솔직히 이건 예상 밖이었습니다. 야구를 꽤 오래 좋아해 왔는데, 그동안 제가 본 건 그냥 경기 결과뿐이었습니다. 선수가 어떻게 몸을 써서 공을 치는지, 그 0.4초 안에 뇌에서 무슨 일이 벌어지는지는 한 번도 진지하게 생각해 본 적이 없었습니다. 그런데 박용택 해설위원의 이야기를 듣고 나서 야구를 보는 시선이 완전히 달라졌습니다.
성적이 떨어지는 걸 감수하면서도 버텼다, 키네마틱 시퀀스
박용택 해설위원이 30대에 전성기를 맞이한 건 그냥 경험이 쌓여서가 아니었습니다. 배경에는 키네마틱 시퀀스(Kinematic Sequence)라는 개념이 있었습니다. 여기서 키네마틱 시퀀스란 스윙할 때 신체 각 부위의 최고 속도가 정해진 순서대로 나와야 한다는 원리입니다. 골반이 먼저 회전하고, 그 다음 몸통, 팔, 그리고 마지막으로 배트 순서로 에너지가 흘러야 가장 강하고 효율적인 타격이 나옵니다.
문제는 이걸 익히는 데 10년에서 20년이 걸린다는 겁니다. 박용택 해설위원이 2007년부터 이 방식을 훈련했을 때 성적은 오히려 곤두박질쳤습니다. 커리어 로우를 찍을 만큼 최악의 시즌을 보냈습니다. 보통 사람이라면 그냥 예전 방식으로 돌아갔을 겁니다. 저도 직접 겪어보니 익숙한 방식을 버리는 건 몇 배는 더 어렵다는 걸 압니다. 그런데 그는 버텼고, 결국 2009년 타율 3할 7푼이라는 커리어 하이를 기록했습니다.
더 신기한 건 그 전환점이 "코치가 놓아줬을 때"였다는 점입니다. 2년간 함께 훈련한 코치님이 "미안하다, 올해는 네가 치고 싶은 대로 쳐봐"라고 했고, 그렇게 혼자 공을 치는데 갑자기 공이 터지기 시작했다고 합니다. 몸이 이미 바뀌어 있었던 겁니다. 이게 뇌과학자들이 말하는 신경가소성(Neuroplasticity), 즉 뇌의 신경 회로가 반복 훈련을 통해 실제로 재편성되는 현상과 정확히 맞아떨어집니다. 손에서 근육으로 가는 기존 신호 경로를 억제하고, 골반에서 시작하는 새로운 고속도로를 뚫는 데 2년이 걸린 셈입니다.
키네마틱 시퀀스가 야구에서만 적용되는 건 아닙니다. 골프, 창던지기 등 거의 모든 회전 기반 스포츠가 같은 원리를 공유하고 있습니다. 메이저리그 선수 수백 명을 대상으로 데이터를 분석한 결과에서도 타격 성과에 가장 영향을 미치는 요소로 골반 회전 속도, 몸통 회전 속도, 체중 이동 순서로 나타났습니다. 회전이 조금 더 우선이지만, 체중 이동이 받쳐주지 않으면 결국 좋은 타구가 나오기 어렵습니다. 두 가지가 함께 작동해야 한다는 뜻입니다.
0.2초 안에 일어나는 일, 뇌가 야구를 한다
제가 이 내용을 들으면서 가장 충격받은 부분은 따로 있었습니다. 투수가 던진 공이 타자에게 도달하는 데 걸리는 시간은 0.4초가 채 안 됩니다. 그 중에서 타자가 실제로 공을 보고 판단할 수 있는 시간은 약 0.2초입니다. 눈에서 뇌까지 신호가 전달되는 데 0.02초, 판단에 0.1초, 팔과 다리로 신호를 보내는 데 약 0.09초. 더 이상 줄일 수 없는 물리적 한계가 이미 0.2초를 꽉 채우고 있습니다.
이 말은 즉, 160km/h를 넘는 공이 들어오면 정확한 판단으로 대응하는 건 이미 불가능하다는 뜻입니다. 그렇다면 타자들은 어떻게 치는 걸까요. 답은 예측입니다. 정확히는 무의식적인 패턴 인식, 즉 수천 번의 반복 훈련으로 쌓인 자동 반응입니다. 박용택 해설위원이 "내가 어떻게 이 공을 쳤지?"라고 했을 때, 그건 겸손이 아니라 사실이었습니다. 의식적으로 판단한 게 아니라 몸이 먼저 반응한 겁니다.
타자들이 실제로 사용하는 개념 중 하나가 피치 터널(Pitch Tunnel)입니다. 피치 터널이란 투수 손에서 공이 떠난 뒤 타자가 공의 궤적을 판단하는 가상의 구역으로, 이 터널에서 공이 벗어나는 방향과 속도를 감지해 스윙 여부를 결정합니다. 이 판단도 의식적인 연산이 아니라, 오랜 경험으로 형성된 패턴 인식에 가깝습니다. 해설위원이 "변화구를 한 번도 노려서 친 적이 없다"고 했을 때 처음엔 의아했는데, 직구에 타이밍을 맞추고 느린 공이 오면 그에 대응하는 방식이 오히려 더 효율적이라는 겁니다.
뇌과학 관점에서 보면 야구 선수의 훈련은 근육 훈련이 아니라 뇌 훈련에 가깝습니다. 뇌의 핵심 기능 중 하나가 미래를 예측하는 것이고, 야구는 그 예측 능력을 인간의 한계까지 밀어붙이는 스포츠입니다. 이런 이유로 야구학회 초대 회장이 신경과학자 정재승 교수였다는 것도 우연이 아닌 셈입니다.
바이오메카닉스가 바꿔놓은 선수의 커리어
바이오메카닉스(Biomechanics)라는 분야가 야구에 실제로 얼마나 효과를 내는지 보여주는 사례가 인상적이었습니다. 바이오메카닉스란 인체가 발휘하는 힘과 외부에서 인체에 가해지는 힘을 분석하고, 동작의 타이밍과 순서, 속도를 연구하는 학문입니다. 쉽게 말해 사람 몸의 움직임을 물리학으로 설명하는 겁니다.
고려대 투수 정튼 선수의 경우가 대표적입니다. 제구가 전혀 안 잡혀 고민이던 이 선수를 바이오메카닉스로 분석했더니, 문제는 상체가 아니라 디디는 발의 무릎이 무너지는 데 있었습니다. 정작 본인도, 주변 지도자도 전혀 몰랐던 부분입니다. 이 한 가지를 교정한 뒤 성적이 빠르게 좋아졌고, 드래프트 유망 순위까지 올라갔습니다.
바이오메카닉스 분석에 필요한 핵심 장비를 정리하면 다음과 같습니다.
- 3차원 동작 분석 카메라 10대 이상을 배치해 관절 움직임을 입체적으로 추적하는 모션 캡처 시스템
- 지지 반력(Ground Reaction Force)을 측정하는 센서가 내장된 포스 플레이트(Force Plate)
- 경기장에 설치하는 풀 카메라 시스템의 경우 설치 비용이 10억 원을 넘기도 합니다
미국 메이저리그는 이미 30개 팀 전체가 바이오메카닉스를 도입했습니다. 일본도 다르비슈 유 선수가 수년간 보수적인 야구계와 맞서 싸우며 과학 도입을 주장한 결과, 지금의 오타니 쇼헤이 같은 선수가 나왔다는 분석도 있습니다. 스포츠 과학 분야에서 데이터 기반 접근이 선수 개발에 미치는 영향에 대한 연구는 계속 늘어나고 있으며, 국내 스포츠 과학 연구 역시 점점 확산되는 추세입니다(출처: 한국스포츠정책과학원).
올해 메이저리그에서 화제가 된 어레벨 배트(Axe Handle Bat) 역시 과학이 장비를 바꾼 사례입니다. 일반 배트는 끝으로 갈수록 굵어지는데, 어레벨 배트는 가운데가 볼록하고 끝이 다시 좁아지는 구조입니다. 이 구조는 관성 모멘트(Moment of Inertia)를 줄여줍니다. 관성 모멘트란 물체가 회전을 시작하거나 멈추는 것을 방해하는 성질로, 이 값이 낮을수록 같은 힘으로도 배트를 더 빠르게 휘두를 수 있습니다. MIT 박사 출신에 NASA 경력을 가진 엔지니어가 개발한 이 배트가 실제로 홈런 수 증가에 기여했다는 분석이 나오고 있습니다(출처: MLB 공식 홈페이지).
사실 제가 이 내용을 접하면서 직장에서 본 풍경이 떠올랐습니다. 오래된 방식만 고집하며 새로운 데이터나 분석 도구를 거부하는 분위기가 야구계와 크게 다르지 않더라는 겁니다. 결국 감이나 연륜도 중요하지만, 데이터가 보여주는 사실을 받아들이는 유연함이 있어야 더 나아갈 수 있다는 생각이 들었습니다.
야구를 오래 좋아해 왔지만 이렇게 다른 시선으로 본 건 처음이었습니다. 공 하나를 치는 데 신경 회로, 관성 모멘트, 예측 알고리즘이 모두 얽혀 있다는 걸 알고 나니 경기가 더 재밌어졌습니다. 앞으로 한국 야구에서도 바이오메카닉스를 적극적으로 활용하는 팀이 늘어날수록 선수 수명도 길어지고 부상도 줄 것이라고 봅니다. 야구를 좋아한다면 경기만 볼 게 아니라 선수의 몸이 어떻게 움직이는지 한번 눈여겨보시길 권합니다. 보는 재미가 달라집니다.
참고: 타격은 과학이다! 타격왕이 밝히는 안타의 비밀⚾ (feat. 이기광 교수, 박용택 위원) [취미는 과학/ 50화 확장판] :
https://www.youtube.com/watch?v=yvIOv-xecVU&list=PLkKcqR2KGxgzqeKZo1Rx93kJFokuVkpye&index=41