대사증후군 우려 대상자들을 위한 식단 및 운동처방 시뮬레이션

프로그램 연구

The menu and exercise prescription simulation program study

for the Metabolic syndrome concern people

Eun Yeob Kim1, Man Young Park1, Peom Park2,

Tae Hwa Han1, Rae Woong Park1

1 Department of Medical Informatics, School of Medicine, Ajou University, Suwon

2 Department of Industrial & Information Systems Engineering, Ajou University, Suwon

Abstract; This paper proposed that the pilot simulation program for the Metabolic syndrome concern people with the menu and exercise prescription using computer. In this program, the food database was established based on "Food Values of Portions Commonly Used", and the exercise database was established based on the unit calorie consumption per hour. In fact as our developed simulation program, the Metabolic syndrome peoples must be managed preponderantly contribute to mitigation and healthy improvement of the economic benefit according to individual to the systematic healthy management field of social economy by the foundation.

Keyword: Metabolic syndrome, food, menu, exercise, computer program

Ⅰ. 서 론

현대사회 모든 분야에서 컴퓨터에 대한 관심도와 필요성이 증가하고 있다. 컴퓨터를 이용한 프로그램들의 개발과 이용이 일부 대학, 연구소, 병원 등 단체급식소에서 부분적으로 행하여지고 있다(1). 급식관리 이외에 식품공학적 측면에서는 시뮬레이션 방법을 도입하여, 식품제조에 관여하는 여러 요인과 이들 요인의 변화에 따른 최종 생간물의 관리를 목적으로 실험실에서 여러 각도로 이용하고 있으며 영양관리 측면에서 영양사나 급식 관계자를 위한 영양 평가(2), 영양가 분석(3), 식단 작성(4) 등의 분야와 관련된 영양 관리 분야 전산 시스템 프로그램(5)이 개발되고 있다.

최근 식생활의 서구화, 불규칙한 식사, 잦은 외식 등으로 인하여 잘못된 식생활로 대사질환 질환이 나날이 증가하고 있는 실정이다. 또한 최첨단 시대에 맞추어 모든 분야가 자동화됨에

따라 신체활동이 급격히 줄어들어 운동부족 현상이(6) 나타나게 되었다. 한편, 한국인 식생활의 영양학적 불균형 문제는 이미 여러 학자들에 의

하여 발표 되어 왔다(7).

식사요법에 따른 적절한 운동은 심폐기능 향상, 근골격계 기능향상, 내분비대사 기능향상 뿐만 아니라 정신적으로도 좋은 효과를 가져온다(6)고 인식을 하고 있으면서도 꾸준한 운동과 식습관을 유지하는 것은 쉽지 않다. 또한 일상생활에서 개개인이 식단과 운동 처방을 직접 활용한다는 것은 매우 어려운 일이다. 최근에는 관리자 입장에서 대사질환과 관련한 당뇨병, 고혈압, 고질혈증(8)에 대한 식단 및 운동(9)에 대한 많은 연구가 진행되고 있으나, 사용자 입장에서의 프로그램 연구는 부족한 실정이다.

본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 컴퓨터를 활용한 식단과 운동을 병행 할 수 있는 프로그램을 대사질환 환자들에게 제공하여 개인별 만족도 및 건강도를 높이기 위한 기반연구를 수행하고자 하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

본 연구에서는 식단과 운동을 위해 식단은 밥류, 국류, 반찬류 3개 부분으로 조합하였고, 운동은 대상자의 특성에 따라 분류 조합하였다. 음식의 중복, 계절감각, 개인의 특성을 고려하였다. 프로그램 전 작업으로 Excel 2002로 음식별 소모 칼로리를 데이터화 하였으며, 구성된 데이터를 기반으로 적절한 운동요법을 함께 제시하였다.

1. 재료

가. 음식별 자료 수집

음식군의 자료는 한국영양학회 부설 영양정보센타에서 발간한 “음식 영양소 함량 자료집”(10)을 기반으로 데이터베이스화 하였다.

Table 1. 음식별 자료 수집

음식군	음식수	음식군	음식수
밥류	52	조림류	57
빵․과자류	186	튀김류	83
면․만두류	41	나물․무침류	120
죽․스프류	21	김치류	16
국․탕류	124	회류	37
찌개류	68	젓갈류	35
찜류	40	장아찌류	8
구이류	53	우유 및 유제품	45
전․부침류	45	음료․주류․차류	88
볶음류	101	과일류	89
양념류	57	단일식품	139
떡류	20	기타	276

Table 2. 운동별 자료 수집

종 목	kal	종 목	kal
다림질	65	천천히 걷기	80
빨리걷기	114	계단 뛰어오르기	188
자전거 타기	92	계단오르내리기	141
이불개기	114	원도우 쇼핑	65
청소하기	69	마루닦기	114
요리하기	68	운전	41
만원전철타기	53	공부하기	4
컴퓨터게임	44	먹기	38
잠자기	24	노래	41
춤추기	150	웃기	33
목욕	84	등산	196
줄넘기	224	조깅	196
자유형	518	평형	273
파도타기	176	에어로빅	126
테니스	176	스키	186
농구	200	볼링	90
소프트볼	90	배구	200
탁구	200	야구	180
사이클	111	수상스키	200
피구	102

나. 운동별 자료수집

운동군의 자료는 시간당 칼로리 소모량 자료를 데이터베이스화 하였다(11).

대사질환 우려 대상자의 특성에 따른 운동을 특성별로 구분하여 기본적인 운동으로 선택 되도록 데이터화 하였다(12).

Table 3. 개인의 특성에 따른 운동 종목 구분

운동 종목	고려사항
걷기, 조깅, 달리기, 수영, 자전거타기	심폐기능을 향상시키고 당대사 기능을 개선하는 유산소성운동과 근력 및 근지구력을 높여주는 운동의 형태
걷기, 조깅, 자전거 타기, 수영, 등산, 에어로빅	비만, 당뇨병, 허혈성심장질환, 고지혈증, 동맥경화증 및 고혈압 등의 성인병을 가진 사람들에게 알맞은 운동의 형태
빨리 걷기, 수영	고도 비만일 경우는 체중에 따른 관절(무릎, 발목)에 무리를 피하기 위한 운동의 형태
산책, 맨손체조 단전호흡, 걷기 고정식 자전거	비만, 당뇨병, 허혈성심장질환, 고지혈증, 고혈압을 가진 사람으로 노인인 경우의 운동 형태
전문의 등과 상의 후 적절한 운동 시작	질병에 따른 복용 약물로 인하여 약물이 운동에 미치는 영향을 고려해야 하거나, 질병을 가지고 있는 사람의 운동 형태

2. 방법

식단 및 운동 처방 프로그램은 계층구조의 부프로그램으로 구성되어 있다. 프로그램의 순서도는 Figure 1과 같으며, 시뮬레이션 프로그램 은 Figure 2와 같다.

가. 식단 및 운동 처방 프로그램

Figure 2와 같이 개인의 인적사항을 입력함으로써 프로그램이 시작된다. 프로그램을 시작하면, 자신의 신체사이즈, 나이, 허리둘레, 키 정보를 입력 할 수 있는 입력창이 나타난다. 정보를 입력 후 '확인' 버튼을 클릭하면, 음식에 대한 정보가 저장된 데이터베이스로 접속하여 음식별 열량 데이터를 검색한다. 그 후, 신체조건과 열량과의 관계를 비교 후, 권장 열량의 범위 안에서 데이터베이스에서 받은 음식들을 무작위로 조합하여 아침, 점심, 저녁 3회 식사로 구분하여 음식을 추출한다. 식단의 단조로움을 피하고자 먹었던 음식을 재차 먹지 않도록 선택된 음식들에 표시하여 둔다.

식단 목록은 원하는 데로 하루 또는 일주일 치를 산출하도록 선택 창이 나타난다. 확정된 식단을 화면에 출력한 후, 그에 맞는 적당한 운동량과 방법을 제시해 준다. 다음으로 화면에 있는 ‘확인’ 버튼을 클릭을 하면, 음식 정보가 있는 데이터베이스에 접속을 하여 음식정보를 가지고 와서, 클래스에 객체화 시킨다. 객체화 된 것을 무작위로 추출하되, 표준 섭취 및 적정 운동 범위를 넘지 않도록 하였다.

나. 식단 결과

식단의 기간을 선택 후 출력을 도와주며, 개인 정보를 다시 입력 및 수정할 수 있는 부분이다. 정보를 다시 입력하게 되면 바로 전 화면으로 초기화 되어 넘어간다.

Figure 3의 화면은 하루 식단 목록 열량을 출력하여 준 화면으로 총열량까지 계산된다.

다. 운동법 결과

식단 결과에 따른 적절한 운동을 보기 위하여 ‘권장운동법’을 클릭하면 화면에 권장 운동법이 출력되어 매회 사용자가 변화 있는 식단과 운동으로 소모되는 칼로리(kcal)량을 알려준다.

식단과 운동 결과가 동시에 산출되며, 매번 클릭시 저장된 데이터가 무작위로 적절한 식단 및 운동을 처리하여 산출하여 준다.

Ⅲ. 연구 및 결과

본 프로그램의 주요 기능은 개인의 특성을 고려한 최적의 식단 및 적절한 운동을 제공하도록 정보를 기록화 하였고, C# 닷넷 언어를 사용한 식단 및 운동 처방 프로그램을 개발하고 있다.

1. 운동 처방 결과

Figure 4의 화면은 하루 식단 결과를 토대로, 사용자가 식단프로그램에서 짜준 음식들을 섭취 하였을 경우에 따른 적절한 운동으로 건강을 유지할 수 있게 알려준다. 또한 사용자가 운동에 따른 건강 지식을 얻을 수 있다.

2. 참고사항

Figure 2의 화면에서 “피해야할 음식”을 누

Figure 1. Program flowchart

르면 알러지 또는 금지 음식 정보를 선택할 수 있는 화면이 나온다. 식단 작성시 체크된 음식들은 제외되고 작성된다.

Figure 2. Personal information input screen

Figure 3. Menu screen

Figure 4. Promotion exercise screen

Table 4. 프로그램 시뮬레이션 결과

항 목	일반인	대사증후군
BMI(mean/s.d)	23.37±0.95	27.17±0.78
혈압(mmHg) 수축기/이완기	125±3.61 /81±2	143.68±15.04/ 94.33±5.86
고지혈증 총콜레스트롤(mg/dl)	226.67±11.06	285.67±5.86
인원수	3	3

본 연구에서 6명을 대상으로 식단 및 운동 시뮬레이션 프로그램 순서에 따라 구현한 결과 Table 4와 같이 산출되었으며, 대사질환 우려군은 일반인 식단 보다 저 염식으로, 운동법에서도 대사질환 우려군은 격하지 않으면서 열량을 소모할 수 있는 유산소 운동쪽으로 결과가 산출되었다.

Ⅳ. 고찰

기존의 많은 연구에서도 규칙적 신체활동 및 운동에 의한 건강 이득에 대해서는 생리, 대사, 심리 등 다방면에 걸쳐 입증되어 왔다. 즉 사망률을 감소시키고, 관상동맥질환, 고혈압, 비만, 뇌졸중, 제2형 당뇨병, 골다공증, 대장암, 유방암, 전립선암 및 폐암 발생을 저하시켰다(13).

본 연구에서는 개인이 직접 “식단-운동법 프로그램”을 손쉽게 활용하여 일상생활에서 효과적인 건강관리를 할 수 있도록 함으로써 대사질환 발생을 다소 감소시킬 수 있을 것이다.

또한 중점적으로 관리 되어야 할 대사질환자들의 건강증진 프로그램 개발을 토대로 개인별 경제적 부담의 경감과 건강 증진을 토대로 사회 경제의 체계적인 건강관리 분야에 기여하고자 한다. 올바른 식단과 운동을 통한 건강 증진이야 말로 건강한 사회를 만들어가는 초석이 될 것이다.

Acknowledgment

본 연구는 정보통신부 u-웰빙 커뮤니티 실현을 위한 Human Interactive Smart Lifecare 시스템 기술 개발(과제고유번호 : ITAZ1500060300050001000200200)을 받아 연구 되었음.

참고문헌

1. Kim HJ, Lee SJ. Development of computer program for menu plan of institutional food service. Journal of the Industrial Technology Research Institute 1999;14:

2. Lee YC, Kim KY, Koh K, Park TS, Kim SY, Oh KW, Kim MK. Evaluation on nutritional balance of market - Kimbab and nutritionally adjusted Kimbab menu by the self - developed computer program. Korean Journal of Dietary Culture 2000;15(3):163-174.

3. Kan HJ, Kim I. A study on a menu planning program in institutional food service by personal computer. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 1993;21(6):662- 671.

4. Park SJ, Choi SK, Kwak TK. Development of a computer-assisted patients menu planning system for hospital dietetics. Korean Journal of Dietary Culture 1993;8(3):257-266.

5. Kim EM, Lee JS, Woo SJ. Development of computer program for menu based on nutrients and food preference. The Korean Journal of Nutrition 1997;30(5):529-539.

6. Korean Society for the Study of Obesity. Metabolic syndrome Guide. Seoul:  Korean Society for the Study of Obesity;2005.

7. Lee KY, Kim SH. A scientific search for the improvement of Korean diet(suppl). Seoul:Ewha Women's University Press;1974.

8. Kim JS, Han JS. Effects of Web-Based Nutrition Counseling on Dietary Behavior and Food Intake in Hyperlipidemic Patients. Journal of the Korean Dietetic Association 2005;11(4):418-429

9. Jang SA, Park SW, Son HS, Paik SH, Yu JM, Seong YA, et al. Exercise Committee Symposium : Physical activity type for the Korean diabetes patients ; Analysis of physical activity amount for the diabetes patients using pedometer. Korean Diabetes Association 19th Spring Meeting 2006;19:273-275.

10. The Korean Nutrition Society, Nutrition Information Center. Food values of portions commonly used. Seoul:The Korean Nutrition Society;1998.

11. Available at: http://phc.gumi.go.kr. Accessed September 27, 2006.

12. Available at: http://www.dietitian.or.kr. Accessed October 3, 2006.

13. Saltin B & Rowell LB., 1980; Squires RW et al., 1990; B Saltin et al., 1968; N Pace, 1977; RS Paffenbarger Jr. et al., 1983; SN Blair et al., 1984; CM Tipton, 1991; PG Hanson, 1986; SS Harris, 1989