1. 서론
각 조별로 개인의 체지방을 피지후측정방법과 전기저항 측정방법의 2가지 방법으로 측정, 산출을 한다. 본 실험보고서는 체육학과 4학년 학생의 자료를 바탕으로 실시 하였으며, 각각의 자료는 신뢰성을 재고하기 위해 3번 이상 측정을 실시하였으며, 타당도를 높이기 위해 전기저항 측정을 할 경우 양말을 벗고 손 발을 닦아 측정하였고, 피지후측정방법은 측정에 능숙한 1인이 반복 측정하였다. 본 실험의 목적은 다양한 방법을 이용한 체지방 측정방법을 비교해보고 각 방법 사용 시 얻어지는 결과 값의 측정오차에 대해 고찰해 보는 것에 있다.
2. 실험방법
1) INBODY를 이용한 방법
BIA(Bioelectrical Impedance Analyzer : 생체전기 임피던스법)는 체구성을 평가하는 데 빠르고, 정확하고, 비침습적이고, 경제적인 방법으로 모든 물체는 전기 저항이 있고, 전류는 인체 내에서 수분을 포함한 조직을 통해 흐른다는 것을 이용해 체수분(Body Water)을 측정하는 기술을 말한다. 인바디는 수분이 많은 근육에는 전류가 잘 흐르고 수분이 적은 지방에는 전류가 잘 흐르지 않는 다는 기본 원리로 인체에 미세한 전류를 통과시킬 때 발생하는 저항값을 계측하여 인체의 구성 성분인 체수분, 단백질, 무기질, 지방을 측정한다. 인바디는 병원, 피트니스센터에서 비만진단, 영양상담, 운동처방 시 활용하고 있으며 최근에는 가정에서 사용할 수 있는 모델도 출시되었다
2) Skinfold를 이용한 방법
피하 지방 조직의 두께를 말한다. 원래는 영양 상태를 측정하기 위한 것으로 개발되었으나 현재는 오히려 피지후의 감소를 희구하는 데서 영양 과다의 정도를 가리키는 지표로서 이용되며 체력에서도 마이너스의 요소로서 이해하기에 이르렀다. 일반적으로 서 있는 피측정자의 배꼽의 우측에서 배꼽과 거의 같은 수평위에 제륜에 가장 가까운 부위를 세로로 집어서 측정한다. 즉 복근에서 복부의 피추(皮皺)를 왼손의 엄지손가락과 집게손가락으로 잡아 그 주름 밑부분의 두께를 측정기를 사용하여 0.5㎜까지 잰다. 이 측정에는 브로제크(1951)의 피지후계가 가장 많이 사용되고 있다. 이 계기는 25㎟의 원면적에 10g／㎟의 압력을 가하도록 설계되어 있으며 용수철의 힘을 이용하고 있다(이태신, 2000).
3. 실험 결과
1) INBODY를 이용한 방법
INBODY를 이용하여 신체 구성을 측정해 본 결과, 체중은 66.9kg, 골격근량은 32.0kg, 체지방량은 10.5kg, 제지방량은 56.4kg으로 측정되었다. 또한 체지방률은 15.7%, 복부지방률은 0.79로 측정되었다.
2) Skinfold를 이용한 방법
① 가슴(chest) - 젖꼭지와 차려자세시 팔과 겨드랑이가 맞닿는 선의 중앙에 표시를 한다. 피부를 1cm 정도 안쪽으로 대각선 방향으로 집고 측정기 (caliper)를 이 용하여 가볍게 집어 두께를 계측한다.
② 복부(abdomen) - 배꼽에서 약 2cm정도 수평으로 떨어진 오른쪽에 마크를 한다. 마크한 곳에서 1cm 정도 위의 피부를 수직방향으로 집어 측정한다.
③ 대퇴(tigh) - 피험자는 오른쪽다리에 힘을 빼고 선다. 무릎관절과 고관절의 중간지점을 수직 방향으로 집고 측정한다.
④ 삼두근(triceps) - 팔꿈치를 펴고 힘을 뺀 상태에서 어깨와 팔꿈치의 주두돌기 사이의 중간지점을 피험자 뒤에서 집고 측정한다.
⑤ 견갑하근(subscapular) - 견갑골 하부 내각으로 1cm 부위와 척추경계를 이루는 선을 대각으로 집고 측정한다. 이때 어깨가 한 쪽으로 기울지 않도 록 한다.
| 1회 | 2회 | 3회 | 평균 | |
| 가슴 | 8 | 7 | 8 | 7.7 |
| 복부 | 11 | 10 | 10 | 10.3 |
| 삼두근 | 10 | 9 | 10 | 9.7 |
| 견갑하근 | 12 | 10 | 10 | 10.7 |
| 대퇴 | 10 | 9 | 10 | 9.7 |
4. 문제 제기
1) 2가지 방법에 의해 측정된 체지방 결과의 비교
① Jackson & Pollock 방법 - 신체밀도(Body density) 산출
1.1093800 - (0.0008267 * SSF) + (0.0000016 * SSF²) - (0.0002574 * A)
SSF = 가슴, 복부, 대퇴 피지후 합계(27.7)
A = 나이(25)
1.1093800 - (0.0008267 *27.7 ) + (0.0000016 * 27.7²) - (0.0002574 * 25)
= 1.1093800 - 0.02289959 + 0.0012276 - 0.006435 = 1.08127301
체지방 산출(Siri 공식이용)
{(495/ body dentisity) - 450}
{(495/ 1.08127301) - 450} = (457.7937259342 - 450) = 7.8 %
② McArdle et al. 방법
Body fat(%) = 0.43A + 0.58B +1.47
A= 삼두근 피지후
B= 견갑하근 피지후
(0.43 * 9.7) + (0.58 * 10.7) = 4.2 + 6.2 = 10.7 %
③ INBODY 측정 결과
체지방: 10.5kg, 제지방: 56.4kg, 체지방률: 15.7%
2) 최소 필요 지방량 (남자:3%, 여자:12%)와의 비교
신체의 항상성을 유지하기 위해 필요로 하는 최소의 지방량을 필수지방량 이라고 부르며 이는 신진대사 작용에 매우 중요하고 필수적인 것이다. 생존해 있는 육체에 기본적으로 0인 것은 불가능 할 뿐만 아니라 권장할 만한 수치도 될 수 없다. 일반적으로 남성은 체중의 3%, 여성은 12%의 필수지방량을 유지해야 한다. 만약 이보다 더 아래로 수치가 떨어지면, 체온유지와 신진대사와 같은 기본적인 문제가 생긴다. 여성의 경우 필수지방량이 부족하게 되면 생리불순 및 호르몬 작용에 악영향을 주고, 이는 골다공증이나 다른 문제점들을 야기한다. 체제방의 분포는 성별과 유전적 특이성에 따라 다르며, 종종 지방 저장소로 언급되는데, 건강 위험을 예측하기 위한 지방의 정도보다 지방저장의 분포가 더 중요하다. 지방조직이 저장되는 장소는 유전적 요인, 나이, 성별, 지방 축적의 정도 등 여러 가지 요인에 따라 다르다. 지방의 저장은 피하와 내장에서 관찰되는데, 전체 지방의 약 50~70%가 피부와 근육 조직 사이에 가장 많이 저장되며, 이를 피하지방이라고 한다. 근육 층 아래와 장기 주변에 저장되어 있는 지방을 내장지방이라고 한다. 이러한 지방저장의 위치는 매우 중요하다. 내장지방은 신진대사와 관련된 질병뿐 아니라 심장혈관 질병까지 수반한다. 내장지방의 비율이 높은 사람은 비만과 관련된 질병의 발병률이 높다고 할 수 있다. 피하지방이 몸 가운데로 집중되어 있다면 내장지방과 같은 위험이 있을 수 있고, 허리위쪽으로 몰리게 되면 위장의 내장지방축적의 위험과 비슷한 위험성을 가져오게 된다.
3) 연령별 평균치와 비교
정상적으로 체지방이 연령이 증가하면서 늘어나기 때문에 체지방량 산출에 있어서 연령이 고려가 되어야 한다. 출생 시 약 12%의 체지방이 있게 되는데 18 개월에 약 20%로 증가했다가 소아시기에 15%로 감소하게 된다. 청소년 시기에 남자는 지속적으로 감소하여 12%로 되고, 여자에서는 조금씩 증가하여 18%로 된다. 성인이 되면서 점점 증가하여 정상적인 경우 남자에서는 15~18%, 여자에서는 20~25%의 체지방을 갖게 된다. 소아에서는 체지방량이 남자의 경의 15% 이상, 여자에서는 20% 이상일 때 비만으로 평가를 하고, 성인에서는 남자 25% 이상, 여자 30% 이상일 때 비만으로 간주한다(한우리, 2004).
4) 제지방량 산출과 최소 체중 산출
① 제지방량 산출
| 체중(kg) | 66.9 |
| 골격근량(kg) | 32.0 |
| 체지방량(kg) | 10.5 |
| 제지방량(kg) | 56.4 |
② 최소 체중 산출
남성의 필수 지방 = 체중의 3%
56.4kg / 0.97 = 58.1kg
5) 산출된 제지방량을 이용한 이상적인 체중(Ideal weight) 산출
산출된 제지방량 = 56.4kg
남성의 이상적 체지방 비율 = 15%
56.4 / 0.85 = 66.35kg
6) 각 체지방 측정방법의 기본가정 및 각 방법 사용 시 측정오차에 대한 고찰
① INBODY를 이용한 방법
우리 몸에 미세한 전류를 흘러보내 저항값을 층정하는 방법이다. 인체구성성분 중 수분이 풍부한 곳에서는 전류가 잘 흘러가기에 저항값이 낮고 수분이 풍부하지 못한 곳에서는 전류가 잘 흐르지 못하기에 저항값이 높게 된다. 단백질은 저장될 때 자신보다 3~4배 많은 물을 끌어안고 저장되는 반면 지방은 물없이 단독으로 저장된다. 실제 근육은 70%이상이 수분으로 구성되어있다. 이렇게 근육과 지방의 수분함량이 차이가 나고 그에 따른 전류의 흐름의 차이로 인해 저항값이 차이가 나는 것을 이용해 몸속의 근육량과 지방량을 추정해보는 방법이 생체전기임피던스법이다. 이러한 생체 전기임피던스법은 장치가 간단하고 특별한 기술을 필요로 하지 않으며, 측정치가 객관적이고 정확하다는 장점이 있으며 다른 비만 측정법과도 높은 상관성을 보이고 있으나 소아에서는 장점과 상관성에 관한 충분한 연구가 이루어져 있지 않다. 또한 실측하는 것이 아니라 전기 저항값을 통해 근육량과 지방량을 추정해보는 것이기에 여러 외부요인으로 오차값이 상대적으로 높고, 신뢰도가 낮다는 단점이 있다(김수진, 2004).
② Skinfold를 이용한 방법
Skinfold caliper을 이용하여 피부의 두께를 측정하는 방법이다. 피지후측정법은 비교적 단순하지만, 실제로 사용하기 위해서는 정확한 기술과 지식이 요구된다. 특히, 측정하는 사람의 기술이 정확성에 큰 영향을 미친다고 할 수 있다. 본 연구에서 측정결과 비교적 적은 오차를 보였으며, 높은 신뢰도를 보였다.
7) 관련 참고도서를 이용하여 다른 체지방 측정 방법에 대한 조사 및 고찰
① 체질량 지수
신체구성을 설명하지 않고 체중과 신장을 이용하기 때문에, 운동선수의 과체중을 정확히 파악할 수 없다. 그러나 BMI는 여러 가지 질병의 위험에 관한 정보를 제공하며 많은 역학적 임상적 연구에 사용된다.
② 허리둘레 혹은 허리/엉덩이 비율
WHR은 몸통주변에 분포된 체지방의 징후를 나타내기 때문에, 비만을 결정하는데 사용할 수 있다. 지방의 분포는 허리 크기를 엉덩이 크기로 나우어 평가된다. 비율이 높을수록 심장병과 다른 비만 관련 장애가 높아진다.
③ 밀도검사
그리스 발명가 아르키메데스가 발견한 인체구성을 평가하는 기초적 원리이다. 비교적 가장 정확한 방법이지만, 폐잔기량의 문제점과 측정의 어려움이 있다는 단점이 있다. 폐 잔기량을 보정하지 못하면 전체 체밀도를 과소평가하고 지방량을 과다평가하게 된다.
④ 이중에너지방사선 흡수
DXA는 골밀도 측정의 임상적 표준이 된다. 이 원리는 낮은 에너지 방사선의 흡수에 근거한다. 제지방체중과 지방체중을 구분할 뿐만 아니라 골밀도를 평가할 수 있지만, 수중체중측정과 비교해 보았을 때 체지방이 과소평가 될 수 있다.
⑤ 전산화단층촬영
CT는 신체 분절의 영상을 만들기 위하여 방사선 빔에 의한 이온화한 방사선을 사용한다. 조직의 전체 범위에 대한 질적 및 양적 정보와 기관에서 조직의 두께와 부피를 산출한다. 이 방법으로 조직 내에 지방뿐만 아니라 조직을 둘러싸고 있는 지방을 측정할 수 있다.
⑥ 자기공명영상
MRI에서 영상은 신체조직과 구획으로부터 획득할 수 있다. 결과는 CT스캔에 의해 얻은 결과와 약간 비슷하지만, 이온화한 방사선보다 MRI로 전자기 방사를 사용한다. 일반적으로 MRI는 다른 방법과 잘 일치하는 것을 나타낸다. 실레로 MRI는 개개인의 측정에서 오차 범위가 제일 적고 신뢰도가 가장 높게 나왔다(이명천, 2012).
5. 참고문헌
김수진, 김수영(2004), 소아에서 생체 전기저항 분석법에 의한 체지방률과 다른 비만 지표들간의 상관성, 부산대학교, 47권[5호].
이명천, 김명기, 김영수, 윤병곤, 이건재, 이대택, 차광석(2012), 대학생을 위한 스포츠 영양학, 라이프사이언스.
이태신(2000), 체육학대사전, 민중서관.
한우리(2004), 최신비만 치료가이드, pp.103-122.