KR100953371B1 - 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의운동부하 조절 방법 및 이를 이용한 운동기구의 운동부하조절 시스템 - Google Patents

최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의운동부하 조절 방법 및 이를 이용한 운동기구의 운동부하조절 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동부하 조절 방법 및 운동기구에서 그 방법을 구현하는 운동부하 조절 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최대하 운동 검사 과정에서 측정되는 사용자의 심박수 계측치들에 기초하여 무산소성 역치 등의 최대 운동 검사에서 얻어질 수 있는 지표 제어변수 추정치를 추산하고, 이들 지표 제어변수 추정치에 따라 결정되는 사용자별로 요구되는 각종 운동 방법에 따른 운동 강도 및 지속 시간을 산정하고, 산정된 운동 강도를 달성하도록 운동기구의 기구 제어부에 제어신호를 전송하며, 그리고 상기 운동기구의 기구 제어부는 전송된 제어신호에 기초하여 기구 작동부의 부하 및 부하 지속 시간 등을 조절하는 방법 및 이러한 방법을 구현하는 운동부하 조절 시스템에 관한 것이다.
Figure R1020070128160
최대하 운동검사, 최대 운동검사, 운동부하 조절, 무산소성 역치, 체력 측정

Description

최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동부하 조절 방법 및 이를 이용한 운동기구의 운동부하 조절 시스템{A Method For Controlling Workload by Measuring Heart Rate in Sub-maximal Exercise Test And A System For Controlling Workload OF Fitness Apparatus}
본 발명은 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동부하 조절 방법 및 운동기구에서 그 방법을 구현하는 운동부하 조절 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 검사 과정에서 측정되는 사용자의 심박수 계측치들에 기초하여 무산소성 역치 등의 최대 운동(Maximal Exercise) 검사에서 얻어질 수 있는 제어변수 추정치를 추산하고, 이들 제어변수 추정치에 따라 결정되는 사용자별로 요구되는 각종 운동 방법에 따른 운동 강도 및 지속 시간을 산정하고, 산정된 운동 강도를 달성하도록 운동기구의 기구제어부에 제어신호를 전송하며, 그리고 상기 운동기구의 기구제어부는 전송된 제어신호에 기초하여 기구작동부의 부하 및 부하 지속 시간 등을 조절하는 방법 및 이러한 방법을 구현하는 시스템을 제공함으로써, 최대(부하) 운동에서 무산소성 역치(AT; Anaerobic Threshold)를 측정하기 위하여 젖산 역치(LT; Lactate Threshold)와 환기 역치(VT; Ventilatory Threshold)를 측정할 수 있는 고가의 장비를 사용하여야 하는 부담감을 해소할 뿐만 아니라, 사용자 개인적인 측면에서도 자신의 체력적 능력을 초과할 수 있는 과도한 운동을 통하지 않고도 체력을 간편하면서도 단시간에 체력 측정을 실행할 수 있으며, 이와 더불어 측정된 체력에 따른 적절한 운동부하 강도와 지속 시간으로써 운동기구를 이용할 수 있도록 하는 운동 부하를 조절하는 수단이 함께 제공되도록 하는 운동부하 조절 방법과, 그리고 운동기구에서 이러한 방법을 구현하는 운동부하 조절 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 건강 관련 체력은 전신지구력(cardiorespiratory), 근력/지구력(muscular strength/ endurance), 유연성(flexibility), 신체 구성의 4요소로 구성되어 있으며, 그 중 전신지구력이 핵심적인 구성요소가 된다.
여기에서 전신지구력은 폐, 심장, 혈액, 모세혈관 등의 산소 흡수 계, 운반 계나 골격근 조직의 산소 이용계가 종합적으로 관계하는데, 이러한 전신지구력의 우열은 유산소성 에너지에 의존하는 신체 작업 능력이나 산소 섭취량의 크기에 의해 평가되며, 연령이 증가함에 따라 전신지구력은 점점 감소하지만 그 주된 요인으로서 연령의 증가 요인 외에도 체지방과 체중의 증가, 근육의 감소, 일상 생활의 신체 활동량의 감소, 질병 이환율의 상승 등이 있다.
이로 인해 개인의 체력을 알아보기 위한 방법으로, 학생 체력검사, 운동 부하 검사, 기초체력검사, 및 전신지구력 측정 등이 있는데, 학교 등에서 실시되고 있는 5가지 종목(50m 달리기, 제자리 멀리뛰기, 앉아 윗몸 앞으로 굽히기, 윗몸 일으키기, 오래 달리기, 걷기)의 학생 체력검사는 개인의 체격(신장, 체중)을 고려하 지 않은 방법으로 특별한 정밀 측정 장비가 없이도 측정이 가능하지만 정확성이 크게 떨어지는 단점이 있으며, 운동 부하 검사의 경우에는 운동 중 심장마비 유무, 혈압, 산소섭취량, 심박수, 호흡수, 폐활량, 환기량 등을 측정하는 고가의 다양한 장비들을 사용하는 정확한 검사방법이기는 하지만 경제성이나 측정방법의 간편성이 떨어지는 단점이 있고, 상기 측정방법 중에서 기초체력검사의 경우에는 전술한 운동 부하 검사보다도 더 많은 검사 항목을 필요로 하는 검사이기 때문에 검사 시간이 많이 소요되고 간편성도 떨어지는 단점이 있다.
한편, 상기 전신지구력 측정방법의 경우에는 심박수와 체지방 측정을 통한 간접적인 측정방법으로서 저렴한 측정 기구를 이용하여 짧은 시간에 간단하면서도 비교적으로 정확한 체력측정이 가능하지만 지금까지의 이러한 간접적인 전신지구력측정방법들의 대부분은 12분 달리기검사, 1500m 달리기검사, 20m 셔틀런검사, 10m 셔틀런 스테미나 검사 등과 같이 일정 시간 또는 일정 거리를 측정 대상자가 전력을 다하여 질주하는 방식과 같은 최대 운동 부하에 따른 운동 수행검사를 통하여 전신지구력을 측정하였으며, 이와 같은 방법으로는 고령자나 환자와 같이 체력이 약한 사람이 직접 측정할 경우 설정된 시간 또는 거리를 전력으로 계속 달려야하는 육체적 부담과 정신적 부담이 강요되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 안전상에도 커다란 문제점이 발생할 수 있으며, 또한 측정 기준이 되는 전력에 대한 개인별 편차 역시 무시 못할 문제점으로 남는다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 다음과 같은 기본적인 조건을 만족하는 측정방법이 요구되는데, 이는 1) 측정 대상자가 전력을 다하지 않은 부하 상태에서도 측정이 가능하도록 하는 안전성, 2) 전문적인 고도의 기술을 필요로 하지 않고 측정에 많은 시간이 걸리지 않도록 하는 간편성, 3) 고가의 기기를 필요로 하지 않고 많은 인력동원을 필요로 하지 않도록 하는 경제성, 4) 혈액을 채취하지 않도록 하는 비관혈성 등이 중요한 핵심요소라 할 수 있다.
한편, 전신지구력에 해당하는 지구성 트레이닝의 정도와 효과를 평가하고 지구성 경기능력을 추정하는 척도로서 무산소성 역치(Anaerobic Threshold)가 있는데, 이러한 무산소성 역치(Anaerobic Threshold)를 추정하기 위하여서는 젖산 역치(LT)나 환기 역치(VT)를 측정하여야 하는데, 각종 연구 결과에 따라 젖산 역치(LT)를 결정하는 기준으로는 혈중 젖산 농도가 안정시 농도보다 높은 점(Wasserman, 1973), 혈중 젖산 농도가 2mmol/L 인 점(Hagberg, 1984), 혈중 젖산 농도가 4mmol/L 인 점(MacDougall et al., 1977), 운동강도 증가에 대한 젖산 농도 증가 기울기가 급격히 증가하는 점(Keul et al., 1979) 등이 있으며, 그리고 환기 역치(VT)를 결정하는 기준으로는 운동강도에 비해 호흡량(VE: minute Ventilation: 분당 호흡량)이 직선적 비례관계를 벗어나는 점(Wasserman et al., 1973), VO2에 대해 VCO2가 직선적 비례관계를 벗어나는 점(Wasserman et al., 1973; Beaver et al., 1973), 호흡상수가 급격히 상승하는 점(Wasserman et al., 1973) 등이 있다. 그러나, 젖산 역치(LT; Lactate Threshold)나 환기 역치(VT; Ventilatory Threshold)를 측정하기 위해서는 고가의 장비가 필요하며, 또한 측정의 신뢰도를 유지하기 위한 관리가 어렵다는 단점이 있어서, 최근에는 측정이 용이한 생리학적 변인인 심박수를 이용하여 무산소성 역치를 추정하는 연구가 시도되고 있는 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 앞서 언급한 바와 같이 본 발명의 사용자가 되는 측정 대상자가 최대 운동 부하 상태가 아닌 최대하 운동 검사 상태에서의 간단한 측정 방법에 따른 심박수 측정치를 이용하여 최대 운동(Maximal Exercise) 검사에서 얻어질 수 있는 지표 제어변수로서 무산소성 역치(Anaerobic Threshold) 등을 추산할 수 있는 방법을 제공하면서, 추산된 이들 지표 제어변수들에 따라 결정되는 사용자별로 요구되는 각종 운동 방법에 따른 운동부하 강도 및/또는 지속 시간을 산정하고, 산정된 운동부하 강도와 지속 시간을 달성하도록 운동기구의 기구제어부에 제어신호를 전송하며, 그리고 상기 운동기구의 기구제어부는 전송된 제어신호에 기초하여 기구 작동부의 부하 및 부하 지속 시간 등을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 운동 부하 조절 방법 및 이러한 방법을 구현하는 시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명에 따른 전신지구력 측정 방법을 이용할 경우 사용자의 체력 측정을 위한 종래와 같은 최대 운동 부하에서의 검사 방법에서와 같이 사용자의 실질적 체력 한계에 이르는 격렬한 운동을 수행하는 것에 대한 사용자의 심적 부담을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 체력 검사에 소요되는 측정 장비가 간단하여 간편성이나 경제성을 높이고, 나아가 간단한 방법으로 사용자에게 요구되는 수준의 운동 부하 처방에 따른 운동 부하가 조절될 수 있도록 하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
다수의 측정 대상자를 상대로 하여 단계적 부하 증가 운동(Stepwise Incremental Exercise) 조건에서의 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 측정되고 계산되어 수집되는 심박수 데이터들을 독립변수로써 이용하고, 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서 얻어지는 지표 제어변수 데이터를 종속변수로 이용한 회귀 분석을 통하여 얻어지는 지표 제어변수 추정을 위한 회귀식을 산출하는 회귀 분석 단계;
상기 회귀 분석에 사용된 단계적 부하 증가 조건과 동일한 조건의 단계적 부하 증가 운동 조건에서 수행되는 개별 사용자를 대상으로 하는 최대하 운동 상태에서 초기 안정기와 각 부하 단계의 심박수 측정치를 측정하고 각 부하 단계 사이의 심박수 변화치를 계산하여 수집하는 심박수 데이터 수집 단계;
상기 심박수 데이터 수집 단계에서 수집된 심박수 측정치 및/또는 심박수 변화치를 설정된 상기 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력하여 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서의 지표 제어변수의 추정치를 종속변수 값으로 출력하는 지표 제어변수의 추정치 추산 단계;
상기 지표 제어변수의 추정치 추산 단계에서 추산된 지표 제어변수의 추정치로부터 운동 부하 처방 종류에 따른 운동 부하 강도 및 지속 시간에 대응하는 운동 기구 목표 제어값을 결정하는 운동 기구 목표 제어값 결정 단계; 및
상기 운동 기구 목표 제어값을 운동 기구의 기구 제어부로 전송하여 기구 작 동부의 작동상태를 제어하는 운동 기구 작동 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동 부하 조절 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 바람직하기로 사용자의 나이 또는 성별과 같은 정보를 입력하는 사용자 정보 입력 단계를 추가적으로 포함할 수 있으며, 그리고 상기 사용자 정보 입력 단계를 통하여 입력되는 사용자 정보는 상기 지표 제어변수 회귀식을 선택하는 부가적 변수로 이용되도록 하는 것이 바람직하며, 여기에서 상기 사용자 정보는 상기 운동 기구 목표 제어값의 결정 기준 항목으로도 이용될 수도 있을 것이다.
그리고 본 발명에서의 상기 지표 제어변수는, 최대산소섭취량(VO2max), 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 최대심박수(HRmax), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수로 이루어지는 것이 바람직하며, 여기에서 최대산소섭취량(VO2max), 최대심박수(HRmax), 및 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률)은 운동 중 사용자의 안전도를 담보할 수 있도록 하는 운동부하 강도의 최대치를 산정하는 기준으로 활용될 수 있으며, 그리고 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)은 사용자가 원 하는 운동 종류에 따른 기준치(예컨대, 체중 조절 목적의 유산소 운동 또는 심폐지구력 향상 목적의 운동 부하의 기준치)를 산정하는 기준으로 활용될 수 있다.
또한, 본 발명은 앞서 언급한 방법 발명과 다른 형태로서 장치 발명의 태양으로서 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동 부하 조절 방법을 운동 기구에서 구현하기 위한 운동부하 조절 시스템을 제공하는데, 보다 구체적으로 살펴보면,
다수의 측정 대상자를 상대로 하여 단계적 부하 증가 운동(Stepwise Incremental Exercise) 조건에서의 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 측정되고 계산되어 수집되는 심박수 데이터들을 독립변수로써 이용하고, 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서 얻어지는 지표 제어변수 데이터를 종속변수로 이용한 회귀 분석을 통하여 얻어지는 지표 제어변수 추정을 위한 회귀식이 저장되는 제어 메모리부와;
상기 제어 메모리부(100)에 저장된 회귀식을 얻는 회귀 분석에 사용된 단계적 부하 증가 조건과 동일한 조건의 단계적 부하 증가 운동 조건에서 수행되는 개별 사용자를 대상으로 하는 최대하 운동 상태에서 초기 안정기와 각 부하 단계의 심박수 측정치를 측정하고 각 부하 단계 사이의 심박수 변화치를 계산하여 수집하는 심박수 데이터 수집부와;
상기 심박수 데이터 수집부에서 수집된 심박수 측정치 및/또는 심박수 변화치를 상기 제어 메모리부의 상기 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력하여 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서의 지표 제어변수의 추정치를 종속변수 값으로 출력하는 지표 제어변수의 추정치 연산부와;
설정된 운동 부하 처방 종류에 따라서, 상기 지표 제어변수의 추정치 연산부에서 추산된 지표 제어변수의 추정치에 대응하는 운동 기구의 운동 부하 강도 및 지속 시간을 규정하는 운동 기구 목표 제어값이 저장된 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스와; 그리고
상기 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스로부터 출력되는 운동 기구 목표 제어값을 운동 기구의 기구 제어부로 전송하여 기구 작동부의 작동상태를 제어하는 운동 기구 작동 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동부하 조절 시스템을 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하기로 사용자의 나이 또는 성별과 같은 정보를 입력하는 사용자 정보 입력부를 추가적으로 포함하고, 그리고 상기 사용자 정보 입력부로 통하여 입력되는 사용자 정보는 상기 제어 메모리에서 상기 지표 제어변수 회귀식을 선택하는 부가적 변수로 이용되는 것을 특징으로 하는 운동부하 조절 시스템을 제공한다. 여기에서, 상기 사용자 정보 입력부로 통하여 입력되는 사용자 정보는 상기 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스의 선택 항목으로 이용될 수도 있을 것이다.
본 발명에 따른 방법 발명 및 장치 시스템 발명에 따르면, 최대하 운동 상태의 심박수 측정 데이터로써만 사용자의 체력을 간접적으로 추산하고 나아가 그 추산된 체력 수준에 적절하게 맞는 운동 부하를 자동적으로 간단하게 조절할 수 있도록 하는 효과를 제공하면서, 최대(부하) 운동에서 무산소성 역치(AT; Anaerobic Threshold)를 측정하기 위하여 젖산 역치(LT; Lactate Threshold)와 환기 역치(VT; Ventilatory Threshold)를 측정할 수 있는 고가의 장비를 사용하여야 하는 부담감을 해소할 뿐만 아니라, 사용자 개인적인 측면에서도 자신의 체력적 능력을 초과할 수 있는 과도한 운동을 통하지 않고도 체력을 간편하면서도 단시간에 체력 측정을 실행할 수 있으며, 이와 더불어 측정된 체력에 따른 적절한 운동부하 강도와 지속 시간으로써 운동기구를 안전하게 이용할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
이하에서는, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 부하 조절 방법이 수행되는 단계들을 플로우 차트 형태로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 시스템 발명을 이루는 주요 구성을 블록도의 형태로 나타낸 것이다.
우선, 본 발명의 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 부하 조절 방법이 수행되는 단계들은, 도 1에 도시된 바와 같이
다수의 측정 대상자를 상대로 하여 단계적 부하 증가 운동(Stepwise Incremental Exercise) 조건에서의 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 측정되고 계산되어 수집되는 심박수 데이터들을 독립변수로써 이용하고, 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서 얻어지는 지표 제어변수 데이터를 종속변수로 이용한 회귀 분석을 통하여 얻어지는 지표 제어변수 추정을 위한 다수개의 회귀식을 산출하는 회귀 분석 단계(S10);
상기 회귀 분석에 사용된 단계적 부하 증가 조건과 동일한 조건의 단계적 부하 증가 운동 조건에서 수행되는 개별 사용자를 대상으로 하는 최대하 운동 상태에서 초기 안정기와 각 부하 단계의 심박수 측정치를 측정하고 각 부하 단계 사이의 심박수 변화치를 계산하여 수집하는 심박수 데이터 수집 단계(S20);
상기 심박수 데이터 수집 단계에서 수집된 심박수 측정치 및/또는 심박수 변화치를 설정된 상기 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력하여 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서의 지표 제어변수의 추정치를 종속변수 값으로 출력하는 지표 제어변수의 추정치 추산 단계(S30);
상기 지표 제어변수의 추정치 추산 단계에서 추산된 지표 제어변수의 추정치로부터 운동 부하 처방 종류에 따른 운동 부하 강도 및 지속 시간에 대응하는 운동 기구 목표 제어값을 결정하는 운동 기구 목표 제어값 결정 단계(S40); 및
상기 운동 기구 목표 제어값을 운동 기구의 기구 제어부로 전송하여 기구 작동부의 작동상태를 제어하는 운동 기구 작동 제어 단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 부하 조절 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 바람직하기로 사용자의 나이 또는 성별과 같은 정보를 입력하는 사용자 정보 입력 단계(S15)를 추가적으로 포함할 수 있으며, 그리고 상기 사용자 정보 입력 단계(S15)를 통하여 입력되는 사용자 정보는 바람직하기로 상기 회귀 분석 단계(S10)에서 산출하여 측정 실험 대상자의 나이 또는 성별과 같은 정보에 따라 구분하여 저장된 상기 다수개의 지표 제어변수 회귀식 중 하나의 지표 제어변수 회귀식을 선택하는 부가적 변수로 이용될 수 있으며, 나아가 상기 사용자 정보는 상기 운동 기구 목표 제어값 결정 단계(S40)에서의 상기 운동 기구 목표 제어값의 결정 기준 항목으로도 이용될 수도 있다.
그리고 본 발명에서의 상기 지표 제어변수는, 최대산소섭취량(VO2max), 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 최대심박수(HRmax), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수로 이루어지는 것이 바람직하며, 여기에서 최대산소섭취량(VO2max), 최대심박수(HRmax), 및 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률)은 운동 중 사용자의 안전도를 담보할 수 있도록 하는 운동부하 강도의 최대치를 산정하는 기준으로 활용될 수 있으며, 그리고 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)은 사용자가 원하는 운동 종류에 따른 기준치(예컨대, 체중 조절 목적의 유산소 운동 또는 심폐지구력 향상 목적의 운동 부하의 기준치)를 산정하는 기준으로 활용될 수 있다.
본 발명에 사용되는 지표 제어변수, 즉 최대산소섭취량(VO2max), 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 최대심박수(HRmax), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power) 등은 독립변수가 되는 최대하 운동 상태에서의 심박수 및 심박수 변화값들로부터 종속변수로서 추정되는데, 독립변수와 종속변수 간의 상호관계를 파악하고 독립변수에 대한 종속변수의 변화를 예측하기 위하여, 다수의 실험 측정 대상자를 상대로 한 다음의 표 1에 예시된 바와 같은 최대하 운동 검사(Sub-maximal exercise test)에서의 단계적 부하 증가 측정 프로토콜에 따른 심박수 측정치(도 4 참조)와 최대 운동 검사(Maximal exercise test)에서의 측정 결과치(도 5 참조)에 대한 다중 회귀분석(Multiple Regression)을 실시하였는데, 변수 선택법으로는 모든 가능한 회귀(All possible regression)를 사용하였으며 회귀분석에 앞서 모든 독립변수들과 종속변수를 상관분석하여 종속변수와 유의한 상관관계가 있는 독립변수들만 회귀분석에 활용하였고, 다만 실험 측정 대상자 중 휴식 시 심박수가 100회 이상이거나 최대하 운동 검사(Sub-maximal exercise test)에서의 산소섭취량(VO2)값이 최대 운동 검사(Maximal test)에서의 최대 산소섭취량(VO2max) 보다 크게 나타난 실험 측정 대상자를 제외한 데이터만 사용하였다.
1단계 25 W 운동부하 : (150kg·m·min-1, 0.5kg), 60rpm 3분간 유지
2단계 100 W 운동부하 : (600kg·m·min-1, 2.0kg), 60rpm 3분간 유지
3단계 125 W 운동부하 : (750kg·m·min-1, 2.5kg), 60rpm 3분간 유지
4단계 150 W 운동부하 : (900kg·m·min-1, 3.0kg), 60rpm 3분간 유지
본 발명에서는 위 실험을 통하여 얻어진 실험 결과치로부터 6가지 종속변수(지표 제어변수)에 대한 다중회귀분석을 바람직한 실시예로서 실시하였으며 그 결과를 정리하면 다음과 같다.
① 최대산소섭취량(VO2max) 추정에 대한 회귀 분석에서 종속변수는 최대산소섭취량(VO2max)이 되고, 독립변수는 안정(휴식)시의 초기 심박수와, 최대하 운동 검사(Sub-maximal exercise test)에서 부하가 단계적으로 증가되는 각 부하 단계 (Load Phase; 25W, 100W, 125W, 150W)에서의 심박수(Heart rate; HR1, HR2, HR3, HR4)와, 그리고 각 부하 단계별 심박수의 변화값(즉, 각 부하 단계별 심박수의 차이값; HR01, HR12,HR23,HR34,HR40)이 되며 이를 정리하면 다음의 표 2와 같다.
HR0 : 휴식시 심박수 HR01 : HR1-HR0
HR1 : 25W에서 심박수 HR12 : HR2-HR1
HR2 : 100W에서 심박수 HR23 : HR3-HR2
HR3 : 125W에서 심박수 HR34 : HR3-HR3
HR4 : 150W에서 심박수 HR40 : HR3-HR0
이에 대한 회귀 분석 결과를 살펴보면 다음의 표 3과 같은데,
수정된 R2 SEE F P value
0.431 3.38 4.029 0.027
모형 비표준화 계수 표준화 계수 t 유의확률
B 표준오차 베타
(상수) 26.995 12.469 2.245 0.044
HR1 -0.053 0.125 -0.104 -0.420 0.682
HR3 0.221 0.111 0.755 1.983 0.071
HR23 -0.809 0.312 -0.943 -2.598 0.023
HR34 -0.200 0.182 -0.253 -1.097 0.294
최대산소섭취량(VO2max)과 10개의 독립변수(HR0, HR1, HR2, HR3, HR4, HR01, HR12, HR23, HR34, HR40) 사이의 상관분석 결과에 따르면, HR1, HR2, HR3, HR23, HR34가 최대산소섭취량(VO2max)과 유의한 상관관계가 있었으며, 이와 같은 상관분석 결과를 바탕으로 종속변수를 최대산소섭취량(VO2max)으로, 그리고 독립변수를 HR1, HR2, HR3, HR23, HR34로 회귀분석을 하여 최대산소섭취량(VO2max)을 추정하는 회귀식으로 다음의 수학식으로 산출되었으며, 유의확률은 0.027(<0.05), 수정된 R2은 0.431, 추정값의 표준오차(SEE)는 3.38ml/min/kg의 결과를 보였다.
VO2max = 26.995 - 0.053×HR1 + 0.221×HR3 - 0.809×HR23 - 0.200×HR34
여기에서, 상기 10개의 독립변수 중에서 HR2는 공선성(독립변수들 사이에 상관관계가 높아지는 경우 발생하고 이럴 경우 종속변수 추정의 정확성이 낮아짐)이 발생하여 독립변수에서 제외되었으며, 회귀분석 결과에서 HR23의 비표준화 계수 B의 절대값이 0.809로 가장 높게 나와 HR2(100W에서 심박수)와 HR3(125W에서 심박수)의 차이(HR23)가 최대산소섭취량(VO2max)에 가장 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다.
② 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR) 추정에 대한 회귀 분석을 수행하여, 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR)를 추정하는 회귀식으로 다음의 수학식이 산출되었다.
AT-HR = 229.644 - 0.004×HR0 - 0.569×HR1 - 0.643×H12 - 0.691×HR23 - 0.3060×HR40
③ 최대심박수(HRmax) 추정에 대한 회귀 분석을 수행하여, 최대심박수(HRmax)를 추정하는 회귀식으로 다음의 수학식이 산출되었다.
HRmax = 90.106 + 0.121×HR1 + 0.439×H2 + 1.251×HR23
④ 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg) 추정에 대한 회귀 분석을 수행하여, 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg)을 추정하는 회귀식으로 다음의 수학식이 산출되었다.
AT-VO2/kg = 88.848 + 0.398×HR0 - 0.305×HR1 - 0.544×HR2 - 0.933×HR23 + 0.18×HR40
⑤ 최대 일률(Max-Power) 추정에 대한 회귀 분석을 수행하여, 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg)을 추정하는 회귀식으로 다음의 수학식이 산출되었다.
Max-Power = 392.059 + 0.688×HR0 - 1.915×HR1 + 1.456×HR2 - 1.286×HR3 - 2.378×HR34
⑥ 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power) 추정에 대한 회귀 분석을 수행하여, 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 추정하는 회귀식으로 다음의 수학식이 산출되었다.
AT-Power = 484.032 + 1.092×HR0 - 3.166×HR1 - 0.199×HR4 + 1.214×HR12 - 4.014×HR23
이상에서 설명된 회귀 분석 단계(S10)가 종료하면, 심박수 데이터 수집 단계(S20)에서는 개별 사용자를 대상으로 한 단계적 부하 증가 운동 조건(회귀 분석에 사용된 단계적 부하 증가 조건과 동일한 조건)에서의 최대하 운동 상태에서 초기 안정기와 각 부하 단계의 심박수 측정치를 측정하고 각 부하 단계 사이의 심박수 변화치를 계산하여 수집하게 되고, 지표 제어변수의 추정치 추산 단계(S30)에서는 상기 심박수 데이터 수집 단계(S20)에서 수집된 심박수 측정치 및/또는 심박수 변화치를 설정된 상기 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력하여 지표 제어변수의 추정치를 종속변수 값으로 출력하게 된다.
나아가, 상기 지표 제어변수의 추정치 추산 단계에서 추산된 지표 제어변수의 추정치로부터 운동 부하 처방 종류(예컨대, 추정된 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR) 또는 최대심박수의 70-80% 수준으로 진행되는 심폐지구력 운동, 추정된 최대심박수의 60-70%로 진행하는 유산소 운동 등)에 따른 운동 부하 강도 및 지속 시간에 대응하는 운동 기구 목표 제어값(예컨대, 트레드 밀의 경우에는 주행판의 경사 각도와 주행 속도 등)을 결정하는 운동 기구 목표 제어값 결정 단계(S40)를 지나서, 상기 운동 기구 목표 제어값을 운동 기구의 기구 제어부로 전송하여 기구 작동부의 작동상태를 작동 제어 단계(S50)를 수행하게 된다.
앞서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 부하 조절 방법을 실제로 운동 기구에서 구현하도록 하는 운동 부하 조절 시스템의 바람직한 실시예를 첨부 도면 도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따른 운동 부하 조절 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 제어 메모리부(100), 심박수 데이터 수집부(200), 지표 제어변수의 추정치 연산부(300), 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스(400), 및 운동 기구 작동 제어부(500)를 포함하여 이루어지며, 바람직하기로는 도시된 바와 같이 사용자 정보 입력부(150)를 추가적으로 포함하고 있으며, 더욱 바람직하기로는 관련 제어 데이터 등을 화면 형태로 출력하는 디스플레이부(도시하지 않음)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제어 메모리부(100)는, 다수의 측정 대상자를 상대로 하여 단계적 부하 증가 운동(Stepwise Incremental Exercise) 조건에서의 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 측정되고 계산되어 수집되는 심박수 데이터들을 독립변수로써 이용하고, 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서 얻어지는 지표 제어변수 데이터(최대산소섭취량(VO2max), 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 최대심박수(HRmax), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power) 등)들을 종속변수로 이용한 회귀 분석을 통하여 얻어지는 지표 제어변수 추정을 위한 회귀식(수학식 1, 2, 3, 4, 5, 6)들이 저장된다.
그리고, 상기 심박수 데이터 수집부(200)는, 실제로 운동 처방을 받게 되는 개별 사용자를 대상으로, 상기 제어 메모리부(100)에 저장된 회귀식을 얻는 회귀 분석에 사용된 단계적 부하 증가 조건과 동일한 조건의 단계적 부하 증가 운동 조건에서 수행되는 최대하 운동 상태에서 초기 안정기와 각 부하 단계의 심박수 측정치를 측정하고, 각 부하 단계 사이의 심박수 변화치를 계산하여 수집하게 되고, 이들 값은 지표 제어변수의 추정치 연산부(300)를 통하여 상기 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력된다.
상기 지표 제어변수의 추정치 연산부(300)는 상기 심박수 데이터 수집부(200)에서 수집된 심박수 측정치 및/또는 심박수 변화치들이 상기 제어 메모리부(100)의 상기 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력하여 지표 제어변수의 추정치를 종속변수 값으로 출력하게 된다.
상기 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스(400)에는 설정된 운동 부하 처방 종류에 따라서 상기 지표 제어변수의 추정치 연산부에서 추산된 지표 제어변수의 추정치에 대응하는 운동 기구의 운동 부하 강도 및 지속 시간을 규정하는 운동 기구 목표 제어값이 저장되어 있으며, 그리하여 상기 운동 기구 목표 제어값 데이터 베이스(400)로부터 출력되는 운동 기구 목표 제어값은 운동 기구 작동 제어부(500)를 통하여 운동 기구의 기구 제어부(600)로 전송되어서 기구 작동부의 작동 상태를 제어하게 되는데, 여기에서 기구 작동부의 작동 상태 제어는 예컨대, 헬쓰 바이크 또는 헬쓰 사이클의 경우에 마그네틱 브레이킹 시스템에 의해 제어 작동되는 회전체의 회전 부하의 강도 및 부하 지속 시간 등을 조절하는 것을 의미하고, 트레드 밀의 경우 주행판의 경사 각도 조절 또는 주행 속도, 주행 시간 등을 조절 제어하는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법 발명 실시예의 플로우 차트를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 방법 발명의 다른 실시예의 플로우 차트를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 장치 발명의 구성과 작동 상태를 나타낸 도면.
도 4는 최대하 운동 검사에서의 점증 부하 단계별 측정 프로토콜에 따른 측정 대상자에 대한 심박수 측정치를 도표로 나타낸 도면.
도 5는 측정 대상자에 대한 최대 운동 부하 검사 결과를 도표로 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
S10: 회귀 분석 단계 S20: 심박수 데이터 수집 단계
S30: 지표 제어변수의 추정치 추산 단계
S40: 운동 기구 목표 제어값 결정 단계
S50: 운동 기구 작동 제어 단계
100: 제어 메모리부 200: 심박수 데이터 수집부
300: 지표 제어변수 추정치 연산부
400: 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스
500: 운동 기구 작동 제어부 600: 기구 제어부

Claims (9)

  1. 다수의 측정 실험 대상자를 상대로 하여 단계적 부하 증가 운동(Stepwise Incremental Exercise) 조건에서의 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 측정되고 계산되어 수집되는 심박수 데이터들을 독립변수로써 이용하고, 상기 다수의 측정 실험 대상자를 상대로 하여 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서 얻어지는 지표 제어변수 데이터로서 최대산소섭취량(VO2max), 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 최대심박수(HRmax), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수를 종속변수로 이용한 회귀 분석을 통하여 얻어지는 지표 제어변수 추정을 위한 다수개의 지표 제어변수 회귀식을 산출하고, 산출된 다수개의 지표 제어변수 회귀식을 측정 실험 대상자의 나이 또는 성별과 같은 정보에 따라 구분하여 저장하는 회귀 분석 단계(S10);
    개별 사용자의 나이 또는 성별과 같은 정보를 입력하는 개별 사용자 정보 입력 단계(S15);
    상기 회귀 분석에 사용된 단계적 부하 증가 조건과 동일한 조건의 단계적 부하 증가 운동 조건에서 수행되는 개별 사용자를 대상으로 하는 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 초기 안정기 단계와 증가하는 각 부하 단계의 심박수 측정치를 측정하고 각 부하 단계 사이의 심박수 변화치를 계산하여 수집하는 심박수 데이터 수집 단계(S20);
    상기 개별 사용자 정보 입력 단계(S15)에서 수집된 개별 사용자의 나이 또는 성별과 같은 정보에 기초하여 상기 회귀 분석 단계(S10)에서 저장된 다수개의 지표 제어변수 회귀식들 중에서 개별 대상자의 나이 또는 성별 정보에 적합한 지표 제어변수 회귀식을 선택하고, 그리고 상기 심박수 데이터 수집 단계에서 수집된 심박수 측정치 및/또는 심박수 변화치를 선택된 상기 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력하여, 최대산소섭취량(VO2max), 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 최대심박수(HRmax), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수의 추정치를 종속변수 값으로 출력하는 지표 제어변수의 추정치 추산 단계(S30);
    상기 지표 제어변수의 추정치 추산 단계(S30)에서 추산된 지표 제어변수의 추정치로부터 운동 부하 처방 종류에 따른 운동 부하 강도 및 지속 시간에 대응하는 운동 기구 목표 제어값을 결정하는 운동 기구 목표 제어값 결정 단계(S40); 및
    상기 운동 기구 목표 제어값을 운동 기구의 기구 제어부로 전송하여 기구 작동부의 작동상태를 제어하는 운동 기구 작동 제어 단계(S50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동 부하 조절 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회귀 분석 단계(S10)에서는,
    다수의 측정 실험 대상자를 상대로 하여 단계적 부하 증가 운동(Stepwise Incremental Exercise) 조건에서의 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 측정되고 계산되어 수집되는 심박수 데이터들을 독립변수로써 이용하고, 상기 다수의 측정 실험 대상자를 상대로 하여 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서 얻어지는 지표 제어변수 데이터로서 최대산소섭취량(VO2max), 최대심박수(HRmax), 및 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수와, 그리고 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수를 종속변수로 이용한 회귀 분석을 통하여 얻어지는 지표 제어변수 추정을 위한 다수개의 지표 제어변수 회귀식을 산출하고, 산출된 다수개의 지표 제어변수 회귀식을 측정 실험 대상자의 나이 또는 성별과 같은 정보에 따라 구분하여 저장하고, 그리고
    상기 지표 제어변수의 추정치 추산 단계(S30)에서는,
    상기 개별 사용자 정보 입력 단계(S15)에서 수집된 개별 사용자의 나이 또는 성별과 같은 정보에 기초하여 상기 회귀 분석 단계(S10)에서 저장된 다수개의 지표 제어변수 회귀식들 중에서 개별 대상자의 나이 또는 성별 정보에 적합한 지표 제어변수 회귀식을 선택하고, 그리고 상기 심박수 데이터 수집 단계(S20)에서 수집된 심박수 측정치 및/또는 심박수 변화치를 선택된 상기 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력하여, 최대산소섭취량(VO2max), 최대심박수(HRmax), 및 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수의 추정치와, 그리고 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수의 추정치를 종속변수 값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동 부하 조절 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 개별 사용자 정보 입력 단계(S15)에서 입력되는 사용자 정보는 상기 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스(400)의 선택 항목으로 이용되는 것을 특징으로 하는 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동 부하 조절 방법.
  4. 삭제
  5. 다수의 측정 실험 대상자를 상대로 하여 단계적 부하 증가 운동(Stepwise Incremental Exercise) 조건에서의 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 측정되고 계산되어 수집되는 심박수 데이터들을 독립변수로써 이용하고, 상기 다수의 측정 실험 대상자를 상대로 하여 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서 얻어지는 지표 제어변수 데이터로서 최대산소섭취량(VO2max), 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 최대심박수(HRmax), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수를 종속변수로 이용한 회귀 분석을 통하여 얻어지는 지표 제어변수 추정을 위한 다수개의 지표 제어변수 회귀식이 측정 실험 대상자의 나이 또는 성별과 같은 정보에 따라 구분하여 저장되는 제어 메모리부(100)와;
    개별 사용자의 나이 또는 성별과 같은 정보를 입력하는 사용자 정보 입력부(150)와;
    상기 제어 메모리부(100)에 저장된 다수개의 지표 제어변수 회귀식을 얻는 회귀 분석에 사용된 단계적 부하 증가 조건과 동일한 조건의 단계적 부하 증가 운동 조건에서 수행되는 개별 사용자를 대상으로 하는 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 초기 안정기와 증가하는 각 부하 단계의 심박수 측정치를 측정하고 각 부하 단계 사이의 심박수 변화치를 계산하여 수집하는 심박수 데이터 수집부(200)와;
    상기 제어 메모리부(100)에 저장된 다수개의 상기 지표 제어변수 회귀식 중에서 상기 사용자 정보 입력부(150)를 통하여 입력된 개별 대상자의 나이 또는 성별 정보에 적합한 지표 제어변수 회귀식을 선택하고, 상기 심박수 데이터 수집부에서 수집된 심박수 측정치 및/또는 심박수 변화치를, 상기 선택된 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력하여, 최대산소섭취량(VO2max), 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 최대심박수(HRmax), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률), 및 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수의 추정치를 종속변수 값으로 출력하는 지표 제어변수의 추정치 연산부(300)와;
    설정된 운동 부하 처방 종류에 따라서, 상기 지표 제어변수의 추정치 연산부에서 추산된 지표 제어변수의 추정치에 대응하는 운동 기구의 운동 부하 강도 및 지속 시간을 규정하는 운동 기구 목표 제어값이 저장된 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스(400)와; 그리고
    상기 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스로부터 출력되는 운동 기구 목표 제어값을 운동 기구의 기구 제어부(600)로 전송하여 기구 작동부의 작동상태를 제어하는 운동 기구 작동 제어부(500)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동부하 조절 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 메모리부(100)에는,
    다수의 측정 실험 대상자를 상대로 하여 단계적 부하 증가 운동(Stepwise Incremental Exercise) 조건에서의 최대하 운동(Sub-maximal Exercise) 상태에서 측정되고 계산되어 수집되는 심박수 데이터들을 독립변수로써 이용하고, 상기 다수의 측정 실험 대상자를 상대로 하여 최대 운동(Maximal Exercise) 상태에서 얻어지는 지표 제어변수 데이터로서 최대산소섭취량(VO2max), 최대심박수(HRmax), 및 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수와, 그리고 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수를 종속변수로 이용한 회귀 분석을 통하여 얻어지는 지표 제어변수 추정을 위한 다수개의 지표 제어변수 회귀식이 측정 실험 대상자의 나이 또는 성별과 같은 정보에 따라 구분하여 저장되고, 그리고
    상기 지표 제어변수의 추정치 연산부(300)는,
    상기 제어 메모리부(100)의에 저장된 다수개의 상기 지표 제어변수 회귀식 중에서 상기 사용자 정보 입력부(150)를 통하여 입력된 개별 대상자의 나이 또는 성별 정보에 적합한 지표 제어변수 회귀식을 선택하고, 상기 심박수 데이터 수집부에서 수집된 심박수 측정치 및/또는 심박수 변화치를, 상기 선택된 지표 제어변수 회귀식의 독립변수에 입력하여, 최대산소섭취량(VO2max), 최대심박수(HRmax), 및 최대 일률(Max-Power, 최대산소섭취량에서의 일률)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수의 추정치와, 그리고 무산소성 역치수준의 심박수(AT-HR), 무산소성 역치수준의 산소섭취량(AT-VO2/kg), 무산소성 역치에서의 일률(AT-Power)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 지표 제어변수의 추정치를 종속변수 값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동부하 조절 시스템.
  7. 삭제
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 사용자 정보 입력부(150)로 통하여 입력되는 사용자 정보는 상기 운동 기구 목표 제어값 데이터베이스(400)의 선택 항목으로 이용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 최대하 운동 검사에서의 심박수 계측을 통한 운동 기구의 운동 부하 조절 시스템.
  9. 삭제
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