Kang, B., Park, M., del Pobil, A. P., & Park, E. (2025). Data-driven approaches for predicting Tommy John Surgery risk in major league baseball pitchers. Journal of Big Data, 12(87). https://doi.org/10.1186/s40537-025-01138-1
🧐 WHY
토미존 수술은 투수들이 가장 피하고 싶은 수술 중 하나다.
팔꿈치 척측측부인대 손상 시 평균 20개월 재활이 필요하고, 치료를 위해 막대한 비용이 발생한다.
기존 부상 예측은 의료 영상에 의존했지만, 실제 경기의 누적 스트레스와는 거리가 멀었다. "언제 수술이 불가피한 수준까지 악화될지" 미리 알기는 거의 불가능했다.
AI는 방대한 경기 데이터에서 투구 폼의 미묘한 변화, 구속과 회전수 감소, 제구력 변화 등 부상이 다가오는 '미세한 신호'를 포착해낸다. 부상 위험을 미리 감지해 등판 조절이나 투구 자세 점검으로 치명적인 부상을 예방하는 것이다.
🔬How
연구팀은 2016년부터 2023년까지 메이저리그의 투구 데이터를 분석했다.
총 550만 개가 넘는 투구 기록에서 구속, 회전수, 릴리스 위치, 궤적 등 94가지 세부 지표를 수집해 620명의 투수를 분석했다. 이 중 101명은 실제로 토미존 수술을 받은 선수들이었다.
연구진은 데이터를 두 가지 방식으로 활용했다. 첫 번째는 투수의 팔꿈치가 위험 상태에 들어설 가능성을 100일 전에 예측하는 것이고, 두 번째는 수술 전 마지막 경기까지 남은 일수를 추정하는 것이었다.
📉 WHAT
결과는 매우 인상적이었다. 93%의 높은 정확도로 위험한 투수를 100일 전에 미리 찾아낼 수 있었다. 또한 "언제까지 투구할 수 있는가"를 예측할 때 실제 결과와 79% 일치했다.
더 흥미로운 것은 AI가 어떤 신호를 보고 판단했는지를 분석한 결과였다. SHAP이라는 분석 기법을 통해 특히 포심 패스트볼에서 중요한 세 가지 단서를 알아냈다.
첫째, 구속이 눈에 띄게 떨어졌다. 수술 직전 시즌에 포심 속도가 점차 감소하는 패턴을 보였다.
둘째, 공의 회전축이 변했다. 회전축이 점점 수평에 가까워지면서 팔꿈치에 더 큰 비틀린 힘이 가해졌다.
셋째, 릴리스 지점이 낮아졌다. 공을 던지는 손의 위치가 점차 하강하는 모습을 보였다.
이 세 가지 변화는 모두 팔꿈치 내측 인대에 해로운 스트레스를 증가시키는 요인들이었다. AI는 이런 미세한 변화들을 종합해 부상 위험을 예측할 수 있었던 것이다.
🎯 Take field message
이 연구에 의하면 단순히 투구 수와 휴식일을 관리하는 차원을 넘어, 포심 구속·회전축·릴리스 높이의 변화를 정밀하게 추적할 필요가 있다. 구속이 1~2마일 줄고 릴리스가 조금 낮아지는 것은 단순 피로가 아니라 수술 직전의 신호일 수 있다.
투수는 “의도한 대로 던져지지 않거나”, “느낌은 그대로인데 구속이 줄고 궤적이 바뀌는 이유”를 자기 몸의 경고로 생각해봐야 한다.
팀에서는 인공지능 기반의 모니터링 시스템을 구축해, 위험군을 조기에 식별하고 선발 로테이션 조정, 구종 고려 등 선제적 대응을 해야 한다.
