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문제 정의
- 본 연구는 그동안 임상과 간호연구에서 자주 활용되어온 간편 체지방률 측정방법과 InBody 3.0(BIA)을 통한 체지방률과의 상관성을 남녀 대학생을 대상으로 측정 비교하여 국내 젊은 성인에게 활용 가능한 간편 체지방 측정방법을 제안하고자 상관성 연구를 설계하였다.
- 본 연구는 임상연구에서 흔히 사용되어온 단일 인체계측 측정치와 생체전기임피던스 측정방법을 통한 체지방분석의 타당성을 확인하고, 젊은 성인의 영양평가 시 경제적이고 타당성 높은 체지방 분석 자료로 활용가치가 높은 체지방 추정공식을 제안하기 위하여 41명의 대학생을 대상으로 상관성 연구를 실시하였다.
- 이에 본 연구는 남녀 대학생을 대상으로 InBody 3.0을 이용한 생체전기저항 측정법(bioelectrical impedence analysis, BIA)과 이동 가능한 간편 체지방 측정도구들을 통한 여러 체지방 측정치들을 비교분석함으로써 국내 젊은 성인층을 위한 경제적이고 타당성 있는 영양사정 방법을 제안하고자 한다.
제안 방법
- D대학 영양상담 연구소의 영양사 1인이 조사자로 참여하여 신체둘레 측정용 플라스틱 줄자를 이용하여 cm단위로 측정하였다. 측정부위는 Wilmore(1988) 등의 인체 측정을 위한 표준위치 중 머리둘레(head circumference), 좌 팔부위에서 상완둘레(upperarm circumference), 전완둘레(forearm circumference), 손목둘레(wrist circumference), 가슴둘레(bast circumference), 허리둘레(waist circumference), 엉덩이둘레(hip circumference), 대퇴상부둘레(upper-thigh circumference), 대퇴둘레(medial-thight circumference), 종아리둘레(calf circumference), 발목둘레(ankle circumference)의 총 12 개 신체 부위를 선정하여 둘레를 측정하였다.
- D대학 영양상담 연구소의 영양사가 피하지방두께(subcutaneous fat thickness)를 측정하였다. 이때 아나로그식 피부두겹 캘리퍼(JAMAR, USA)를 이용하여 한 조사자에 의해 측정되었으며, 한 부위를 2번 측정하여 평균값을 구하였다.
- 0 Package를 이용하였으며 모든 자료의 산술평균 및 표준편차 등의 기초통계량을 산출하여 비교 분석하였고 성별 차이는 t-test로 유의성을 검증하였다. Inbody 2.0으로 측정한 생체전기 임피던스(BIA)의 체지방률(%)과 체지방량(kg)을 기준으로 하여 다른 체지방 관련 측정치들과의 상관성을 분석하였다.
- 체 수분의 재배치 시간 10여분을 고려하여 모든 연구대상자들은 누운 자세에서 10분 동안 휴식을 취한 후 체지방이 측정되었다. 또한 측정 부위는 알콜 스폰지로 닦아 편의의 발생을 줄였으며, 전도 증진용 젤리가 전극 봉에 부착되어 잘못된 결과가 산출되지 않도록 자주 전극 봉안에 젤리가 있는지를 점검하고, 있는 경우는 물에 씻어 낸 후 사용하였다. 측정 시 실내 온도는 평균 섭씨 22도-24도를 유지하였다.
- 피검자가 체위계측을 마친 후 임피던스 측정 장치에 올라가서 손전극을 잡고 발전극을 밟은 후 직립자세로 팔과 다리를 약간 벌린 자세를 취한 후 스타트 버튼을 누르면. 마이크로프로세서가 스위치를 작동시키면서 임피던스 측정 장치는 오른팔, 왼팔, 몸통, 오른다리, 왼다리에서 4가지 주파수(5khz, 50khz, 250khz, 500khz)대역에서 인체 부위별 전기 저항을 측정하였다. 측정 결과는 약 2분 후에 결과지에 출력된다.
- 체지방율은 체중에서 지방이 차지하는 무게, 즉 총 지방 무게를 체중으로 나눈 것을 의미하며, 이는 대상자의 실질적인 지방과 지방 저장량을 반영한다(Wikipedia, 2008). 본 연구에서는 김은경(1989), Brozěk(1961), 및 Siri(1961)의 체지방률 추정식을 통해 산출한 값, 4가지 신체부위(견갑골, 상완위, 복부, 허벅지)의 피부두겹두께의 합(SUM4), 9가지 신체부위(SUM4 외에 장골, 늑골부위, 이두근위, 전완위, 종아리)의 피부두겹두께의 합(SUM9), 다주파수 부위별 임피던스 측정기(InBody 3.0)와 4극성 임피던스 측정기(tetrapolar impedence method; GIF-891DX)로 측정한 체지방율(%)을 의미한다.
- 본 연구에서는 김은경(1989)와 왕수경과 이나영(2004)에서 성인에게 타당성이 높았던 신체 계측치를 이용한 체지방 추정식 중 김은경의 등식, Brozěk 등식, Siri 등식에 의해 추정된 체지방율과 Wilmore 등식에 의해 추정된 체지방량, 생체전기 저항 측정법 중 이동이 편리하고 가격이 저렴한 GIF-891DX에 의한 체지방율과 체지방량을 측정한 뒤, 각각의 체지방 측정치와 BIA와의 상관성을 분석하였다.
- 신장과 체중은 가벼운 옷차림으로 측정하였다. 신장 측정 시 맨발로 자연스럽게 선 자세를 취하였으며, 선형 신장계(삼화메디칼, 대한민국)로 0.5cm까지 측정하였다. 체중은 전자체중계(삼화메디칼, 대한민국)를 이용하여 0.
- 암환자의 비만도를 평가하기 위하여 김달숙과 전명희(2008)의 연구에서 사용된 바 있고, 임피던스 체지방측정기와 신체 계측에 의한 체지방 측정의 연관성을 성인 여성에서 비교한 왕수경과 이나영(2004)등의 연구에서도 사용된 측정기계이다. 이 기구 사용 시 측정편의(error)를 최소화시키기 위하여 신체부위별 체 수분 분포 및 부위별 감도에 따라 측정치가 달라질 수 있음을 고려하여 손등 부위 한군데에서 체지방을 측정하였다. 측정 자세에 따른 측정편의 발생을 고려하여 측정은 누운 상태에서 이루어졌다.
- D대학 영양상담 연구소의 영양사가 피하지방두께(subcutaneous fat thickness)를 측정하였다. 이때 아나로그식 피부두겹 캘리퍼(JAMAR, USA)를 이용하여 한 조사자에 의해 측정되었으며, 한 부위를 2번 측정하여 평균값을 구하였다. 측정단위는 0.
- 자원자들을 D 대학 영양상담 연구소에 모이게 한 뒤, D 대학 석사 재학 중이고, 영양사 자격을 취득한 연구원 3명이 다음 각 측정 방법에 따라 인체계측과 체지방을 측정기록하였다. 측정자간 오차를 줄이기 위하여 한명은 체중, 신장, 체위만 측정하였고, 다른 한 명은 피부두겹 두께 측정을 나머지 한명은 InBody 3.
- 5cm까지 측정하였다. 체중은 전자체중계(삼화메디칼, 대한민국)를 이용하여 0.1kg까지 측정하였다.
- D대학 영양상담 연구소의 영양사 1인이 조사자로 참여하여 신체둘레 측정용 플라스틱 줄자를 이용하여 cm단위로 측정하였다. 측정부위는 Wilmore(1988) 등의 인체 측정을 위한 표준위치 중 머리둘레(head circumference), 좌 팔부위에서 상완둘레(upperarm circumference), 전완둘레(forearm circumference), 손목둘레(wrist circumference), 가슴둘레(bast circumference), 허리둘레(waist circumference), 엉덩이둘레(hip circumference), 대퇴상부둘레(upper-thigh circumference), 대퇴둘레(medial-thight circumference), 종아리둘레(calf circumference), 발목둘레(ankle circumference)의 총 12 개 신체 부위를 선정하여 둘레를 측정하였다.
- 자원자들을 D 대학 영양상담 연구소에 모이게 한 뒤, D 대학 석사 재학 중이고, 영양사 자격을 취득한 연구원 3명이 다음 각 측정 방법에 따라 인체계측과 체지방을 측정기록하였다. 측정자간 오차를 줄이기 위하여 한명은 체중, 신장, 체위만 측정하였고, 다른 한 명은 피부두겹 두께 측정을 나머지 한명은 InBody 3.0과 GIF-891DX를 이용한 체지방을 측정을 담당하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 2002년 4월부터 8월까지 D 대학교 재학 중 인 남녀 대학생에게 본 연구의 목적과 과정을 설명 한 후, 참여를 희망한 남자 대학생 21명, 여자 대학생 20명을 대상으로 하였다.
데이터처리
- 자료의 처리는 SPSS 11.0 Package를 이용하였으며 모든 자료의 산술평균 및 표준편차 등의 기초통계량을 산출하여 비교 분석하였고 성별 차이는 t-test로 유의성을 검증하였다. Inbody 2.
이론/모형
- 김은경(1989)의 연구에서 국내 환자에게 타당성이 높다고 제시한 Sloan공식(Sloan, 1967, 1962)과 Behnke 공식(Behnke & Wilmore, 1984)의 체밀도 공식을 사용하여 현재 가장 흔히 사용되는 체지방 공식 Brozěk(1961), Siri(1961)의 등식과 김은경(1989)이 당뇨환자와 정상인을 대상으로 체지방량 추정식들의 타당도 분석 시 적절한 추정식으로 제안한 김은경의 공식을 사용하여 체지방률(%)을 구하였고, 왕수경과 이나영(2004)의 연구에서 국내 여성에게 상관성이 높은 것으로 보고된 Wilmore(1988)의 체지방량(Kg)을 사용하였다.
- 1mm까지 하였고, 캘리퍼의 압력은 항상 10g/㎟으로 유지하였다. 측정부위는 Jackson과 Pollock(1978)의 측정방법에 의하여, 좌 상완에서 상완위(삼두근, triceps), 이두근(biceps), 전완위(전완내측, medial forearm)를 측정하였고, 몸통부위에서 늑골(subcostal), 견갑골(subscapular), 복부(abdominal), 장골(suprailiac)을 측정하였으며, 좌 다리 부위에서 대퇴 중앙부위(허벅지, midthigh), 종아리(calf)를 각각 측정하였다.
성능/효과
- • 12개 신체부위의 둘레와 BIA의 체지방율과의 상관계수는 남학생은 0.35~ 0.94 범위에 있었고 모두 통계적으로 유의한 상관성을 보였다.
- • 2개 이상의 인체계측 측정치를 적용한 체지방 추정공식의 체지방 측정치는 BIA의 체지방량이나 체지방률과 통계적으로 유의한 높은 상관성을 보였다.
- • 신체 9부위의 피부두겹두께와 BIA와의 상관계수는 남학생은 .96~.61의 범위에 있었고 모두 통계적으로 유의한 상관성을 보였지만, 여학생은 .74~-.03까지의 상관계수를 보였고, 견갑골, 장골, 복부 만이 유의한 상관성을 나타냈다.
- • 이동 가능한 생체전기임피던스(GIF-491DX)와 고가 장비인 BIA(Inbody3.0)의 체지방 측정치는 높은 상관성을 보였다.
- 9가지 신체 부위의 피부두겹두께의 합(SUM9)과 신체 4부위(견갑골, 상완위, 복부, 허벅지)의 피부두겹두께의 합(SUM4) 및 9가지 각 신체부위의 피부두겹두께 측정치 사이의 상관성을 분석한 결과 남학생은 모두 통계적으로 유의한 정적 상관성을 보였으나, 여학생은 상완위, 장단지의 피부두겹 두께는 SUM9과 유의한 상관성을 보이지 않았다(p>.05)[Table 4].
- BIA를 이용한 대상자의 체성분을 측정한 결과에서[Table 2] ICF, ECF, 단백질, 미네랄 및 양측 팔, 다리의 수분량은 남학생이 통계적으로 유의하게 높았고, 총체지방량과 체지방률은 여학생이 더 높았다. 그러나 총체지방량의 성별 차이는 통계적으로 유의하지 않았다(p>.
- BIA와 각종 측정치에 의한 체지방률과의 상관관계를 분석한 결과[Table 5], 남학생이 여학생 보다 BIA와 상관관계가 높게 나왔다. 남학생의 경우 BIA와 가장 근사한 체지방률을 보인 측정치는 Sloan과 Behnke의 체밀도 공식을 대입한 Brozěk 등식(r=.
- 05)[Table 4]. 남학생과 여학생 모두에서 SUM4가 SUM9과 가장 높은 상관성(r=.99, r=.98)을 보였으며, 남학생의 경우 복부(r=.98), 장골(r=.94), 견갑골(r=.91)의 순으로 상관성이 높았고, 여학생은 복부(r=.95), 견갑골(r=.88), 늑골부위(r=.88)의 순으로 높았다.
- 남학생의 경우 머리둘레만 제외하고 11개 신체부위의 둘레와 9개 피부두겹두께, BMI 사이에 유의한 정상관 관계를 나타냈다. 이중 가장 상관관계계수가 높은 부분은 복부 피부두겹두께(r=.
- 본 연구에서 BIA와 가장 근사한 체지방률을 보인 측정치는 남학생의 경우 Brozěk 등식(r=.94, r=.96)과 Behnke 체밀도 공식을 대입한 Siri 등식(r=.96, p=.000)이었고, 여학생의 경우는 GIF-891DX로 측정한 체지방량이 가장 상관성이 높았다(r=.59, p=.006). 한편 BIA와 가장 높은 상관성을 보인 체지방량 측정치는 남학생과 여학생 모두에서 Wilmore 등식이었다(r=.
- 본 연구에서 각종 신체계측치와 BIA에 의한 체지방률과의 상관성을 보면[Table 3], 남학생의 경우 신체 둘레 11개 항목, 피부두겹두께 9개 항목에서 유의한 상관성을 보였으나 여학생은 신체 둘레에서는 5개, 피부두겹두께에서는 3개 항목만이 BIA의 체지방율과 유의한 상관성을 보였다. 왕수경과 이나영(2004)의 경우 젊은 여성군은 8개 항목에서 피부 두겹두께는 7개 항목에서 유의한 상관성을 보였는데, 이는 본 연구의 여학생 대상자수가 20명이었기 때문에 상관성을 보인 항목이 감소한 것으로 보인다.
- 국내 사업의 발달에 힘입어 최근 다양한 국내 임피던스 체지방 측정기가 소개되고 있다. 본 연구에서 사용된 길우 트레이딩에서 제작된 GIF-891DX는 4극 생체전기 임피던스(tetrapod bioelectric impedence)로 알려진 체지방 측정기구로서, 비 침습적이며 이동이 가능하고, 저렴하면서도 비교적 정확하게 영양 상태를 평가할 수 있다. 암환자의 비만도를 평가하기 위하여 김달숙과 전명희(2008)의 연구에서 사용된 바 있고, 임피던스 체지방측정기와 신체 계측에 의한 체지방 측정의 연관성을 성인 여성에서 비교한 왕수경과 이나영(2004)등의 연구에서도 사용된 측정기계이다.
- 본 연구에서는 남녀 모두 허리둘레가 체지방율과 가장 높은 상관성을 보였고, 그 다음은 남학생의 경우 가슴둘레, 목둘레의 순으로 상관성이 높았으며, 여학생은 가슴둘레, 장단지둘레, 상완둘레의 순으로 상관성이 높았다. 국내의 왕수경과 이나영(2004)의 연구에서도 젊은 여성군의 허리둘레, 장단지 둘레, 가슴둘레의 순으로 체지방율과 유의한 상관성을 보인 것을 보면, 국내 젊은 성인의 체지방율은 신체 둘레 중 허리둘레가 가장 민감하다고 해석할 수 있다.
- 본 연구의 남녀 대학생들의 체중과 신장을 보면, 한국인 체위 기준치(한국 영양학회, 2000)에 의한 20-29세의 체중과 신장이 남성 67kg, 161cm, 여성 54Kg, 161cm인 점을 감안하면, 본 연구 대상자들의 여성은 한국인 체위 기준치에 비하여 신장은 유사하지만 체중이 2.3Kg 더 무거운 것으로 나타났고, 남학생의 체중은 4.6kg, 신장은 14,8cm 더 높은 것으로 나타났다. 최근 대학생을 상대로 조사한 최미자(2002)의 연구에서 발표한 남학생 65.
- 2)이었다. 성별에 따른 차이를 분석한 결과, 남학생이 여학생에 비하여 통계적으로 유의하게 신장과 체중이 높았다. 그러나 BMI는 남학생이 여학생에 비하여 높았지만, 이는 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다[Table 1].
- 신체 9개 부위의 피하지방 두께를 측정한 결과 남학생은 9개 항목이 모두 유의한 상관성을 보인 반면, 여학생은 견갑골, 장골, 복부 만이 유의한 상관성을 보였다. 남성은 복부(r=.
- 신체의 12가지 부위별 신체둘레를 측정한 결과, 12가지 영역 모두 남학생이 여학생보다 높았는데[Table 1] 이중 머리, 목, 가슴, 허리, 상완, 전박, 손목, 장단지, 발목은 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P<.05)
- 여러 측정방법에 따른 체지방량 간의 상관성을 조사한 결과[Table 6], 남학생과 여학생 모두 Wilmore 등식과 GIF-891DX로 측정한 체지방량이 BIA의 체지방량과 통계적으로 유의한 상관관계를 보여주었다(p>.05).
- 74)가 유의한 상관관계를 보였다. 여학생의 경우 특히 허리둘레(r=.76), 가슴둘레(r=.75), BMI(r=.74), 견갑골피부두겹두께(r=.63), 장골 피부두겹두께(r=.61)의 순서로 상관성이 높았다.
- 000)이었다. 여학생의 경우는 GIF-891DX로 측정한 값이 가장 상관성이 높았다(r=.59, p=.006).
- 여학생의 경우는 신체부위별 둘레 중 가슴(r=.75), 허리(r=.76), 엉덩이 중간지점(r=.48), 상완(r=.55), 장단지(r=.57) 등이 통계적으로 유의한 상관관계를 보였고, 피부두겹두께는 견갑골(r=.63), 장골능위(r=.61), 복부(r=.51), BMI(r=.74)가 유의한 상관관계를 보였다. 여학생의 경우 특히 허리둘레(r=.
- 이와 같은 주장은 본 연구의 피부두겹두께와 9개 피부두겹두께 총합(SUM9)과의 상관성[Table 4]에서도 잘 반영되고 있다. 이때 단일 측정 치 중에서는 남학생, 여학생 모두 복부 측정치가 SUM9과 가장 높은 상관성을 보였고(r=.98), 견갑골, 상완위, 복부 및 허벅지 두께를 모두 합한(SUM4) 경우가 r=.99로 가장 높았다.
- 05). 이중 Wilmore 등식이 남학생과 여학생 모두 BIA의 체지방량과 높은 상관성(r=.98, r=.92)를 보였으며, GIF-891DX의 측정치는 남학생(r=.89)이 여학생(r=.73) 보다 BIA의 측정치와 높은 상관성을 보였다.
- 남학생의 경우 머리둘레만 제외하고 11개 신체부위의 둘레와 9개 피부두겹두께, BMI 사이에 유의한 정상관 관계를 나타냈다. 이중 가장 상관관계계수가 높은 부분은 복부 피부두겹두께(r=.96), 허리둘레(r=.94), 장골 피부두겹두께(r=.91), 견갑골 피부두겹두께(r=.89), BMI(r=.89), 가슴둘레(r=.88)의 순으로 나타났다(p=.000).
- 캘리퍼를 이용하여 신체의 9개 부위의 피부두겹두께를 측정한 결과, 신체 9개 부위에서 모두 여학생이 남학생 보다 피부두겹두께가 두꺼웠으며[Table 1], 이중 늑골부위, 상완위(triceps), 이두근위, 전완위, 허벅지, 종아리의 피부두겹두께의 차이는 통계적으로 유의하였다(p<.005)[Table 1].
후속연구
- • 좀 더 많은 연구 수의 다양한 연령층을 대상으로 정확하고 타당성 높은 임상연구에서, 생체 전기 임피던스 체지방 측정기나 캘리퍼를 적절히 활용하여 그 가치를 확인할 필요가 있다.
- 본 연구는 일 대학 남녀대학생 41명만을 대상으로 하여 충분한 대상자 수를 확보하지 않았고, 5년 전에 측정된 자료이므로 본 연구결과를 적용시 최근 남녀 대학생의 체격 변화를 고려하고 확대해석시 주의를 기울일 필요가 있다.
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