KR101732777B1 - 고지대 훈련 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자의 신체 및 체력 상태를 측정하여 사용자의 체력 조건에 알맞는 고지대 환경을 산출하고, 산출된 고지대 환경을 사용자에 대응된 트레이닝룸에 적용하여, 사용자가 고지대 환경의 트레이닝룸에서 고지대 적응 훈련을 실시할 수 있도록 하는 고지대 훈련 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고지대 훈련 시스템은, 사용자의 신상 정보와 생활 환경을 입력받아 저장 및 관리하는 사용자 관리장치; 상기 사용자의 체격, 기초의학, 심폐지구력, 근력, 근지구력, 민첩성, 순발력, 유연성, 평형성을 측정하는 체력 측정 장치; 상기 체력 측정 장치에서 측정된 체력 상태 정보를 분석하여 체력 상태에 해당하는 고지대 환경 조건 및 처방 훈련 정보를 산출하고, 산출된 고지대 환경 조건을 상기 사용자에 대응된 트레이닝룸에 설정한 후, 사용자가 고지대 환경 조건으로 설정된 트레이닝룸에 들어가 상기 처방 훈련 정보에 따라 고지대 적응 훈련을 실시할 수 있도록 트레이닝룸을 제어하는 제어장치; 및 상기 산출된 고지대 환경 조건에 따라 산소와 이산화탄소의 비율을 조정해 고지대 환경 조건을 설정하고, 상기 고지대 환경 조건에서 사용자가 이용하는 운동 기구를 통한 운동 결과를 상기 제어장치에 전송하는 트레이닝룸을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고지대 훈련 시스템 및 방법{High altitude adaptation training method and system}
본 발명은 고지대 훈련 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 사용자 개인의 신체 및 체력 상태, 즉, 체격, 기초의학, 심폐지구력, 근력, 근지구력, 민첩성, 순발력, 유연성 및 평형성을 측정하고, 측정 내용을 분석하여 사용자의 체력 조건에 알맞는 고지대 환경을 산출하며, 산출된 고지대 환경을 사용자에 대응된 트레이닝실에 설정한 후, 사용자의 체력 조건에 맞춰진 고지대 환경의 트레이닝실에서 운동 기구를 이용해 고지대 적응 훈련을 실시할 수 있도록 하는 고지대 훈련 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고산 지대의 공기 중 산소 농도는 해수면의 공기 중 산소 농도보다 낮다. 해수면의 공기 중 산소 농도는 20.9% 이고, 해발 2500 미터 고산 지대의 산소 농도는 15.5%이다.
우리 몸은 적은 산소 농도의 공기로 호흡하게 되면 반응하기 시작한다. 즉, 대기 중 약 21%를 차지하는 산소 농도보다 더 낮은 그 이하 수준의 대기에 노출 시 신장 내의 세포가 이 산소 부족에 민감하게 반응한다. 산소 확보를 위해 에리트로포이에틴(erythropoietin)의 생산을 자극하고, 호르몬은 골수에서 적혈구의 생산을 자극하게 되어 적혈구의 증가를 가져온다. 이렇게 증가된 적혈구는 몸에 산소를 운반하는데, 근육 및 각 기관에게 산소를 공급한다. 더 많은 산소공급은 신진 대사의 더 나은 순환 개선을 의미한다.
저산소 상태의 고지대와 고산지는 산악인과 같은 일부 소수의 사람들이 트래킹 또는 등반을 하게 된다. 저산소 상태의 고산지나 고지대를 단번에 오를 경우에는 두통과 함께 매스꺼움, 현기증, 식욕부진 등과 같은 급성 고산병(AMS)에 걸리기 쉽고, 운동선수는 평지보다 산소량이 적은 저산소 상태에서 능력을 최대한 발휘하기가 어려우며, 심한 경우에는 의식불명이나 혼수상태에 빠지게 된다.
따라서, 고지대나 고산지를 오를 경우에는 일정한 시간 동안 고지대나 고산지에 고소적응 즉 평지보다 산소량이 적은 환경에서 몸이 적응할 수 있도록 현지 적응훈련을 거치게 된다.
예를 들면, 운동선수들은 심폐기능과 지구력 강화로 기록 향상을 도모하기 위하여 주로 2000m 이상의 고지로 이동하여 저산소 상태의 환경에서 장기간 훈련을 하는 경우가 발생하고 있는 실정이다.
그러나, 고지대나 고산지의 적응훈련은 운동선수 뿐만 아니라 일반인들도 현지까지 이동해야 하는 불편한 문제점이 있을 뿐만 아니라 저산소 적응훈련 과정에서 신체적인 결함이나 문제가 발생하여 부득이 적응 훈련을 포기하고 하산해야 하는 문제점이 있다.
또한, 원거리의 고산지대나 고산지 현지까지 이동에 따른 많은 시간과 상당한 경비가 소용되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 고도에 따라 변하는 산소량에 따라 장소를 이동하며 적응훈련을 해야 한다는 문제점이 있었다.
한국 공개특허공보 제10-2009-0077419호(공개일 : 2009년07월15일)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 사용자 개인의 신체 및 체력 상태를 측정하고, 측정 내용을 분석하여 사용자의 체력 조건에 알맞는 고지대 환경을 산출하며, 산출된 고지대 환경을 사용자에 대응된 트레이닝실에 설정한 후, 사용자의 체력 조건에 맞춰진 고지대 환경의 트레이닝실에서 운동 기구를 이용해 고지대 적응 훈련을 실시할 수 있도록 하는 고지대 훈련 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 사용자의 신상 정보와 생활 환경을 입력받아 저장 및 관리하는 사용자 관리장치; 상기 사용자의 체격, 기초의학, 심폐지구력, 근력, 근지구력, 민첩성, 순발력, 유연성, 평형성을 측정하는 체력 측정 장치; 상기 체력 측정 장치에서 측정된 체력 상태 정보를 분석하여 체력 상태에 해당하는 고지대 환경 조건 및 처방 훈련 정보를 산출하고, 산출된 고지대 환경 조건을 상기 사용자에 대응된 트레이닝룸에 설정한 후, 사용자가 고지대 환경 조건으로 설정된 트레이닝룸에 들어가 상기 처방 훈련 정보에 따라 고지대 적응 훈련을 실시할 수 있도록 트레이닝룸을 제어하는 제어장치; 및 상기 산출된 고지대 환경 조건에 따라 산소와 이산화탄소의 비율을 조정해 고지대 환경 조건을 설정하고, 상기 고지대 환경 조건에서 사용자가 이용하는 운동 기구를 통한 운동 결과를 상기 제어장치에 전송하는 트레이닝룸을 포함하는 고지대 훈련 시스템이 제공된다.
또한, 상기 사용자 관리 장치는, 사용자로부터 성명, 나이, 성별, 키, 몸무게를 포함하는 신상 정보와, 운동에 관련된 설문 내용을 제공하여 생활 환경 정보를 입력받아 저장 및 관리하게 된다.
또한, 상기 체력 측정 장치는, 신장체중 측정기, 체지방 측정기, 혈압맥박 측정기, 폐활량 측정기, 말초혈관 산소농도 측정기, 에르고미터, 스텝테스트, 트레드밀, 악력 측정기, 배근력 측정기, 윗몸 일으키기 측정기, 팔굽혀 펴기 측정기, 사이드 스텝 측정기, 전신반응 측정기, 높이뛰기 측정기, 무산소 파워 측정기, 앞으로 굽히기 측정기, 윗몸 뒤로 젖히기 측정기, 눈 감고 외발서기 측정기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 체력 상태 정보에 대응된 설정고도 및 고지대 환경 조건을 저장하고 있는 고지대정보 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어장치는, 상기 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 상기 고지대정보 데이터베이스로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 컴프레서를 통해 상기 트레이닝룸의 산소와 이산화탄소의 비율을 조절하여 상기 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정할 수 있다.
그리고, 상기 제어장치는, 상기 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 상기 고지대정보 데이터베이스로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 상기 트레이닝룸의 온도와 습도를 설정하고, 냉방기와 제습기를 통해 설정 온도와 설정 습도를 조절하여 상기 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정할 수 있다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 사용자 관리장치가 사용자의 신상 정보와 생활 환경 정보를 입력받는 단계; (b) 체력 측정 장치가 상기 사용자의 체격, 기초의학, 심폐지구력, 근력, 근지구력, 민첩성, 순발력, 유연성, 평형성을 측정하는 단계; (c) 상기 사용자 관리장치가 상기 측정된 체력 정보에 상기 사용자의 신상 정보 및 생활 환경 정보를 대응시켜 고지대정보 DB에 저장하는 단계; (d) 제어장치가 상기 측정된 체력 상태 정보를 분석하여 체력 상태에 해당하는 고지대 환경 조건 및 처방 훈련 정보를 산출하는 단계; (e) 제어장치가 상기 산출된 고지대 환경 조건을 상기 사용자에 대응된 트레이닝룸에 설정하는 단계; 및 (f) 제어장치가 상기 사용자가 상기 트레이닝룸에 들어가 상기 처방 훈련 정보에 따라 고지대 적응 훈련을 실시하도록 상기 트레이닝룸을 제어하는 단계을 포함하는 고지대 적응 훈련 방법이 제공된다.
또한, 상기 (e) 단계는, 상기 산출된 고지대 환경 조건에 따라 산소와 이산화탄소의 비율을 조정해 고지대 환경 조건을 설정하고, 상기 (f) 단계는, 상기 고지대 환경 조건에서 사용자가 이용하는 운동 기구를 통한 운동 결과를 상기 제어장치에 전송하게 된다.
또한, 상기 (a) 단계에서 상기 사용자 관리 장치는, 사용자로부터 성명, 나이, 성별, 키, 몸무게를 포함하는 신상 정보와, 운동에 관련된 설문 내용을 제공하여 생활 환경 정보를 입력받아 저장 및 관리하게 된다.
또한, 상기 (b) 단계에서 상기 체력 측정 장치는, 상기 사용자의 신장과 체중, 체지방, 혈압, 맥박, 폐활량 및 폐기능, 말초혈관 산소농도, 최대 산소 섭취량, 손의 쥐는 힘(정적근력), 배주, 상하지 및 전신근력, 복근의 동적 지구력, 어깨 팔의 근력, 전신 민첩성, 신체 반사감각, 순간 최대 파워, 무산소 최대 파워, 허리 유연성, 관절의 가동범위, 신체평형 유지능력을 측정하게 된다.
또한, 상기 (e) 단계에서 상기 제어장치는, 상기 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 상기 고지대정보 DB로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 컴프레서를 통해 상기 트레이닝룸의 산소와 이산화탄소의 비율을 조절하여 상기 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정하게 된다.
또한, 상기 (e) 단계에서 상기 제어장치는, 상기 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 상기 고지대정보 DB로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 상기 트레이닝룸의 온도와 습도를 설정하고, 냉방기와 제습기를 통해 설정 온도와 설정 습도를 조절하여 상기 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정하게 된다.
그리고, 상기 (f) 단계에서 상기 제어장치는, 상기 처방 훈련 정보에 따라 해발 1500 미터 내지 1700 미터의 고지대 적응 조건으로 휴식, 마시지를 제공하는 초급 코스와, 해발 2000 미터 내지 2300 미터의 초보 훈련으로 걷기, 초보 운동을 제공하는 중급 코스, 해발 2700 미터 내지 3000 미터의 전문 훈련으로 하드 트레이닝을 제공하는 고급 코스 중 하나로 고지대 적응 훈련을 실시하도록 상기 트레이닝룸을 제어하게 된다.
본 발명의 고지대 훈련 시스템 및 방법에 의하면, 사용자가 고지대 환경에 적응하는 훈련을 통해 운동 수행 능력이 향상되고, 신진대사를 증가시킬 수 있으며, 지방 연소를 촉진시키며, 근육의 피로를 감소시킬 수 있다.
또한, 체력 증가와 더불어 지구력이 증가되고, 보다 많은 산소를 운반하는 능력이 향상되며, 근육과 기관에서 산소를 받아들이는 능력이 향상되며, 콜레스테롤 수치가 낮아지는 효과를 볼 수 있다.
또한, 정확하고 체계적인 체력 진단을 통해 각 개인의 체력에 적합한 고지대 적응 훈련과 개인 맞춤형 운동을 실시할 수 있다.
또한, 운동 선수 뿐만 아니라 일반인들도 현지까지 이동하지 않고 고지대나 고산지의 적응 훈련을 실시할 수 있으며, 저산소 적응 훈련을 위해 현지까지 가지 않아도 되므로 신체적인 결함이나 문제가 발생하여 부득이 적응 훈련을 포기하고 하산해야 하는 문제점도 해결할 수 있다.
그리고, 원거리의 고산지대나 고산지 현지까지 이동에 따른 많은 시간과 상당한 경비가 소용되는 문제점을 해결할 수 있고, 고도에 따라 변하는 산소량에 따라 장소를 이동해야 하는 문제점도 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고지대 훈련 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고지대 적응 훈련 방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 사용자로부터 신상 정보를 입력받는 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 생활 환경 정보를 입력받는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 사용자에 대해 측정한 결과로 체력 및 체격 정보를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 체력 정보에 대해 분석한 결과의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 체력 정보를 분석한 결과에 따른 고지대 훈련 처방 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사용자가 고지대 환경 조건의 트레이닝룸을 이용한 훈련 결과의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 트레이닝룸에서 사용자의 고지대 훈련 처방 정보에 따라 저산소 고지대 환경을 설정하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 트레이닝룸에서 사용자의 고지대 훈련 처방 정보에 따라 고지대 환경의 온도 및 습도를 설정하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 고지대 훈련 시스템 및 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 고지대 훈련 시스템은 고지대(저산소) 환경에 적응하려는 몸의 본능적 반응에 그 효과를 기초하고 있다. 보통 대기 중 약 21%를 차지하는 산소 농도가 아닌 그 이하 수준(+13%) 대기에 노출 시, 인간의 몸은 산소 확보를 위해 에르트로포이에틴과 미토콘드리아의 생성을 증가시킨다. 그래서 인간의 몸은 증가된 적혈구 수에 의해 최대 산소 섭취량(VO2 Max)이 증가되어, 운동 능력의 향상은 물론 몸의 피로 회복력까지 직접적인 영향을 끼친다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고지대 훈련 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고지대 훈련 시스템(100)은, 사용자 관리 장치(110), 체력 측정 장치(120), 제어 장치(130), 트레이닝룸(Training Room)(140) 및 고지대 정보 데이터베이스(150) 등을 포함한다.
사용자 관리 장치(110)는 사용자의 신상 정보와 생활 환경 정보를 사용로부터 입력받아 고지대 정보 데이터베이스(150)에 저장하여 관리한다. 이때, 사용자 관리 장치(110)는 사용자의 신상 정보와 생활 환경 정보를 소프트웨어 프로그램을 통해 관리하는 컴퓨터 단말기 등이 될 수 있다.
또한, 사용자 관리 장치(110)는, 사용자로부터 성명, 나이, 성별, 키, 몸무게를 포함하는 신상 정보와, 운동에 관련된 설문 내용을 사용자에게 제공하여, 사용자로부터 생활 환경 정보를 입력받아 저장 및 관리하게 된다.
체력 측정 장치(120)는 사용자의 체격, 기초의학, 심폐지구력, 근력, 근지구력, 민첩성, 순발력, 유연성, 평형성을 측정한다.
이를 위해, 체력 측정 장치(120)는, 신장체중 측정기, 체지방 측정기, 혈압맥박 측정기, 폐활량 측정기, 말초혈관 산소농도 측정기, 에르고미터, 스텝테스트, 트레드밀, 악력 측정기, 배근력 측정기, 윗몸 일으키기 측정기, 팔굽혀 펴기 측정기, 사이드 스텝 측정기, 전신반응 측정기, 높이뛰기 측정기, 무산소 파워 측정기, 앞으로 굽히기 측정기, 윗몸 뒤로 젖히기 측정기, 눈 감고 외발서기 측정기를 포함할 수 있다.
제어장치(130)는 체력 측정 장치에서 측정된 체력 상태 정보를 분석하여 체력 상태에 해당하는 고지대 환경 조건 및 처방 훈련 정보를 산출하고, 산출된 고지대 환경 조건을 사용자에 대응된 트레이닝룸에 설정한 후, 사용자가 고지대 환경 조건으로 설정된 트레이닝룸에 들어가 처방 훈련 정보에 따라 고지대 적응 훈련을 실시할 수 있도록 트레이닝룸을 제어한다.
또한, 제어장치(130)는, 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 고지대정보 데이터베이스로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 컴프레서를 통해 트레이닝룸의 산소와 이산화탄소의 비율을 조절하여 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정할 수 있다.
그리고, 제어장치(130)는, 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 고지대정보 데이터베이스로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 트레이닝룸의 온도와 습도를 설정하고, 냉방기와 제습기를 통해 설정 온도와 설정 습도를 조절하여 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정할 수 있다.
트레이닝룸(140)은 산출된 고지대 환경 조건에 따라 산소와 이산화탄소의 비율을 조정해 고지대 환경 조건을 설정하고, 고지대 환경 조건에서 사용자가 이용하는 운동 기구를 통한 운동 결과를 제어장치에 전송하게 된다.
고지대 정보 DB(150)는 체력 상태 정보에 대응된 설정고도 및 고지대 환경 조건을 저장하고 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고지대 적응 훈련 방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고지대 훈련 시스템(100)은, 먼저 사용자 관리 장치(110)가 사용자의 신상 정보와 생활 환경 정보를 입력받는다(S210).
이때, 사용자 관리 장치(110)는, 사용자로부터 도 3에 도시된 바와 같이 성명, 나이, 성별, 키, 몸무게를 포함하는 신상 정보를 입력받거나, 도 4에 도시된 바와 같이 운동에 관련된 설문 내용을 사용자에게 제공하고, 사용자로부터 이에 대한 답변과 생활 환경 정보를 입력받아 고지대 정보 DB(150)에 저장하여 관리하게 된다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 사용자로부터 신상 정보를 입력받는 예를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 생활 환경 정보를 입력받는 예를 나타낸 도면이다. 여기서, 설문 내용은 식생활, 운동 습관, 병력, 음주 등에 관한 것으로서, 예를 들면, 흡연 습관, 생활 만족도, 과일 야채 섭취, 음주, 혈압, 당뇨, 감기, 성격, 긴장, 즐기는 운동이나 할 수 있는 운동 등에 관한 것이 될 수 있다.
또한, 사용자 관리 장치(110)는 통신 네트워크를 통해 제어 장치(130)와 정보를 주고 받는다. 따라서, 사용자 관리 장치(110)는 사용자의 신상 정보와 생활 환경 정보를 제어 장치(130)에 전송하고, 제어 장치(130)는 해당 정보를 고지대 정보 DB(150)에 저장하게 된다.
이어, 체력 측정 장치(120)가 사용자의 체격, 기초의학, 심폐지구력, 근력, 근지구력, 민첩성, 순발력, 유연성, 평형성을 측정한다(S220).
이때, 체력 측정 장치(120)는, 다음 표 1에 나타낸 측정장비를 통해 사용자의 신장과 체중, 체지방, 혈압, 맥박, 폐활량 및 폐기능, 말초혈관 산소농도, 최대 산소 섭취량, 손의 쥐는 힘(정적근력), 배주, 상하지 및 전신근력, 복근의 동적 지구력, 어깨 팔의 근력, 전신 민첩성, 신체 반사감각, 순간 최대 파워, 무산소 최대 파워, 허리 유연성, 관절의 가동범위, 신체평형 유지능력을 측정하게 된다.
측정항목 측정장비 측정내용
체격 신장/체중 측정기 신장, 체중
체지방 측정기 체지방
기초의학 혈압/맥박 측정기 혈압, 맥박
폐활량 측정기 폐활량 및 폐기능
말초혈관 산소농도 측정기 SPO2 및 신체 피로도
심폐지구력 에르고미터 최대 산소 섭취량
스텝테스트 최대 산소 섭취량
트레드밀 최대 산소 섭취량
근력 악력 측정기 손에 쥐는 힘(정적근력)
배근력 측정기 배주, 상하지 및 전신근력
근지구력 윗몸 일으키기 복근의 동적 지구력
팔굽혀 펴기 어깨, 팔의 근력
민첩성 사이드스텝 전신 민첩성
전신반응 신체 반사감각
순발력 높이뛰기 순간 최대 파워
무산소 최대 파워 무산소 최대 파워
유연성 앞으로 굽히기 허리 유연성
윗몸 뒤로 젖히기 관절의 가동범위
평형성 눈 감고 외발서기 신체평형 유지능력
체력 측정 장치(120)는 도 5에 도시된 바와 같이 측정한 사용자의 체력 정보를 제어 장치(130)에 전송한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 사용자에 대해 측정한 결과로 체력 및 체격 정보를 나타낸 도면이다. 체력 측정 장치(120)는 이렇게 측정한 사용자의 체력 및 체격 정보를 제어 장치(130)에 전송하여, 제어 장치(130)가 이러한 정보를 저장하고 사용자가 고지대 적응 훈련을 실시할 때 이를 활용할 수 있도록 한다.
이어, 제어 장치(130)는 측정된 체력 정보에 사용자의 신상 정보 및 생활 환경 정보를 대응시켜 고지대 정보 DB(150)에 저장한다(S230).
이어, 제어 장치(130)는 측정된 체력 상태 정보를 분석하여 체력 상태에 해당하는 고지대 환경 조건 및 처방 훈련 정보를 산출하게 된다(S240).
즉, 제어 장치(130)는 측정된 체력 정보와 설문 조사를 통해 입력받은 생활 환경 정보를 분석하여 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 분석한 결과를 사용자에게 제공한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 체력 정보에 대해 분석한 결과의 한 예를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 체력 정보를 분석한 결과에 따른 고지대 훈련 처방 예를 나타낸 도면이다. 제어 장치(130)는 건강 생활 정보와 체력 정보를 분석한 결과에 대해 도 6과 같이 건강나이로 출력하여 사용자에게 제공하거나, 도 7에 도시된 바와 같이 분석 결과에 따른 고지대 훈련 처방으로 고도 설정 및 행동 시간 처방 내용을 출력하여 제공할 수 있다.
이어, 제어 장치(130)는 산출된 고지대 환경 조건을 사용자에 대응된 트레이닝룸에 설정한다(S250).
즉, 제어 장치(130)는 산출된 고지대 환경 조건에 따라 산소와 이산화탄소의 비율을 조정해 고지대 환경 조건을 설정하는데, 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 고지대 정보 DB로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 컴프레서(CO2 필터 등)를 통해 트레이닝룸의 산소와 이산화탄소의 비율을 조절하여 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정하게 되는 것이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정하는 예를 나타낸 도면이다. 여기서, 제어 장치(130)는 사용자가 트레이닝 센터를 방문하여 전술한 바와 같은 과정으로 사용자 정보를 입력하게 되면, 관리자에 의해 사용자가 고지대 적응 훈련을 할 수 있도록 트레이닝룸을 배정하고, 사용자에게 배정된 트레이닝룸을 알려주게 된다.
또한, 제어장치는, 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 고지대 정보 DB로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 트레이닝룸의 온도와 습도를 설정하고, 냉방기와 제습기를 통해 설정 온도와 설정 습도를 조절하여 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정할 수 있다.
이어, 제어 장치(130)는 사용자가 트레이닝룸에 들어가 처방 훈련 정보에 따라 고지대 적응 훈련을 실시하도록 트레이닝룸을 제어한다(S260).
이때, 제어 장치(130)는, 처방 훈련 정보에 따라 해발 1500 미터 내지 1700 미터의 고지대 적응 조건으로 휴식, 마시지를 제공하는 초급 코스와, 해발 2000 미터 내지 2300 미터의 초보 훈련으로 걷기, 초보 운동을 제공하는 중급 코스, 해발 2700 미터 내지 3000 미터의 전문 훈련으로 하드 트레이닝을 제공하는 고급 코스 중 하나로 고지대 적응 훈련을 실시하도록 트레이닝룸을 제어하게 된다.
따라서, 트레이닝룸(140)은 도 9에 도시된 바와 같이 사용자가 고지대 환경 조건의 트레이닝룸을 이용한 훈련 결과를 제어 장치(130)에 전송해 주게 된다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사용자가 고지대 환경 조건의 트레이닝룸을 이용한 훈련 결과의 한 예를 나타낸 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자가 고지대 훈련 처방에 따라 고도가 2700 내지 3500 미터인 환경에서 선택적으로 10분 내지 45분 중 하나의 방법으로 고지대 적응 훈련을 하고 있음을 알 수 있다.
또한, 트레이닝룸(140)은 사용자가 고지대 환경 조건에서 운동 기구를 통해 운동한 결과도 제어 장치(130)에 전송함으로써, 제어 장치(130)가 사용자에 대한 고지대 적응 훈련 내용을 관리할 수 있도록 한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 트레이닝룸에서 사용자의 고지대 훈련 처방 정보에 따라 저산소 고지대 환경을 설정하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 트레이닝룸(140)은 산도의 농도를 조절하여 고도를 설정하는 N2 컴프레서와, CO2 농도를 설정하는 CO2 제거기를 포함한다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 트레이닝룸(140)은 먼저 제어 장치(130)로부터 수신한 고지대 훈련 처방 정보에 따라 고도와 CO2 농도를 설정한다(S310).
이어, 트레이닝룸(140)은 현재 상태가 설정 고도이면(320-예), N2 컴프레서의 동작을 오프(OFF)시키고, 설정 고도가 아니면(S320-아니오) N2 컴프레서의 동작을 온(ON) 시킨다(S340).
이어, 트레이닝룸(140)은 현재의 CO2 상태가 설정 CO2이면(S350-예), CO2 제어기의 동작을 온(ON) 시켜 CO2 제거 동작을 실행하고(S350), 설정 CO2 상태가 아니면(S350-아니오) CO2 제거기의 동작을 오프(OFF)시켜 CO2 제거 동작을 실행하지 않는다(S370).
이후, 트레이닝룸(140)은 관리자에 의해 정지 버튼이 입력된 경우(S380-예), 저산소 환경을 만드는 동작을 종료하게 되고, 정지 버튼이 입력되지 않는 경우에(S380-아니오) 현재 상태가 설정 고도인지를 판단하는 단계(S320)부터 다시 반복적으로 실행한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 트레이닝룸에서 사용자의 고지대 훈련 처방 정보에 따라 고지대 환경의 온도 및 습도를 설정하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 트레이닝룸(140)은 온도를 조절하기 위한 냉방기와, 습도를 조절하기 위한 제습기를 포함한다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 트레이닝룸(140)은 먼저 제어 장치(130)로부터 수신한 고지대 훈련 처방 정보에 따라 온도와 습도를 설정한다(S410).
이어, 트레이닝룸(140)은 현재의 온도 상태가 설정 온도이면(420-예), 냉방기의 동작을 오프(OFF)시키고, 설정 온도가 아니면(S420-아니오) 냉방기의 동작을 온(ON) 시킨다(S440).
이어, 트레이닝룸(140)은 현재의 습도 상태가 설정 습도이면(S450-예), 제습기의 동작을 오프(OFF) 시켜 제습 동작을 실행하지 않고(S460), 현재의 습도 상태가 설정 습도가 아니면(S450-아니오) 제습기의 동작을 온(ON)시켜 제습 동작을 실행한다(S370).
이후, 트레이닝룸(140)은 관리자에 의해 정지 버튼이 입력된 경우(S480-예), 온도 및 습도를 조절하는 동작을 종료하게 되고, 정지 버튼이 입력되지 않는 경우에(S480-아니오) 현재 상태가 설정 온도인지를 판단하는 단계(S420)부터 다시 반복적으로 실행한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사용자 개인의 신체 및 체력 상태를 측정하고, 측정 내용을 분석하여 사용자의 체력 조건에 알맞는 고지대 환경을 산출하며, 산출된 고지대 환경을 사용자에 대응된 트레이닝실에 설정한 후, 사용자의 체력 조건에 맞춰진 고지대 환경의 트레이닝실에서 운동 기구를 이용해 고지대 적응 훈련을 실시할 수 있도록 하는 고지대 훈련 시스템 및 방법을 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 사용자 개인의 신체 및 체력 상태를 측정하고, 측정 내용을 분석하여 사용자의 체력 조건에 알맞는 고지대 환경을 산출하며, 산출된 고지대 환경을 사용자에 대응된 트레이닝실에 설정한 후, 사용자의 체력 조건에 맞춰진 고지대 환경의 트레이닝실에서 운동 기구를 이용해 고지대 적응 훈련을 실시할 수 있도록 하는 고지대 훈련 시스템 및 방법에 적용할 수 있다.
100 : 고지대 훈련 시스템
110 : 사용자 관리 장치
120 : 체력 측정 장치
130 : 제어 장치
140 : 트레이닝룸
150 : 고지대 정보 DB

Claims (13)

  1. 사용자의 신상 정보와 생활 환경을 입력받아 저장 및 관리하는 사용자 관리장치;
    상기 사용자의 체격, 기초의학, 심폐지구력, 근력, 근지구력, 민첩성, 순발력, 유연성, 평형성을 측정하는 체력 측정 장치;
    상기 체력 측정 장치에서 측정된 체력 상태 정보를 분석하여 체력 상태에 해당하는 고지대 환경 조건 및 처방 훈련 정보를 산출하고, 산출된 고지대 환경 조건을 상기 사용자에 대응된 트레이닝룸에 설정한 후, 사용자가 고지대 환경 조건으로 설정된 트레이닝룸에 들어가 상기 처방 훈련 정보에 따라 고지대 적응 훈련을 실시할 수 있도록 트레이닝룸을 제어하는 제어장치; 및
    상기 산출된 고지대 환경 조건에 따라 산소와 이산화탄소의 비율을 조정해 고지대 환경 조건을 설정하고, 상기 고지대 환경 조건에서 사용자가 이용하는 운동 기구를 통한 운동 결과를 상기 제어장치에 전송하는 트레이닝룸;
    을 포함하고,
    상기 제어장치는, 상기 처방 훈련 정보에 따라 해발 1500 미터 내지 1700 미터의 고지대 적응 조건을 설정하거나, 해발 2000 미터 내지 2300 미터의 고지대 적응 조건을 설정하거나, 해발 2700 미터 내지 3000 미터의 고지대 적응 조건을 설정하고, 설정된 조건 중 하나로 고지대 적응 훈련을 실시하도록 상기 트레이닝룸을 제어하며,
    상기 체력 측정 장치는 측정장비를 통해 사용자의 신장과 체중, 체지방, 혈압, 맥박, 폐활량 및 폐기능, 말초혈관 산소농도, 최대 산소 섭취량, 손의 쥐는 힘(정적근력), 배주, 상하지 및 전신근력, 복근의 동적 지구력, 어깨 팔의 근력, 전신 민첩성, 신체 반사감각, 순간 최대 파워, 무산소 최대 파워, 허리 유연성, 관절의 가동범위, 신체평형 유지능력을 측정하는,
    고지대 훈련 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자 관리 장치는, 사용자로부터 성명, 나이, 성별, 키, 몸무게를 포함하는 신상 정보와, 운동에 관련된 설문 내용을 제공하여 생활 환경 정보를 입력받아 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 고지대 훈련 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 체력 측정 장치는, 신장체중 측정기, 체지방 측정기, 혈압맥박 측정기, 폐활량 측정기, 말초혈관 산소농도 측정기, 에르고미터, 스텝테스트, 트레드밀, 악력 측정기, 배근력 측정기, 윗몸 일으키기 측정기, 팔굽혀 펴기 측정기, 사이드 스텝 측정기, 전신반응 측정기, 높이뛰기 측정기, 무산소 파워 측정기, 앞으로 굽히기 측정기, 윗몸 뒤로 젖히기 측정기, 눈 감고 외발서기 측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고지대 훈련 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 체력 상태 정보에 대응된 설정고도 및 고지대 환경 조건을 저장하고 있는 고지대정보 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고지대 훈련 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 상기 고지대정보 데이터베이스로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 컴프레서를 통해 상기 트레이닝룸의 산소와 이산화탄소의 비율을 조절하여 상기 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 고지대 훈련 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 상기 고지대정보 데이터베이스로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 상기 트레이닝룸의 온도와 습도를 설정하고, 냉방기와 제습기를 통해 설정 온도와 설정 습도를 조절하여 상기 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 고지대 훈련 시스템.
  7. (a) 사용자 관리장치가 사용자의 신상 정보와 생활 환경 정보를 입력받는 단계;
    (b) 체력 측정 장치가 상기 사용자의 체격, 기초의학, 심폐지구력, 근력, 근지구력, 민첩성, 순발력, 유연성, 평형성을 측정하는 단계;
    (c) 상기 사용자 관리장치가 상기 측정된 체력 정보에 상기 사용자의 신상 정보 및 생활 환경 정보를 대응시켜 고지대정보 DB에 저장하는 단계;
    (d) 제어장치가 상기 측정된 체력 상태 정보를 분석하여 체력 상태에 해당하는 고지대 환경 조건 및 처방 훈련 정보를 산출하는 단계;
    (e) 제어장치가 상기 산출된 고지대 환경 조건을 상기 사용자에 대응된 트레이닝룸에 설정하는 단계; 및
    (f) 제어장치가 상기 사용자가 상기 트레이닝룸에 들어가 상기 처방 훈련 정보에 따라 고지대 적응 훈련을 실시하도록 상기 트레이닝룸을 제어하는 단계;
    을 포함하고,
    상기 (f) 단계에서 상기 제어장치는, 상기 처방 훈련 정보에 따라 해발 1500 미터 내지 1700 미터의 고지대 적응 조건을 설정하거나, 해발 2000 미터 내지 2300 미터의 고지대 적응 조건을 설정하거나, 해발 2700 미터 내지 3000 미터의 고지대 적응 조건을 설정하고, 설정된 조건 중 하나로 고지대 적응 훈련을 실시하도록 상기 트레이닝룸을 제어하며,
    상기 (b) 단계에서 상기 체력 측정 장치는, 측정장비를 통해 사용자의 신장과 체중, 체지방, 혈압, 맥박, 폐활량 및 폐기능, 말초혈관 산소농도, 최대 산소 섭취량, 손의 쥐는 힘(정적근력), 배주, 상하지 및 전신근력, 복근의 동적 지구력, 어깨 팔의 근력, 전신 민첩성, 신체 반사감각, 순간 최대 파워, 무산소 최대 파워, 허리 유연성, 관절의 가동범위, 신체평형 유지능력을 측정하는,
    고지대 적응 훈련 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 (e) 단계는, 상기 산출된 고지대 환경 조건에 따라 산소와 이산화탄소의 비율을 조정해 고지대 환경 조건을 설정하고,
    상기 (f) 단계는, 상기 고지대 환경 조건에서 사용자가 이용하는 운동 기구를 통한 운동 결과를 상기 제어장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 고지대 적응 훈련 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 사용자 관리 장치는, 사용자로부터 성명, 나이, 성별, 키, 몸무게를 포함하는 신상 정보와, 운동에 관련된 설문 내용을 제공하여 생활 환경 정보를 입력받아 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 고지대 적응 훈련 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 체력 측정 장치는, 상기 사용자의 신장과 체중, 체지방, 혈압, 맥박, 폐활량 및 폐기능, 말초혈관 산소농도, 최대 산소 섭취량, 손의 쥐는 힘(정적근력), 배주, 상하지 및 전신근력, 복근의 동적 지구력, 어깨 팔의 근력, 전신 민첩성, 신체 반사감각, 순간 최대 파워, 무산소 최대 파워, 허리 유연성, 관절의 가동범위, 신체평형 유지능력을 측정하는 것을 특징으로 하는 고지대 적응 훈련 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 상기 제어장치는, 상기 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 상기 고지대정보 DB로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 컴프레서를 통해 상기 트레이닝룸의 산소와 이산화탄소의 비율을 조절하여 상기 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 고지대 적응 훈련 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 상기 제어장치는, 상기 체력 측정 장치에서 측정해 획득한 체력 상태 정보에 해당하는 고지대 환경 조건을 상기 고지대정보 DB로부터 가져와, 가져 온 고지대 환경 조건에 따라 상기 트레이닝룸의 온도와 습도를 설정하고, 냉방기와 제습기를 통해 설정 온도와 설정 습도를 조절하여 상기 트레이닝룸의 고지대 환경 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 고지대 적응 훈련 방법.
  13. 삭제
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