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현재 이론적으로 투수가 던지는 구속이 최대 얼마까지 나올 수 있나요?
과학자들이나 아니면 과학분석을 통해서 현재 투수가 던지는 이론적인 최대 구속이 있을것 같은데요 이렇게 계산해본결과 최대 얼마까지 나올 수 있는것인지 궁금합니다
2개의 답변이 있어요!
현대 스포츠 과학과 생체역학(Biomechanics) 분야에서는 인간의 신체 구조와 근육의 한계를 바탕으로 투수가 던질 수 있는 '이론적 한계 속도'를 꾸준히 연구해 왔습니다.
결론부터 말씀드리면, 많은 과학자가 인간이 던질 수 있는 이론적 최대 구속을 약 105마일(약 169km/h)에서 110마일(약 177km/h) 사이로 보고 있습니다.
그 구체적인 근거와 한계 요인은 다음과 같습니다.
1. 인대와 힘줄의 물리적 한계 (The Tommy John Limit)
투구 동작에서 가장 큰 부하를 받는 곳은 팔꿈치의 내측 측부 인대(UCL)입니다. 투수가 공을 던질 때 팔꿈치에 가해지는 토크(회전력)는 엄청난데, 연구에 따르면 약 100마일의 공을 던질 때 팔꿈치가 견뎌야 하는 힘은 약 80~100Nm(뉴턴 미터)에 달합니다.
임계점: 이는 약 25kg의 무게가 팔꿈치 인대에 매달려 잡아당기는 것과 같은 힘입니다. 생물학적으로 인대가 이보다 더 큰 힘을 지속적으로 받으면 파열될 가능성이 매우 커집니다.
회전 속도: 투구 시 어깨의 회전 속도는 초당 약 7,000~8,000도에 달하는데, 이는 생물학적 조직이 버틸 수 있는 거의 최상위 수준입니다.
2. 근육 수축 속도의 한계
공의 속도는 결국 투수의 몸이 생성한 에너지가 손끝으로 전달되는 과정입니다. 하지만 인간의 근육 섬유가 수축하는 속도에는 생리적인 한계가 있습니다.
에너지 전달: 하체에서 시작된 에너지가 코어, 어깨, 팔꿈치, 손목으로 전달되는 '운동 사슬(Kinetic Chain)'이 완벽하더라도, 근육이 신경 신호를 받고 수축하는 속도 자체가 물리적으로 무한할 수 없습니다.
3. 공기 저항과 투구 메커니즘
구속은 단순히 팔의 힘만이 아니라 공기 저항과도 싸워야 합니다.
마찰: 공의 속도가 빨라질수록 공기 저항(Drag)은 속도의 제곱에 비례하여 커집니다. 110마일을 넘어서기 시작하면 공기 저항을 뚫고 그 속도를 유지하기 위해 필요한 에너지가 기하급수적으로 증가합니다.
현재 기록과 이론의 간극
공식 최고 기록: 아롤디스 채프먼이 기록한 105.1마일(약 169.1km/h)입니다. (비공식적으로는 조던 힉스 등이 유사한 속도를 기록함)
과학적 견해: 스포츠 과학자들은 채프먼의 기록이 이미 인간의 생물학적 한계치에 매우 근접했다고 평가합니다. 만약 110마일(약 177km/h)을 던지는 선수가 나온다면, 그 선수는 일반적인 인간보다 훨씬 두꺼운 인대나 특수한 근육 구조를 가진 '돌연변이'에 가까워야 할 것이라고 분석합니다.
우리 몸의 인대가 버틸 수 있는 힘을 계산해 보면 시속 177km 정도가 한계라, 그 이상으로 던지면 팔꿈치 인대가 그냥 끊어져 버린다고 하더라고요.
아무리 운동 신경이 좋아도 근육 자체가 수축하는 속도에 생물학적인 마지노선이 있어서, 이론적으로는 110마일 정도를 절대 넘을 수 없는 벽으로 보고 있어요.