심이기 때문에 시스템은 2단계 접근 방식을 사용합니다. 먼저 객체 감지를 사용하여 각 선수를 정밀하게 자르고(crop), 해당 영역에 대해 자세 추정을 실행합니다. 이는 수백 명의 군중이 아닌 코트 위에 소수의 선수만 존재하기 때문에 매우 효과적으로 작동합니다.
• 공 감지: 경기 중 공의 위치를 찾는 작업은 YOLO의 객체 감지 지원을 통해 가능합니다. Volley는 지원되는 모든 스포츠에서 사용되는 다양한 크기와 특성을 가진 모든 종류의 스포츠 공을 인식하도록 모델을 학습시켰습니다.
• 코트 식별: 트레이너가 어떤 코트에 있는지 인식하는 것은 YOLO의 이미지 분류 성능을 통해 가능합니다. 따라서 트레이너가 테니스용으로 설정되어 있더라도 플랫폼 테니스 코트로 옮겨지면 시스템이 코트 유형을 식별하고 그에 맞춰 조정하므로 안전성과 편의성 모두를 확보할 수 있습니다.

이러한 감지, 자세 추정, 분류의 조합은 트레이너가 선수들의 경기 흐름에 대응하는 데 필요한 실시간 인지력을 제공합니다. 현재 Volley는 Ultralytics YOLO11에서 이 파이프라인을 운영하고 있습니다.

그림 2. 작동 중인 Volley의 AI 기반 트레이너 예시

Link to this section왜 Ultralytics YOLO 모델인가?#

Ultralytics YOLO 모델은 Volley가 각 트레이너에 탑재된 컴팩트한 임베디드 하드웨어에서 원활하게 실행되면서도 빠르게 움직이는 코트 환경에 필요한 실시간 코칭 속도와 정확성을 제공합니다. 동일한 효율성이 클라우드에도 적용되어 Volley는 동일한 모델과 파이프라인을 실행할 수 있으며, 따라서 한 환경에서 개선된 사항이 다른 환경에도 즉시 적용됩니다.

이러한 성능은 성장의 발판을 마련했습니다. 하드웨어를 더 효율적으로 사용함으로써 Volley는 여유 공간을 확보했고, 이를 업그레이드된 카메라에 투자하여 근본적인 파이프라인을 변경하지 않고도 선수들에게 더 나은 코트 경험을 제공하고 있습니다.

모델을 쉽게 학습하고 개선할 수 있다는 점도 마찬가지로 중요합니다. 수작업으로 이미지를 주석 처리하는 대신, Volley는 코트에서의 세션을 녹화하고 필요한 정확한 상황들을 담은 대규모 클립 라이브러리를 구축합니다.

그런 다음 해당 영상을 트레이너에서 실시간으로 실행하기에는 너무 무거운 고성능 자세 추정 모델에 통과시켜 데이터를 자동으로 라벨링합니다. 그 지식은 더 빠르고 민첩한 YOLO 모델로 이전되므로, 코트 위 모델들은 더 무거운 모델로부터 학습하면서도 실시간으로 실행될 수 있습니다.

Link to this sectionUltralytics YOLO를 통해 4가지 스포츠 종목으로 코칭 확장#

Ultralytics YOLO 모델을 기반으로 구축함으로써 얻는 이점은 Volley가 얼마나 폭넓게 대응형 코칭을 운영할 수 있는지에서 드러납니다. 시스템은 전체적으로 약 250대의 트레이너와 카메라에 배치되었습니다. 각 장비는 온보드 하드웨어에서 실시간으로 영상을 캡처하고 처리합니다.

하나의 트레이너로 테니스, 파델, 플랫폼 테니스, 피클볼 모두를 지원합니다. 동일한 기기가 하루 종일 코트 사이를 이동할 수 있으며, YOLO의 이미지 분류 성능 덕분에 어디서 사용되든 항상 적절하게 동작합니다.

그림 3. Volley는 라켓 스포츠 전반에서 실시간 선수 및 공 추적을 위해 Ultralytics YOLO를 사용합니다.

이 실시간 인지력은 선수들이 직접 경험하는 결과물로 이어집니다. 20분 세션 동안 Volley의 AI는 선수의 스트로크, 움직임, 샷 선택을 평가합니다. 그 후 객관적인 Volley 스킬 등급과 샷별 게임 분석 결과를 제공합니다.

동일한 파이프라인이 선수들의 훈련 방식도 변화시킵니다. 트레이너가 코트 위 선수의 위치에 맞춰 공을 발사하므로 선수들은 서브+1(Serve+1)과 같은 풋워크와 패턴을 완전히 핸즈프리로 연습할 수 있습니다.

Link to this section차세대 라켓 스포츠 엔지니어링#

Volley는 확장함에 따라 라켓 스포츠 훈련을 골프를 변화시킨 시스템만큼 측정 가능하고 데이터 중심으로 만드는 데 집중하고 있습니다. 실시간 컴퓨터 비전과 객관적인 스킬 평가를 결합하여 클럽이 단순히 코트를 운영하는 단계를 넘어 선수를 적극적으로 육성하도록 돕고 있습니다.

Ultralytics YOLO 모델은 이러한 작업을 지속적으로 견인하고 있습니다. Volley는 현재 Ultralytics YOLO11에서 프로덕션 파이프라인을 운영 중이며, 더 많은 선수와 클럽에 반응형의 데이터가 풍부한 코칭을 제공하기 위해 차세대 실시간 비전 모델인 Ultralytics YOLO26 도입을 검토하기 시작했습니다.

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