美 연구팀 “스마트워치 4종 비교 실험…체지방 많을수록 오차도 커져”
건강과 체중 관리 등에 사용되는 스마트워치의 ‘칼로리 소모량’이 실제와 비교해 15~25%가량 차이를 보이는 것으로 나타나 이를 체중 관리의 기준으로 삼을 경우 주의가 필요하다는 연구 결과가 나왔다.
미국 플로리다 국제대 제이슨 코스트르나 교수팀은 2일 국제학술지 플로스 원(PLOS One)에서 성인 58명을 대상으로 스마트워치 4종의 신체활동 에너지 소비량(PAEE) 추정치를 간접 열량측정법으로 측정한 실제 에너지 소비량과 비교한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다.
코스트르나 교수는 “스마트워치가 표시하는 칼로리 소모량을 정확한 수치로 받아들여서는 안 된다”며 “오차 크기는 매주 수백 칼로리에 달할 수 있고, 칼로리 결핍 상태라고 생각할 때조차 칼로리 과잉 상태에 빠질 수 있는 수준”이라고 말했다.
스마트워치는 활동량과 칼로리 소모량 정보를 제공하는 데 사용되며, 체중 관리, 임상적 의사 결정, 공중보건 전략에 활용되고 있다. 대부분의 손목 착용형 웨어러블 기기는 광용적맥파측정법, 가속도 측정법, 독자적인 알고리즘을 결합해 칼로리 소모량을 추정한다.
연구팀은 스마트워치의 칼로리 소모량 등에 대한 기존 연구에서는 상당한 오차가 있는 것으로 나타났지만 피부색이나 체지방률(BF%) 등에 따라 신체활동 에너지 소비량 정확도가 달라지는지 등은 아직 충분히 규명되지 않았다고 지적했다.
연구팀은 성인 58명에게 애플 워치 시리즈 8, 핏빗 센스 2, 삼성 갤럭시 워치 5, 가민 포러너 955를 착용한 채 등받이형 실내 자전거로 중간·고강도 운동을 하게 하고, 실제 에너지 소비량을 간접열량측정법(코스메드 K5)으로 측정했다.
그 결과 네 기기 모두 실제 에너지 소비량과 상당한 차이를 보였다.
애플은 실제보다 평균 21.6㎉를 더 많이 소모한 것으로 추정했고, 가민은 실제보다 평균 68.6㎉, 삼성은 56.8㎉를 더 많이 소모한 것으로 추정했다. 핏빗은 범위를 크게 벗어난 이상치를 제외하면 오차가 3.1㎉로 작았지만 통계적으로 유의하지 않았다.
스마트워치가 표시한 칼로리 소모량은 실제 측정값과 비교해 기기별로 가운데에 해당하는 오차가 약 15~25%에 달했다. 연구팀은 스마트워치 수치를 그대로 믿고 섭취 음식량을 조절할 경우 실제 에너지 균형과 차이가 생길 수 있다고 말했다.
특히 체지방률(BF%)이 높을수록 오차가 커지는 현상이 네 브랜드 모두에서 나타났다. 분석 결과 체지방률은 오차에 유의한 영향을 미쳤고, 체지방률이 높아질 때 핏빗과 가민의 오차 증가 폭은 다른 기기보다 더 컸다.
연구팀은 큰 오차에 대해 운동 중 움직임에 따른 신호 왜곡과 체지방이 많은 사람의 신체 특성 등이 영향을 미쳤을 가능성이 있지만, 제조사의 독점 알고리즘 때문에 정확한 원인을 규명하기는 어렵다고 설명했다.
이어 이 결과가 스마트워치를 사용하지 말라는 뜻은 아니라며 심박수나 각 심박수 구간에서 보낸 시간 등 다른 지표에 더 의존하고, 칼로리 소모량을 활용한다면 정확한 수치라기보다 상한선으로 보고 보수적으로 낮춰 잡을 것을 권고했다.
운동을 지속하고 회복하려면 몸에 일정량의 에너지가 필요하기 때문에 웨어러블 기기의 오차를 보정한다며 음식 섭취량을 지나치게 줄여서는 안 된다는 것이다.
연구팀은 특히 체지방률이 높은 사람일수록 오차가 커질 수 있다는 결과는 웨어러블 기기를 이용한 체중 관리와 건강 연구에서 개인의 신체 특성을 반영한 정확도 개선이 필요하다는 점을 시사한다고 덧붙였다.
◆ 출처: PLOS One, Jason Kostrna et al., ‘Body fat, skin tone, and the accuracy of smartwatch caloric expenditure estimates’, http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0353261
