Q. 야구 구속은 어떻게 잴까? 스피드건 원리와 스탯캐스트 차이는?

밀워키 브루어스의 제이콥 미저라우스키가 던진 월드시리즈 첫 공 166.6km 소식, 보셨나요? 시속 103.5마일짜리 공이 손을 떠나 홈플레이트를 지나기까지는 0.5초도 걸리지 않습니다. 그 짧은 순간의 속도를 무엇으로 잰 걸까요? 야구 구속은 어떻게 잴까? 스피드건 원리와 스탯캐스트는 뭐가 다를까?

짧게 답하면 이렇습니다. 스피드건은 공에 맞고 되돌아온 전파의 진동수 변화(도플러 효과)로 속도를 재고, 메이저리그(MLB) 공식 기록을 만드는 스탯캐스트는 고속 카메라로 공을 1초에 300번씩 찍어 속도를 계산합니다. MLB가 발표하는 구속은 공이 투수 손을 떠나는 순간의 속도예요.

야구 스피드건 원리, 구급차 사이렌과 같다고?

구급차가 다가올 때는 사이렌이 높게 들리다가 지나가는 순간 뚝 낮아지죠. 다가오는 구급차가 소리의 물결을 앞으로 밀어 물결 사이가 좁아지고, 1초에 귀에 닿는 물결 수(진동수)가 늘어나서입니다. 이렇게 움직이는 물체 때문에 진동수가 바뀌는 현상이 도플러 효과예요.

스피드건(공 속도를 재는 휴대용 레이더)은 소리 대신 전파로 같은 일을 합니다. 쏜 전파가 날아오는 공에 맞고 되돌아오면 진동수가 살짝 높아지는데, 공이 빠를수록 많이 높아져서 그 차이로 속도를 계산해요.

한 야구용 스피드건 설명서를 보면 이 기계가 쏘는 전파는 1초에 241억 2,500만 번 진동합니다(24.125GHz). 계산해 보면 시속 166.6km 공에 맞고 돌아온 전파는 진동수가 약 7,400Hz(1초에 7,400번) 높아집니다. 원래 진동수의 0.00003%쯤 되는 차이예요.

스탯캐스트는 스피드건과 무엇이 다를까?

스탯캐스트(Statcast)는 MLB가 2015년 모든 구장에 설치한 추적 시스템으로, 투구는 물론 타구와 선수 움직임까지 잽니다.

MLB가 모든 구장에서 투구를 추적하기 시작한 2008년에는 피치에프엑스(PITCHf/x)라는 카메라 시스템을 썼어요. 스탯캐스트도 2019년까지는 트랙맨(TrackMan)이라는 레이더로 투구를 쫓다가, 2020년 테니스 판정으로 유명한 호크아이(Hawk-Eye) 카메라로 바꿨습니다. 지금은 구장마다 카메라 12대가 있고, 투구와 배트를 쫓는 고속 카메라 5대는 2023년부터 1초에 300장을 찍어요. 여러 각도의 사진으로 공의 위치를 입체로 잡아, 그 변화로 속도와 궤적을 계산하는 방식이에요.

구분	스피드건(레이더)	카메라 추적(지금의 스탯캐스트)
재는 원리	되돌아온 전파의 진동수 변화	카메라로 찍은 공의 위치 변화
재는 것	주로 다가오는 방향의 속도	속도, 회전, 움직임, 타구까지
약점	비스듬히 재면 낮게 나옴	구장에 고정돼 들고 다닐 수 없음
주로 쓰는 곳	스카우트, 아마추어 경기, 연습	MLB 공식 기록과 중계

구속은 손끝에서 잴까, 홈플레이트에서 잴까?

MLB 용어 사전은 구속을 ’공이 손을 떠나 홈플레이트를 지날 때까지의 가장 빠른 속도’로 정의합니다. 공은 던져진 뒤 공기 저항으로 느려지기만 하니, 가장 빠른 때는 손을 떠나는 순간이죠. 그래서 MLB 공식 구속은 공이 투수 손을 떠날 때의 속도, 이른바 손끝 구속입니다.

얼마나 느려질까요? 물리학자 데이비드 케이건(캘리포니아주립대 치코)의 2009년 논문에 좋은 예가 있습니다. 2007년 배리 본즈가 통산 756호 홈런을 친 공은 투수 손을 떠날 때 시속 84.71마일(약 136km)이었는데, 홈플레이트에서는 77.2마일(약 124km)이었어요. 0.5초도 안 돼 9% 가까이 느려졌습니다.

예전 피치에프엑스는 대개 홈플레이트 뒤 끝에서 50피트(약 15.2m) 떨어진 곳의 속도를 구속으로 발표해 손끝 속도보다 살짝 낮았어요. 2017년 공식 구속이 스탯캐스트 값으로 바뀔 때, MLB 데이터 담당자는 AP(Associated Press) 통신에 새 값이 평균 시속 0.6마일(약 1km) 빠르다고 설명했습니다. 투수가 아니라 재는 지점이 달라진 거예요.

구속 측정기마다 숫자가 다른 이유는?

전광판과 중계 화면, 스카우트(선수를 평가하는 구단 직원)의 스피드건은 같은 공에도 다른 숫자를 보여 줄 때가 있습니다. 가장 흔한 이유는 각도예요. 스피드건은 자기 쪽으로 다가오는 방향의 속도만 잡아서, 공이 오는 길에서 비켜서서 재면 실제보다 낮게 나옵니다. 앞의 설명서 표를 보면 시속 100마일 공을 10도 비스듬히 재면 98.5마일, 30도면 86.6마일로 찍혀요. 스카우트들이 홈플레이트 뒤에 모여 앉는 이유입니다.

공을 잡는 순간도 문제입니다. 같은 설명서에는 스피드건 여러 대를 가까이 붙여 쓰면 감도가 떨어져, 손을 떠난 직후를 놓치고 이미 느려진 공을 잡아 낮게 찍힐 수 있다고 나와요. MLB 중계와 전광판은 리그 추적 시스템 값을 받아 쓰고, 스카우트는 저마다 자기 스피드건을 쓴다는 점도 달라요.

휴대폰 앱이나 배팅장 구속 측정기도 마찬가지예요. 영상으로 공이 날아간 시간을 재는 방식이라면 ’거리 ÷ 시간’으로 구한 평균 속도라 손끝 구속보다 낮게 나와요. 약 17m를 시속 120km로 날아가는 공을 1초에 30장 찍는 영상으로 재면, 장면 하나 차이로 약 113~128km를 오갑니다. 배팅장 기계도 설치 각도와 보정 상태에 따라 숫자가 달라질 수 있으니 재미로 보는 편이 좋아요. 같은 공도 어디서, 어떤 각도로, 무엇으로 쟀느냐에 따라 구속이 달라집니다.

월드시리즈 166.6km는 무엇으로 잰 기록일까?

MLB가 발표하는 구속은 호크아이 카메라로 잰 스탯캐스트의 최고 속도입니다. 그러니 미저라우스키의 103.5마일(약 166.6km)은 공이 손을 떠나는 순간의 속도이고, 타석의 얀디 디아스 앞에서는 이보다 느렸을 거예요.

MLB.com은 이 공을 2008년 투구 추적이 시작된 뒤 월드시리즈에서 가장 빠른 공이라고 전했습니다. MLB가 모든 경기의 구속 자료를 가진 게 2008년부터라서 붙은 단서예요. 종전 기록은 2016년 월드시리즈 2차전 아롤디스 채프먼(당시 시카고 컵스)의 103.2마일(약 166.1km)이었습니다. 재는 장비가 시대마다 바뀌어 온 만큼, 다른 해의 구속을 견줄 땐 무엇으로 쟀는지도 함께 보면 좋아요.

한 줄 정리

스피드건은 되돌아온 전파의 진동수 변화로, 지금의 스탯캐스트는 고속 카메라로 찍은 공의 위치 변화로 구속을 잽니다. MLB 공식 구속은 손을 떠나는 순간의 속도라, 홈플레이트에서 재거나 비스듬히 재면 더 낮게 나와요.