KR101993193B1 - 장수체력나이 산출장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 장수체력나이 산출 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 장수체력나이 산출장치는 사용자가 누워있는 상태에서 기립하는데 소요되는 기립 시간값, 상기 사용자가 일정 거리를 속보로 완주하는데 소요되는 속보 시간값, 상기 사용자가 의자에서 앉아있다가 기립하는데 소요되는 의자 기립 시간값 및 상기 사용자가 외발서기를 유지하는 외발서기 시간값 중의 적어도 어느 하나 이상의 사용자 생체정보를 입력받는 정보 입력부; 입력된 상기 사용자 생체정보를 저장하는 메모리; 저장된 상기 사용자 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 일상생활을 위한 체력에 매칭되는 나이인 장수체력나이(longevity fitness age)를 산출하는 제어부; 및 상기 제어부에서 산출된 상기 장수체력나이를 출력하는 출력부를 포함한다.

Description

장수체력나이 산출장치 및 방법{An apparatus and method for calculating longevity fitness age}

본 발명은 장수체력나이(longevity fitness age)의 산출에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노인 남여의 신체적 기능 측정을 통해 장수체력나이를 산출할 수 있는 장수체력나이 산출장치 및 방법에 관한 것이다.

현대 사회에 이루어진 고도의 경제성장 및 의료기술의 발달은 국민 건강상태를 증진시키고 평균 수명을 연장시키는데 기여해 왔다. 그러나 평균 수명의 증가는 우리 사회를 고령화 사회로 급격하게 변모시키면서 사회경제적인 구조에 많은 변화를 초래하고 있다. 고령화 사회는 65세 이상이 차지하는 인구가 7% 이상인 사회를 가리킨다. 고령화 사회로 진입하는데 소요된 대표적인 국가들의 기간을 살펴보면 한국은 고령화 사회 진입에 19년이 걸렸다. 그러나 선진국들의 사례를 보면 한국보다는 훨씬 느리게 진행되었다. 1964년 세계에서 가장 빨리 고령화 사회로 진입한 프랑스는 115년이 걸렸으며, 북유럽의 스웨덴은 85년, 아시아의 일본은 24년으로 비교적 짧은 기간에 고령화 사회에 진입하였다. 이렇듯 우리나라의 고령화 사회 진입 속도가 세계적으로 가장 빠른 수준을 나타내고 있다.

2017년 5월 통계청 조사에 따르면, 우리나라 전체 인구 중에서 65세 이상의 노인 인구는 2017년에 13.8%, 그리고 2030년에는 24.1%로 급증하여 2030년에 이르면 인구 4명 중 1명은 65세 이상의 노인이 될 것으로 전망된다. 노인 인구의 증가는 뇌혈관계 질환과 심장질환 등 각종 질병의 증가와 직결되므로, 많은 연구기관들에서 수명 연장보다는 건강기간의 연장을 중요한 연구과제로 인식하고 있다. 이와 같은 맥락에서, 향후 고령 사회의 도래에 따르는 노인들의 의료비 부담을 최소한으로 줄이고, 많은 노인이 가능한 한 신체적 자립과 질 높은 일상생활을 영위할 수 있도록 다각적인 학문적 관심이 절실하게 요구된다.

인간은 출생 후 연령의 증가에 따라 중년기에 접어들면서 신체기능이 퇴화되고, 특히 신체활동량의 감소로 인하여 건강체력수준의 저하와 함께 노화(aging)가 급속히 진행된다. 노화란 몸을 구성하는 세포의 수가 감소되고 세포 중에 포함된 수분량도 적어져서 세포의 활동력이 쇠퇴하여 신체적 적응력이 점차 손실되면서 죽음에 이르는 과정으로서, 개인의 유전적 요인과 활동 수준, 영양, 건강 상태 등 환경적 조건에 따라 개인차가 큰 것으로 알려져 있다.

건강을 유지하고 증진하는 것과 이를 회복하는 것은 모든 사람들이 공통적인 관심사이다. 특히, 고령화되는 인구 구조는 상대적으로 뇌혈관계 질환, 심장질환 등의 비율을 증가시키고, "건강하게 오래 산다는 것을 위한 측면에서는 반드시 해결해야 할 많은 문제가 지적되고 있다. 건강도를 평가한다는 것은 매우 어려운 문제이다.

예를 들어, 항상 건강하다, 체력이 약하다, 피곤함을 못 느끼고 항상 젊다, 몸과 마음이 쇠약하다라는 등의 기준은 건강 또는 노화를 평가할 때 자주 이용되는 표현이지만, 이를 객관적으로 나타낼 수 있는 수단이 있다면, 건강지표로서의 건강도와 노화도를 개발하는 것이 가능하다고 사료된다.

지금까지 신체기능 수준이 높은 노인일수록 건강상태가 양호하고 높은 삶의 질을 유지한다는 배경 아래 일상생활에 관련된 신체기능 검사항목 선정 및 평가에 관한 연구가 수행되어 왔다. 그리고 허약자나 환자의 일상생활에 관한 활동능력을 평가하기 위한 지표개발, 연령의 증가에 따른 모든 신체기능의 변화, 신체적 노화도를 평가하기 위한 지표 작성 등 노인의 신체기능에 관한 연구가 비교적 다양하게 수행되어왔다.

또한, 노인의 체력과 관련하여 수행된 연구는 단순한 test battery 작성, test battery의 성적과 다른 지수와의 관련성 검토, test battery를 기초로 한 평가척도의 작성 등이 있다. 또한, 인간의 건강도와 노화도를 지수로, 또는 실제연령과 비교할 수 있는 척도로 변환한 지표로 생물학적 연령이 주로 이용되고 있으며, 이밖에 활력연령, 체력연령, ADL(일상생활동작)연령, 기능연령 등의 용어가 제안되어 연령척도에 의한 노화도의 절대평가를 시도하는 연구가 계속되고 있다.

선행연구를 종합해 볼 때 연령의 증가에 따른 각 기능의 저하를 정지시키는 것은 불가능하지만 그 저하도를 늦추어 노인이라도 높은 수준에서 각 기능의 유지가 가능하다는 지적도 있다. 즉, 노인에게 있어서도 활발한 신체활동은 지구력, 이동능력, 근력, 반응시간, 평형능력, 그리고 유연성 등의 향상에 기여한다는 것이다. 특히, 신경기능의 저하를 늦춰 반응과 움직임이 빠르게 된다는 사실을 강조하였다.

노화에 따른 신체 변화와 관련된 선행연구에 의하면 노인의 심혈관계 기능은 연령이 증가함에 따라 점차 감소하는데 65세 노인은 30대와 비교하여 볼때 심박출량은 2030% 저하하고, 혈압은 1040Hg 증가하며, 최대심박수는 매 10년마다 10bpm씩 감소한다(Zoller, 1987). 또한 노년기에는 근력이 감소하고 근질량(muscle mass)이 저하되는 것으로 나타났으며, 최대심박수나 1회 심박출량, 최대산소섭취량도 역시 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 신체구성과 관련하여 중노년기의 성인을 대상으로 총 체지방량을 조사한 결과, 중년기에서부터 노년기까지 총 체지방량이 점차 증가될 것으로 보고되었다.

생물학적 연령 및 이와 관련한 연령척도를 측정하려는 시도는 Nakamura 등(1988), Tanaka 등(1990), Lee 등(1997)의 여러 연구자에 의해 수행되었다. 이러한 연구들은 대부분 연령의 증가를 반영하는 많은 생리적형태적 항목을 독립변수로 하고, 중회귀 분석에 의해 기준변수가 되는 실제연령을 추정하는 것이다. 이 방법은 이론적 배경을 이해하기 쉽고, 실제연령으로 비교할 수 있다는 점으로부터 지금까지 자주 이용되고 있다. 그러나 이들 연구는 실제연령과 완전히 평행하여 변화하는 항목이 있거나, 실제연령과 생물학적 연령이 일치하여 생물학적 연령을 계산하는 의미가 없어지는 공통적인 문제점을 안고 있다. 또한, 생물학적 연령은 젊은 층에서 약간 높은 값과 중고령층에서 약간 낮은 값으로 계산되는 경향이 있다.

따라서 다른 통계적 접근방법으로 건강도와 연령 증가의 변화를 반영하는 각 기능의 데이터를 인자분석과 주성분분석을 실시하여 인자 또는 주성분을 축출하는 것으로 주성분 모델(주성분 분석에 의해 축출되는 제1 주성분을 실제연령 척도로 변환하는 방법)을 적용하여 성인 남녀의 생물학적 연령, 활력연령, 체력연령을 산출하고자 시도하였다.

또한, 임기원 등(2002)은 한국 중년 여성 184명(3263세, 평균 46.47.5세)의 안정시의형태 및 생리기능, 운동 스트레스 조건에서의 생리기능, 행동체력 등을 대표하는 35개의 검사항목과 실제연령과의 상관을 구해 중회기 분석을 실시하였다. 그 결과, 노화의 기본과정을 대표한다고 가정되는 primary aging의 축출을 시도하여 여기에 높은 인자 부하량과 각 생리 기능을 대표할 수 있는 8항목을 설명변수로 산출하였다. 이와 같은 통계적 과정을 통해 산출된 연령을 건강연령(health age)이라 정의하고, 타당성을 검토하였다. 개념적으로는 노년학의 영역에서 취급되고 있는 생물학적 연령에 포함되지만, 신체조성, 혈압, 콜레스테롤, 폐기능 지표, 호흡순환능력(전신지구력), 민첩능력 지표, 순발능력 지표의 8종류의 변수로 산출되는 추정식을 작성하였다. 이와 같은 건강연령은 과거의 생물학적 연령과 체력 연령에 비해 건강수준을 보다 포괄적으로 나타내고, 중년여성의 건강 유지 및 증진에 불가결한 건강 및 체력수준을 파악할 수 있다고 보고하였다.

생물적 또는 생리적 연령을 추정하기 위한 설명 변수로서는 일반적으로 노화현상을 비교적 현저하게 반영할 수 있는 생리적 검사 결과가 이용된다.

이 배경에는 빠른 신체의 노화의 진행에 대해 큰 영향을 미친다는 전제 조건이 있기 때문이다. 그러나 안정 시에는 현저한 차이를 나타내지 않고 어떠한 스트레스 조건에서 젊은이에 비해 큰 차이를 나타내는 신체적 기능을 설명 변수로서 고려할 필요가 있다. 노화의 진행에 따른 체력과 운동 능력이 저하됨에도 불구하고, 지금까지 운동 스트레스 상황에서의 생리적 검사와 행동체력의 측정수치를 설명하는 변수를 이용한 연구는 미비하는 문제점이 있다.

본 발명과 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0042418호 (발명의 명칭: 건강상태정보 제공장치 및 그를 이용한 보험가입유도방법, 공개일자: 2005년 5월 9일)가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노인의 건강 및 일상생활 체력요소를 측정하여 장수체력나이를 산출할 수 있는 장수체력나이 산출 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 장수체력나이 산출 장치는 사용자가 누워있는 상태에서 기립하는데 소요되는 기립 시간값, 상기 사용자가 일정 거리를 속보로 완주하는데 소요되는 속보 시간값, 상기 사용자가 의자에서 앉아있다가 기립하는데 소요되는 의자 기립 시간값 및 상기 사용자가 외발서기를 유지하는 외발서기 시간값 중의 적어도 어느 하나 이상의 사용자 생체정보를 입력받는 정보 입력부; 입력된 상기 사용자 생체정보를 저장하는 메모리; 저장된 상기 사용자 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 일상생활을 위한 체력에 매칭되는 나이인 장수체력나이(longevity fitness age)를 산출하는 제어부; 및 상기 제어부에서 산출된 상기 장수체력나이를 출력하는 출력부를 포함한다.

상기 제어부는, 다음의 수학식을 사용하여 상기 장수체력나이를 산출하는 것을 특징으로 한다.

[수학식]

상기 X1은 상기 기립 시간값을 의미하고, 상기 X2는 상기 속보 시간값을 의미하고, 상기 X3은 상기 의자 기립 시간값을 의미하고, 상기 X4는 상기 외발서기 시간값을 의미한다.

상기 장수체력나이 산출장치는, 상기 산출된 장수체력나이에 따라 상기 사용자의 건강 관리를 위한 가이드 정보를 생성하는 가이드 정보 생성부; 및 상기 가이드 정보 생성부에서 생성된 상기 가이드 정보 및 상기 제어부에서 산출된 상기 장수체력나이에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 사용자의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하다.

상기 가이드 정보 생성부는, 상기 산출된 장수체력나이와 상기 사용자의 실제나이의 차이에 따른 표준 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 생체 균형을 관리하기 위한 상기 가이드 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 장수체력나이 산출 방법은 사용자가 누워있는 상태에서 기립하는데 소요되는 기립 시간값, 상기 사용자가 일정 거리를 속보로 완주하는데 소요되는 속보 시간값, 상기 사용자가 의자에서 앉아있다가 기립하는데 소요되는 의자 기립 시간값 및 상기 사용자가 외발서기를 유지하는 외발서기 시간값 중의 적어도 어느 하나 이상의 사용자 생체정보를 입력받는 단계; 상기 사용자 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 일상생활을 위한 체력에 매칭되는 나이인 장수체력나이(longevity fitness age)를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 장수체력나이를 출력하는 단계를 포함한다.

상기 장수체력나이를 산출하는 단계는, 다음의 수학식을 사용하여 상기 장수체력나이를 산출하는 것을 특징으로 한다.

[수학식]

상기 X1은 상기 기립 시간값을 의미하고, 상기 X2는 상기 속보 시간값을 의미하고, 상기 X3은 상기 의자 기립 시간값을 의미하고, 상기 X4는 상기 외발서기 시간값을 의미한다.

상기 장수체력나이 산출방법은, 상기 산출된 장수체력나이에 따라 상기 사용자의 건강 관리를 위한 가이드 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 가이드 정보 및 상기 산출된 장수체력나이에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 사용자의 단말기로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 정보를 생성하는 단계는, 상기 산출된 장수체력나이와 상기 사용자의 실제나이의 차이에 따른 표준 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 생체 균형을 관리하기 위한 상기 가이드 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 노인의 건강상태를 종합적으로 피드백하여 건강을 위한 생활습관의 정착을 향한 동기유발 등 국민의 건강 증진에 이바지할 수 있다. 즉, 노인은 퇴행성 질환으로 인해 신체적 기능 및 삶의 저하가 일어나며 사망률의 원인이 되는데, 본 발명에 따르면 노화 평가 연령척도를 일상에서 쉽게 측정할 수 있고 평가 및 이해가 용이하므로 이를 통해 주기적으로 노인들을 관찰할 수 있다. 따라서 이를 임상에 적용한다면 질환 노인을 조기에 선별하여 적절한 시기에 노인 관련 서비스를 제공함으로써 만성질환으로 인한 노인들의 노화를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 노인의 건강요인을 과학적으로 관리하는데 필요한 기초 자료로 활용할 수 있고, 건강 체력 향상을 위한 과학적 정책을 수립하는데 기초 자료로 활용될 수 있으며, 질병예방과 건강한 삶을 유지하여 의료비 절감에도 큰 기여를 할 수 있다.

또한, 본 발명을 웹 상에 적용하여 누구나 손쉽게 자기 자신의 실질적인 장수체력나이를 확인할 수 있도록 함으로써, 개인별 건강 척도, 건강나이 활용을 통해 건강증진을 위한 동기유발을 유도할 수 있다.

도 1의 (a)는 보정 전의 실제 나이와 연령척도 사이의 산포도를 나타내고, (b)는 보정 후의 실제 나이와 연령척도 사이의 산포도를 나타내는 참조도이다.
도 2는 건강 집단과 질환 집단 간의 장수체력나이를 비교한 참조도이다.
도 3은 질환집단 중 운동습관 유무에 따른 집단 간의 실제 나이와 장수체력나이를 비교한 참조도이다.
도 4는 본 발명에 따른 장수체력나이 산출장치를 설명하기 위한 구성 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 장수체력나이 산출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공하는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면, 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

본 발명은 노인의 신체적 기능을 추정 변인으로 노화 또는 노인의 만성 질환과 관련이 있는 신체적 기능을 선별하여 노화 평가 연령척도를 추정할 수 있도록 한다.

노화(aging)가 진행될수록 만성 질환(chronic disease)이 증가하고 신체적 기능(functional fitness)이 저하된다. 이로 인해 노인의 기대수명과 건강한 상태로 보내는 기간은 차이가 나타난다. 요양을 필요로 하는 노인의 건강증진은 사회적 목표라고 할 수 있으며 단순히 ‘수명 연장’보다는 ‘건강기간의 연장’을 성공적 노화(successful aging)라고 할 수 있다. 성공적인 노화를 위해서 노인의 노화 정도를 주기적으로 평가하여 적절한 정보를 제공 또는 조정하여야 한다. 따라서 일상에서 쉽게 적용될 수 있는 노화 평가 방법이 필요하다.

노화는 유전요인과 활동 수준, 영양, 건강 상태 등 환경요인에 따라 개인차가 크기때문에 실제나이(chronological age)로는 각 개인의 노화를 평가할 수 없다. 노화와 상관이 있는 다중변인을 분석하여 연령척도(Age scale)와 같은 하나의 지수로 평가할 것을 제언하였으며, 이와 관련된 여러 연구가 수행되었다. 하지만 노화 정도는 일상적으로 쉽게 측정 및 평가가 가능하여야 하는데, 생물학적 연령은 혈액검사 및 호흡가스분석기와 같은 전문 장비가 요구되어 일상적인 측정이 어렵다. 노화를 예측하는 표지자(marker)는 노화속도를 예측할 수 있어야 하고, 노화과정을 추적 관찰할 수 있어야 하며 반복측정이 가능하며 사람에게 적용이 가능하여야 한다. 유전자나 단백질과 같은 생체표지자(biomarker) 뿐만 아니라 노인의 신체적 기능도 노화예측 표지자가 될 수 있다. 노인의 신체적 능력은 근력(muscular strength), 보행속도(gate speed) 등과 같이 객관적 측정으로 평가할 수 있으며 이를 통해 일상생활동작(activities of daily living) 뿐만 아니라 낙상, 인지능력, 심혈관계 질환, 사망률을 예측하는 유용한 도구로 제안되고 있다. 또한, 요양소 입소(nursing home admission)가 요구되는 노인의 선별이 가능하다.

본 발명은 노화 및 노인의 질환과 관련이 있는 신체적 기능을 선별하고 이를 이용하여 노화를 평가할 수 있는 연령척도를 산출할 수 있다. 따라서 노인이 일상생활에서 필요한 가사, 쇼핑, 사회활동 등을 안전하게 영위하는데 필요한 능력을 '장수체력(longevity fitness)'으로 정의하고 장수체력나이를 추정한다. 실제나이에 비해 장수체력나이가 많을수록 신체기능이 저하된 것으로 판단할 수 있다. 신체활동의 자립을 위해 1차 생활동작(주거, 가사, 기본적인 신변동작 등)과 2차 생활동작(이동능력, 사회활동, 건강증진 활동 등)으로 구분하여, 타당성과 신뢰도가 높은 측정항목을 선택한다.

본 발명과 관련한 장수체력나이 산출을 설명하기 위해, 장수체력나이 산출의 근거가 되는 연구의 진행 과정을 기술하고, 이에 따른 본 발명의 구체적인 내용을 후술하기로 한다.

1. 연구 방법

(1) 연구 대상자

서울, 부산, 홍천군에 거주하며 자발적 참여 의사를 가지고 있으며 직접 측정 장소까지 본인 스스로 이동이 가능한 65세 이상의 노인을 대상으로 하였다. 신체적 기능측정과 설문조사가 가능하며 본 연구의 목적을 이해한 458명(남성 166명, 여성 292명)이 참여하였다. 설문 조사에 의해 6대 질환(뇌혈관질환, 고혈압, 당뇨병, 심장질환, 호흡기질환, 비만)으로 판정되지 않은 경우는 건강집단으로, 이중 한 가지라도 해당이 되는 경우는 만성질환 집단으로 분류하였다. 각 집단별 대상자의 신체적 특성은 다음의 표 1과 같다.

	Healthy Group			Disease Group
	Total (N=213)	Men (N=89)	Women (N=124)	Total (N=245)	Men (N=77)	Women (N=168)
Age (yrs)	74.4±4.6	74.9±4.7	74.0±4.6	74.5±4.8	75.5±4.9	74.1±4.7
Height (cm)	156.6±9.0	164.3±6.6	151.1±6.0	155.1±8.6	164.3±5.5	150.8±6.0
Weight (kg)	58.7±10.1	64.3±9.3	54.8±8.7	61.4±9.4	67.7±8.4	58.5±8.3
BMI (kg/㎡)	23.9±3.1	23.7±2.8	24.±3.2	25.5±3.0	25.0±2.6	25.7±3.1

1) 신체구성

신장은 신장계를 이용하여 대상자가 시선을 전방으로 향하도록 한 후 측정하였다. 체중은 대상자가 가벼운 복장을 한 상태에서 체중계를 이용하여 측정하였다. 신체질량지수(body mass index: BMI)는 체중과 신장의 제곱 비율(kg/㎡)로 산출하였다.

2) 신체적 기능 측정

연속상완굴신력, 콩옮기기, 봉옮기기를 제외한 모든 항목은 2회 실시하여 평균값을 구할 수 있다. 예를 들어, 악력(grip strength, kg), 눈뜨고 외발서기(one leg balancewitheyes open, sec), 기립능력(standing up froma supine position, sec), 팔 앞으로 뻗기(functional reach, cm), 의자에 앉았다 일어나기(standing up and sitting down a chair, sec), 일어나 걸어가기(time up and go, sec), 8자 보행(walking around two cones in a figure 8, sec), 5 m 보통 보행 및 최대보행(habitual walking, maximum walking, sec), 일자로 걷기(tandem walking, sec), 벽에서 버티기(leg endurance against wall, s), 앉아서 윗몸 앞으로 굽히기(sit and reach, cm) 등은 2회 이상 실시하여 획득된 값 중에서 좋은 기록을 사용할 수 있다.

악력(grip strength, kg)

양팔을 자연스럽게 벌린 후 편안한 자세에게 악력계(TKK 5101 Grip D; Takey, Tokio Japan)를 가능한 강하게 쥐게 하였다. 양손 모두 2회 측정하여 높은 값을 사용하였다.

연속상완굴신력(arm curl, num/30sec)

의자에 등을 기대지 않고 의자에 앉아서 오른손에 2.0kg의 아령을 쥐고 30초 동안 가능한 빠르게 상하로 움직이게 하였다.

눈뜨고외발서기(one leg balancewitheyes open, sec)

눈을 뜬 상태로 양 팔을 허리에 대고 발을 바닥에서 약 10 cm 정도 들어 균형을 가능한 오랫동안 잡게 하였다. 한쪽 다리를 든 시점을 시작으로 균형을 잃은 시점에 종료하였다. 최대 유지시간은 60초로 하였다.

기거능력(standing up froma supine position, sec)

매트 위에 천장을 보고 누워 측정자의 신호와 함께 가능한 빨리 일어나 기립자세를 취하게 하고 그 시간을 측정하였다.

팔 앞으로 뻗기(functional reach, cm)

벽에 옆으로 선 자세에서 양손을 편 상태로 어깨의 높이까지 들게 하였다. 양손가락의 끝 부분을 0 cm위치로 설정하고 양손을 같은 높이로 유지시킨 후 가능한 한 상체를 앞으로 하여 최대 거리를 계측하였다.

의자에 앉았다 일어나기(standing up and sitting down a chair, sec)

의자에서 일어선 직립자세에서 시작하여 의자에 앉았다 일어나는 동작을 5회 되풀이 하여 그 시간을 측정하였다.

일어나 걸어가기(time up and go, sec)

의자에 앉은 상태에서 시작하여 3 m앞에 높은 반환점을 돌아와서 다시 제자리에 앉는 시간을 측정하였다.

8자 보행(walking around two cones in a figure 8, sec)

지면에 1.5×3.6 m의 선의 양쪽에 반환점을 설치하고 그 사이에 의자를 놓았다. 대상자는 앉은 자세에서 시작과 함께 한쪽의 반환점을 돌아와 앉고 계속해서 반대쪽 반환점을 돌아와 앉았다. 이를 2회 반복한 소요시간을 기록하였다.

5 m 보통 보행 및 최대보행(habitual walking, maximum walking, sec)

바닥에 그어진 5 m 보행로를 따라 걷게 하였으며 다리가 측정 시작선을 넘어서는 시점에서 다리가 종료시점을 넘어서는 순간까지의 소요시간을 측정하였다. 보통걸음과 빠른 걸음으로 각각 시행하였다.

일자로 걷기(tandem walking, sec)

바닥에 그어진 3 m직선 위를 발 앞꿈치와 뒤꿈치를 붙여가면서 가능한 빨리 걷게 하여 시간을 측정하였다. 또한 측정 중 앞꿈치와 뒤꿈치가 붙지 않은 회수, 선을 밟지 않고 벗어난 회수, 벽에 손이 닿거나 균형이 무너진 횟수를 기록하고 이 경우 그 지점에서 다시 시작하였다.

콩 옮기기(carrying beans, num/30sec)

콩 60개가 담긴 용기를 왼쪽에 두고 20 cm 거리에 콩을 옮길 용기를 두었다. 대상자는 양 용기의 가운데 앉아 젓가락으로 콩을 한개씩 30초 동안 이동하게 하였다.

봉 옮기기(manipulating pegs in a pegboard, num/30sec)

대상자로 하여금 48개의 페그 측정기의 중앙에 서게 한 후 시작 신호에 따라 양손으로 페그를 한 개씩 잡고 앞쪽의 비어있는 구멍에 넣게 하여 30초 동안 이동한 페그 개수를 측정하였다.

(2) 자료 분석

자료는 SPSS PC+/win 21.0통계 프로그램을 이용하였다. 모든 자료에 대해 평균과 표준편차를 산출하였다. 연령과 신체적 기능의 관련성 분석을 위해 상관관계 분석(pearson’correlation analysis)과 주성분 분석(principle component analysis)을 실시하였다. 나이를 제외한 신체적 기능변인으로 주성분 분석을 시행하여 장수체력나이 추정식을 위한 계수를 구하였다. 건강 집단 또는 질환집단의 실제 나이와 장수체력나이 간 차이분석을 위해 대응표본 T검증을 실시하였다. 또한, 질환집단 내 운동집단과 비 운동집단의 실제 나이와 장수체력나이의 차이 분석을 위해 독립표본 T검증을 실시하였다. 모든 통계치의 유의수준은 p<.05로 설정하였다.

2. 연구 분석

(1) 실제나이와 신체적 기능의 관련성 분석

실제나이와 건강집단의 신체적 기능의 상관을 분석한 결과, 악력을 제외한 모든 항목에서 유의한 상관관계가 다음의 표 2에 나타났다.

건강집단과 질환집단간의 신체적 기능의 차이는 악력, 눈뜨고 외발서기, 기립능력, 의자에 앉았다 일어나기, 최대보행, 일자로 걷기에서 두 집단 사이에 유의한 차이(p<.05)가 있었다.

이 연구에서는 (1) 실제연령과 신체적 기능의 상관성과 (2) 건강집단과 질환집단 간 신체적 기능의 차이, (3) 측정의 용이성 및 안전성에 중점을 두어 장수체력나이 추정식 개발을 위한 4항목(눈뜨고 외발서기, 기립시간, 최대보행, 의자에서 앉았다 일어나기)이 선택되었다. 눈뜨고 외발서기는 평형성, 기립시간은 연속동작능력, 의자에서 앉았다 일어나기는 하지근력, 최대보행은 이동능력을 평가하는 항목이다. 채택된 4개의 신체적 기능과 실제나이의 관련성을 분석하기 위하여 주성분 분석을 다음의 표 3과 같이 시행하였다.

그 결과 한 개의 주성분에 실제나이를 비롯한 모든 항목이 유의한 적재치를 가지며 이성분은 50.8%의 설명력을 나타냈으며 고유 값(eigen value)이 1 이상으로 나타나 실제나이와 채택된 신체적 기능항목들이 서로 관련이 있음을 다음의 표 4에서 확인할 수 있었다.

(2) 장수체력나이 추정식의 산출

실제나이를 제외하여도 채택 항목들은 한 개의 주성분에 유의한 적재치를 가지는 것으로 다음의 표 5에 기재된 바와 같다. 또한, 이 요인은 57.2% 설명력을 가지며 고유 값이 2.29로 나타났다.

각 항목을 표준점수화하고 주성분 분석의 계수를 조합하면 다음의 수학식 1과 같이 연령점수(Age score)를 구할 수 있다.

여기서, X1=기립시간(s), X2=최대보행(s), X3=의자에서 앉았다 일어나기(s), X4=눈뜨고 외발서기(s)이다.

연령점수는 평균은 0, 표준편차는 1로 나타나므로 T scale을 이용하여 다음과 같이 수학식 2의 연령척도(Age scale)로 변환할 수 있다.

실제나이(Chronological age)와 연령척도는 상관관계가 있었지만(r=0.412, p<.001) 회귀선의 양쪽 끝부분이 서로 차이가 크게 나타난다. 이에 따라, 실제나이와 연령척도 사이의 차이를 다음의 수학식 3과 같이 보정(correction)을 하였다.

도 1a는 보정 전의 실제 나이와 연령척도 사이의 산포도를 나타내고, 도 1b는 보정 후의 실제 나이와 연령척도 사이의 산포도를 나타내는 참조도이다. 보정 후 실제나이와 연령척도(cAge scale)의 상관계수(r)가 0.737로 보정 전보다 높아졌다(p<.001).

이에 따라, 최종적인 장수체력나이의 산출식은 다음의 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.

여기서, X1은 기립 시간값을 의미하고, X2은 속보 시간값을 의미하고, X3은 의자 기립 시간값을 의미하고, X4는 외발서기 시간값을 의미한다.

(3) 장수체력나이의 타당도 검증

장수체력나이의 타당도 검증을 위해 6대 질환 중 한가지라도 질환을 가진 대상자를 질환집단으로 분류하고 실제나이와 장수체력나이를 비교하였다.

도 2는 건강 집단과 질환 집단 간의 장수체력나이를 비교한 참조도이다. 도 2를 참조하면, 건강집단은 실제나이(74.3±4.6세)와 장수체력나이 (74.3±6.3세)에서 차이가 나지 않았지만(p=.907), 질환집단에서 실제나이(74.6±4.8세)보다 장수체력나이(76.0±6.3세)가 높게 나타났다(p<.001).

또한, 도 3은 질환집단 중 운동습관 유무에 따른 집단 간의 실제 나이와 장수체력나이를 비교한 참조도이다. 도 3을 참조하면, 운동집단에 비해 비 운동집단에서 연령의 차이가 크게 나타남을 확인할 수 있다(p<.01).

이하, 본 발명에 따른 장수체력나이 산출장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 장수체력나이 산출장치(100)를 설명하기 위한 구성 블록도이다.

도 4를 참조하면, 장수체력나이 산출장치(100)는 정보 입력부(110), 메모리(120), 제어부(130), 가이드 정보 생성부(140), 출력부(150) 및 통신부(160)를 포함할 수 있다.

정보 입력부(110)는 사용자가 누워있는 상태에서 기립하는데 소요되는 기립 시간값, 상기 사용자가 일정 거리를 속보로 완주하는데 소요되는 속보 시간값, 상기 사용자가 의자에서 앉아있다가 기립하는데 소요되는 의자 기립 시간값 또는 상기 사용자가 외발서기를 유지하는 외발서기 시간값 등을 포함하는 사용자 생체정보를 입력받는다. 그밖에, 정보 입력부(110)는 사용자 생체정보로서, 사용자의 근력 측정을 위한 악력, 벽에서 버티기, 앉아 윗몸 앞으로 굽히기, 연속상완 굴신력, 8자 보행, 일어나 걸어가기, 팔 앞으로 뻗기, 발 붙여 걷기, 콩 옮기기, 봉 옮기기 등과 관련한 정보를 사용자로부터 입력받을 수 있다.

다음의 표 6은 정보 입력부(110)를 통해 입력받을 수 있는 사용자 생체정보를 예시하는 테이블 정보이다.

구분	요소	사용자 생체정보 항목
일상 생활 체력	근력	악력(grip strength, kg)
	근지구력	연속상완굴신력(arm curl, num/30sec), 벽에서 버티기(leg endurance against wall, s)
	유연성	앉아 윗몸 앞으로 굽히기(sit and reach, cm)
	이동 능력	8자 보행(walking around two chairs in a figure 8, sec), 일어나 걸어가기(time up and go, sec), 5 m 보통 보행 및 최대보행(habitual walking, maximum walking, sec)
	평형성	눈뜨고 외발서기(one leg balance with eyes open, sec), 팔 앞으로 뻗기(functional reach, cm), 발 붙여 걷기(tandem walking, sec)
	손동작	콩 옮기기(carrying beans, num/30sec)
	민첩성	5회 의자 일어나기(sit and stand 5 times)
	순발력	기립능력(standing up from a supine position, sec)
	협응력	봉 옮기기(manipulating pegs in a pegboard, num/30sec)

1. 악력(grip strength, kg)

악력값은 대상자의 양팔을 자연스럽게 벌린 후 편안한 자세에서 악력계를 가능한 강하게 쥐게 하여 획득한다. 대상자의 양손 모두 복수 회에 걸쳐서 측정하고, 복수의 값들 중 높은 값이 사용될 수 있다.

2. 연속상완굴신력(arm curl, num/30sec)

연속상완굴신력값은 의자에 등을 기대지 않고 의자에 앉아서 오른손에 아령을 쥐고 30초 동안 가능한 빠르게 상하로 움직이게 하여 획득한다. 여성 대상자는 2 kg, 남성 대상자는 3 kg의 아령을 손에 쥐고 팔을 내린 상태에서 팔 관절을 가능한 한 빨리 굴신하도록 한다.

3. 외발서기(one leg balancewitheyes open, sec)

외발서기 시간값은 눈을 뜬 상태로 양팔을 허리에 대고 발을 바닥에서 약 10 cm 정도 들어 균형을 가능한 오랫동안 잡게하여 획득한다. 한쪽 다리를 든 시점을 시작으로 균형을 잃은 시점에 종료한다. 최대 유지시간은 60초로 하며, 복수 회를 측정하며 좋은 기록을 사용할 수 있다.

4. 기립(standing up from a supine position, sec)

기립 시간값은 천장을 보고 누워 신호와 함께 가능한 빨리 일어나 기립자세를 취하게 하고 그 시간을 측정한다. 대상자를 매트 위에 천장을 본 상태로 눕게 하고, 시작과 동시에 자유로운 방법으로 일어나 차렷 자세까지 가능한 한 빨리 일어나도록 하여 소요시간을 측정한다. 복수 회를 측정하며 좋은 기록을 사용할 수 있다.

5. 팔 앞으로 뻗기(functional reach, cm)

팔 앞으로 뻗기 값은 벽에 옆으로 선 자세에서 양손을 편 상태로 어깨의 높이까지 들게 하여 획득한다. 양손가락의 끝 부분을 0 cm위치로 설정하고 양손을 같은 높이로 유지시킨 후 가능한 한 상체를 앞으로 하여 최대 거리를 계측한다.

6. 의자에 앉았다 일어나기(standing up and sitting down a chair, sec)

의자 기립 시간값은 의자에서 일어선 직립자세에서 시작하여 의자에 앉았다 일어나는 동작을 5회 되풀이하여 그 시간을 측정한다. 등받이가 있는 의자에 무릎이 90°가 되게 걸터앉도록 하고, 팔의 힘을 사용하는 것을 방지하기 위해 두 손을 교차하여 가슴부분에 고정시키도록 한다. 시작과 함께 등을 편 상태로 의자에서 일어서고 앉는 동작을 가능한 빠르게 5회 반복 실시하도록 하여 소요 시간을 측정한다. 앉은 상태에서 일어났을 때를 1회로 간주하며, 복수 회를 측정하며 좋은 기록을 사용할 수 있다.

7. 일어나 걸어가기(time up and go, sec)

일어나 걸어가기 값은 의자에 앉은 상태에서 시작하여 3 m 앞에 높은 반환점을 돌아와서 다시 제자리에 앉는 시간을 측정한다. 가능한 한 빠른 걸음으로 돌아와 앉도록 하며, 반환점을 도는 방법은 오른쪽이든 왼쪽이든 측정자의 자유에 맡긴다. 대상자가 의자에서 일어나 돌아와 앉는 동작까지의 시간을 측정한다. 복수 회를 측정하며 좋은 기록을 사용할 수 있다.

8. 8자 보행(walking around two cones in a figure 8, sec)

8자 보행 값은 지면에 1.5m의 선의 양쪽에 반환점을 설치하고 그 사이에 의자를 놓은 상태에서, 대상자가 앉은 자세에서 시작과 함께 한쪽의 반환점을 돌아와 앉고 계속해서 반대쪽 반환점을 돌아와 앉는 시간을 측정한다. 복수 회를 측정하며 좋은 기록을 사용할 수 있다.

9. 속보(habitual walking, maximum walking, sec)

속보 시간값은 바닥에 그어진 5 m 보행로를 따라 걷게 하였으며 다리가 측정 시작선을 넘어서는 시점에서 다리가 종료시점을 넘어서는 순간까지의 소요시간을 측정한다. 보통 걸음과 빠른 걸음으로 각각 시행한다. 넘어질 가능성을 고려하여 측정자가 옆에서 함께 걷도록 한다.

10. 일자로 걷기(tandem walking, sec)

일자로 걷기값은 바닥에 그어진 3 m직선 위를 발 앞꿈치와 뒤꿈치를 붙여가면서 가능한 빨리 걷게 하여 시간을 측정한다. 또한, 측정 중 앞꿈치와 뒤꿈치가 붙지 않은 회수, 선을 밟지 않고 벗어난 회수, 벽에 손이 닿거나 균형이 무너진 횟수를 기록하고 이 경우 그 지점에서 다시 시작하도록 한다.

11. 콩 옮기기(carrying beans, num/30sec)

콩 옮기기 값은 30 cm 간격으로 컵과 접시를 놓은 후, 접시 위에 있는 콩을 나무젓가락을 이용하여 옆에 있는 컵으로 이동시키도록 하여 30초 동안에 몇 개를 이동시켰는지 측정한다. 용기에서 떨어뜨린 콩은 세지 않으며, 나무젓가락의 위쪽을 잡도록 한다.

12. 봉 옮기기(manipulating pegs in a pegboard, num/30sec)

봉 옮기기 값은 대상자로 하여금 48개의 페그 측정기의 중앙에 서게 한 후 시작 신호에 따라 양손으로 페그를 한 개씩 잡고 앞쪽의 비어있는 구멍에 넣게 하여 30초 동안 이동한 페그 개수를 측정한다.

13. 벽에서 버티기(leg endurance against wall, s)

벽에서 버티기 값은 다리를 20 cm 정도 벌린 직립자세에서 등과 엉덩이를 벽에 밀착시키고 그 후 무릎을 90°로 굽힌 앉은 자세를 유지하도록 지시하여 0.1초 단위로 기록하고 최대 60초로 한다.

14. 앉아서 윗몸 앞으로 굽히기(sit and reach, cm)

앉아서 윗몸 앞으로 굽히기 값은 양 무릎을 펴고 앉아 발바닥을 좌전굴계에 밀착시킨 상태에서 양손을 앞으로 뻗어 거리를 계측한다.

정보 입력부(110)는 전술한 사용자 생체정보를 입력받기 위해 다양한 입력 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정보 입력부(110)는 터치 패널(touch panel), 펜 센서(pen sensor), 키(key) 패드 등을 포함할 수 있다. 터치 패널은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 펜 센서는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 키 패드는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다.

정보 입력부(110)는 입력된 사용자 생체정보를 제어부(110)의 제어에 따라 메모리(120)에 저장할 수 있다.

메모리(120)는 정보 입력부(110)로부터 제공되는 사용자 생체정보를 저장한다. 또한, 메모리(120)는 제어부(130)에서 장수체력나이를 산출하기 위한 전술한 수학식 4와 관련된 데이터와 후술할 가이드 정보의 생성을 위해 필요한 연령별로 세분화된 표준 생체정보를 포함할 수도 있다. 또한, 메모리(120)는 제어부(130)의 연산 및 논리를 위한 프로그램 및 소프트웨어를 저장할 수 있다.

메모리(120)는 정보 저장을 위해, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(120)는 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 내장 메모리는, 예를 들면, 휘발성 메모리 (예: DRAM (dynamic RAM), SRAM (static RAM), 또는 SDRAM (synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리 (non-volatile Memory) (예: OTPROM (one time programmable ROM), PROM (programmable ROM), EPROM (erasable and programmable ROM), EEPROM (electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (solid state drive (SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 외장 메모리는 flash drive, 예를 들면, CF (compact flash), SD (secure digital), Micro-SD (micro secure digital), Mini-SD (mini secure digital), xD (extreme digital), 또는 메모리 스틱 (memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 이러한, 메모리(120)는 도 1에서는 제어부(130)와 독립된 구조로 존재할 수도 있으며, 필요에 따라 제어부(130) 내에 실장된 형태일 수도 있다.

제어부(130)는 메모리(120)에 저장된 사용자 생체정보를 이용하여, 사용자의 일상생활을 위한 체력에 매칭되는 나이인 장수체력나이(longevity fitness age)를 산출한다. 즉, 제어부(130)는 장수체력나이 산출장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 후술할 가이드 정보 생성부(140)의 가이드 정보 생성을 위한 동작을 제어할 수도 있다.

제어부(130)는 중앙처리장치 (central processing unit (CPU)), 어플리케이션 프로세서 (application processor (AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서 (communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 또한, 중앙처리장치 (CPU)), 어플리케이션 프로세서 (AP), 또는 커뮤니케이션 프로세서 (CP)의 동작을 지원하기 위한 다양한 레지스터들을 포함할 수 있다.

제어부(130)는 전술한 수학식 4를 사용하여 장수체력나이를 산출할 수 있다. 여기서, 상기 X1은 상기 기립 시간값을 의미하고, 상기 X2은 상기 속보 시간값을 의미하고, 상기 X3은 상기 의자 기립 시간값을 의미하고, 상기 X4는 상기 외발서기 시간값을 의미한다.

신체적 기능 항목은 사용자의 안전성과 측정의 용이성을 고려하여 타당도와 신뢰도가 높은 14개 항목 예를 들어, 악력, 연속상완굴신, 외발서기, 기립능력, 기능적 팔 뻗기, 의자에 앉았다 일어나기, 일어나 걸어가기, 8자 보행, 속보 보행, 일자로 걷기, 콩 옮기기, 봉 옮기기 등을 고려할 수 있다. 이 중에서, 하지의 기능은 상지보다 근 손실이 더욱 빠르고 이로 인해 기능저하도 크기 때문에 노인의 사망률(mortality)과 요양률(hospitalization), 허약(frailty)과 상관이 높다. 따라서 수학식 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 장수체력나이의 산출을 위한 추정 변인으로 눈뜨고 외발서기, 기립시간, 속보 시간, 의자에서 앉았다 일어나기를 적용한다.

본 발명에서의 장수체력나이를 분석하기 위한 기법으로서 회귀분석에 의해 제시된 식은 양쪽 끝부분에 과대평가 또는 과소평가가 나타나는 한계점이 드러나서 주성분분석을 통해 산출된 1차 주성분이 가장 큰 분산을 설명함으로 이를 이용한 점수를 상관계수로 보정하여 적용한다. 1차 주성분 분석에서 실제나이가 신체적 기능항목과 하나의 주성분으로 분류되는 것을 확인하여 채택된 신체적 기능이 실제나이와 관련성을 가진다는 것을 알 수 있다. 2차 주성분분석에서는 실제 나이를 제외한 신체적 기능항목으로 분석을 실시하여 연령점수를 얻기 위한 계수를 산출한다. 이를 상관계수로 보정하여 실제나이와 높은 상관을 나타내는 장수체력나이의 산출을 위한 수학식 4를 구할 수 있다. 이에 따라, 건강 노인의 실제나이와 장수체력나이는 차이가 나타나지 않지만, 노인질환자는 실제나이에 비해 장수체력나이가 높게 나타나 본 발명에 따른 수학식 4를 통한 장수체력나이를 산출함으로 인해, 건강노인과 질환노인을 선별할 수 있다.

제어부(130)는 장수체력나이의 산출을 위해 메모리(120)에 저장된 사용자 생체정보를 액세스한다. 또한, 제어부(130)는 장수체력나이 산출을 위한 수학식 4에 해당하는 프로그램 정보를 메모리(120)로부터 액세스한다. 제어부(130)는 액세스된 사용자 생체정보와 수학식 4에 대한 프로그램 정보를 제어부(130)에 마련된 저장공간(예를 들어, RAM) 내에 저장한 후에, 사용자 생체정보에 해당하는 기립 시간값, 속보 시간값, 의자 기립 시간값 및 외발서기 시간값을 수학식 4에 대입하여 장수체력나이를 산출할 수 있다.

가이드 정보 생성부(140)는 제어부(130)에서 산출된 장수체력나이에 따라 사용자의 건강 관리를 위한 가이드 정보를 생성한다. 가이드 정보 생성부(140)는 산출된 장수체력나이와 사용자의 실제나이의 차이에 따른 표준 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 생체 균형을 관리하기 위한 상기 가이드 정보를 생성한다. 여기서, 표준 생체정보는 장수체력나이와 실제나이의 차이에 따라 연령별로 세분화된 건강 관리 정보를 의미한다. 가이드 정보 생성부(140)는 사용자 생체정보가 상기 표준 생체정보를 벗어난 경우에 상기 표준 생체정보에 수렴하도록 상기 사용자의 건강 관리를 위한 가이드 정보로서, 예를 들어, 스트레칭, 걷기 운동, 노르딕 걷기 운동 등의 건강 관리를 위한 정보를 생성할 수 있다. 이를 위해, 가이드 정보 생성부(140)는 메모리(120)에 저장된 표준 생체정보를 액세스하여 장수체력나이와 비교하여 가이드 정보를 생성할 수 있다.

출력부(150)는 제어부(130)에서 산출된 장수체력나이 또는 가이드 정보 생성부(140)에서 생성된 가이드 정보를 출력한다. 출력부(150)는 장수체력나이 또는 가이드 정보를 디스플레이 기기 또는 오디오 기기를 통해 출력할 수 있다. 디스플레이 기기는 예를 들면, 액정 디스플레이 (LCD), 발광 다이오드 (LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems (MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이 (electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 또한, 오디오 기기는 장수체력나이에 대한 정보를 음성 신호로 출력하는 것으로, 예를 들어, 스피커, 리시버, 이어폰 등을 포함할 수 있다.

통신부(160)는 제어부(130)의 제어에 따라 장수체력나이에 대한 정보 또는 가이드 정보 생성부(140)에서 생성된 가이드 정보를 사용자의 단말기로 전송할 수 있다. 이를 위해, 통신부(160)는 사용자의 단말기 간의 통신을 설정할 수 있으며, 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 사용자 단말기와 통신할 수 있다.

통신부(160)는 무선 통신으로서, 예를 들면, LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro, 또는 GSM 등 중 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 또한, 통신부(160)는 유선 통신으로서, 예를 들면, USB (universal serial bus), HDMI (high definition multimedia interface), RS-232 (recommended standard 232), 또는 POTS (plain old telephone service) 등 중 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다.

한편, 사용자의 단말기는 스마트폰 (smartphone), 태블릿 PC (tablet personal computer), 이동 전화기 (mobile phone), 화상 전화기, 전자북 리더기 (e-book reader), 데스크탑 PC (desktop personal computer), 랩탑 PC (laptop personal computer), 넷북 컴퓨터 (netbook computer), 워크스테이션 (workstation), PDA (personal digital assistant), 웨어러블 장치 (wearable device) 또는 스마트 와치 (smart watch) 등을 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 장수체력나이 산출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

장수체력나이 산출장치는 사용자가 누워있는 상태에서 기립하는데 소요되는 기립 시간값, 상기 사용자가 일정 거리를 속보로 완주하는데 소요되는 속보 시간값, 상기 사용자가 의자에서 앉아있다가 기립하는데 소요되는 의자 기립 시간값 및 상기 사용자가 외발서기를 유지하는 외발서기 시간값 중의 적어도 어느 하나 이상의 사용자 생체정보를 입력받는다(S200 단계). 기립 시간값은 천장을 보고 누워 신호와 함께 가능한 빨리 일어나 기립자세를 취하게 하고 그 시간을 측정한 값이다. 외발서기 시간값은 눈을 뜬 상태로 양팔을 허리에 대고 발을 바닥에서 일정 거리를 이격시킨 시점을 시작으로 균형을 잃은 시점까지 측정한 값이다. 의자 기립 시간값은 의자에서 일어선 직립자세에서 시작하여 의자에 앉았다 일어나는 동작을 복수회 되풀이하여 측정한 시간값이다. 속보 시간값은 바닥에 그어진 보행로를 따라 걷게 하되, 다리가 측정 시작선을 넘어서는 시점에서 다리가 종료시점을 넘어서는 순간까지의 소요시간을 측정한 값이다.

S200 단계 후에, 장수체력나이 산출장치는 사용자 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 일상생활을 위한 체력에 매칭되는 나이인 장수체력나이(longevity fitness age)를 산출한다(S202 단계). 장수체력나이 산출장치는 입력된 사용자 생체정보에 해당하는 기립 시간값, 속보 시간값, 의자 기립 시간값 및 외발서기 시간값을 수학식 4에 대입하여 장수체력나이를 산출할 수 있다.

한편, 장수체력나이 산출장치는 산출된 장수체력나이에 따라 사용자의 건강 관리를 위한 가이드 정보를 생성할 수도 있다. 장수체력나이 산출장치는 상기 산출된 장수체력나이와 상기 사용자의 실제나이의 차이에 따른 표준 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 생체 균형을 관리하기 위한 상기 가이드 정보를 생성할 수 있다.

S202 단계 후에, 장수체력나이 산출장치는 산출된 장수체력나이를 출력한다(S204 단계). 또한, 장수체력나이 산출장치는 산출된 장수체력나이에 대한 정보 또는 가이드 정보를 사용자의 단말기로 전송할 수 있다.

본 발명은 소프트웨어적인 프로그램으로 구현하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 소정 기록매체에 기록해 둠으로써 다양한 재생장치에 적용할 수 있다. 다양한 재생장치는 PC, 노트북, 휴대용 단말 등일 수 있다. 예컨대, 기록매체는 각 재생장치의 내장형으로 하드디스크, 플래시 메모리, RAM, ROM 등이거나, 외장형으로 CD-R, CD-RW와 같은 광디스크, 콤팩트 플래시 카드, 스마트 미디어, 메모리 스틱, 멀티미디어 카드일 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

100: 장수체력나이 산출장치
110: 정보 입력부
120: 메모리
130: 제어부
140: 가이드 정보 생성부
150: 출력부
160: 통신부

Claims (8)

1. 사용자가 누워있는 상태에서 기립하는데 소요되는 기립 시간값, 상기 사용자가 일정 거리를 속보로 완주하는데 소요되는 속보 시간값, 상기 사용자가 의자에서 앉아있다가 기립하는데 소요되는 의자 기립 시간값 및 상기 사용자가 외발서기를 유지하는 외발서기 시간값 중의 적어도 어느 하나 이상의 사용자 생체정보를 입력받는 정보 입력부;
   입력된 상기 사용자 생체정보를 저장하는 메모리;
   저장된 상기 사용자 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 일상생활을 위한 체력에 매칭되는 나이인 장수체력나이(longevity fitness age)를 산출하는 제어부; 및
   상기 제어부에서 산출된 상기 장수체력나이를 출력하는 출력부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   다음의 수학식을 사용하여 상기 장수체력나이를 산출하는 것을 특징으로 하는 장수체력나이 산출장치.
   [수학식]
   

   

   
   상기 X1은 상기 기립 시간값을 의미하고, 상기 X2는 상기 속보 시간값을 의미하고, 상기 X3은 상기 의자 기립 시간값을 의미하고, 상기 X4는 상기 외발서기 시간값을 의미한다.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 장수체력나이 산출장치는,
   상기 산출된 장수체력나이에 따라 상기 사용자의 건강 관리를 위한 가이드 정보를 생성하는 가이드 정보 생성부; 및
   상기 가이드 정보 생성부에서 생성된 상기 가이드 정보 및 상기 제어부에서 산출된 상기 장수체력나이에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 사용자의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장수체력나이 산출장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 가이드 정보 생성부는,
   상기 산출된 장수체력나이와 상기 사용자의 실제나이의 차이에 따른 표준 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 생체 균형을 관리하기 위한 상기 가이드 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 장수체력나이 산출장치.
5. 장수체력나이 산출장치의 정보 입력부는 사용자가 누워있는 상태에서 기립하는데 소요되는 기립 시간값, 상기 사용자가 일정 거리를 속보로 완주하는데 소요되는 속보 시간값, 상기 사용자가 의자에서 앉아있다가 기립하는데 소요되는 의자 기립 시간값 및 상기 사용자가 외발서기를 유지하는 외발서기 시간값 중의 적어도 어느 하나 이상의 사용자 생체정보를 입력받는 단계;
   상기 장수체력나이 산출장치의 제어부는 상기 사용자 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 일상생활을 위한 체력에 매칭되는 나이인 장수체력나이(longevity fitness age)를 산출하는 단계; 및
   상기 장수체력나이 산출장치의 출력부는상기 산출된 장수체력나이를 출력하는 단계를 포함하고,
   상기 장수체력나이를 산출하는 단계는,
   상기 제어부가 다음의 수학식을 사용하여 상기 장수체력나이를 산출하는 것을 특징으로 하는 장수체력나이 산출방법.
   [수학식]
   

   

   
   상기 X1은 상기 기립 시간값을 의미하고, 상기 X2는 상기 속보 시간값을 의미하고, 상기 X3은 상기 의자 기립 시간값을 의미하고, 상기 X4는 상기 외발서기 시간값을 의미한다.
6. 삭제
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 장수체력나이 산출방법은,
   상기 장수체력나이 산출장치의 가이드 정보 생성부는 상기 산출된 장수체력나이에 따라 상기 사용자의 건강 관리를 위한 가이드 정보를 생성하는 단계; 및
   상기 장수체력나이 산출장치의 통신부는 상기 생성된 가이드 정보 및 상기 산출된 장수체력나이에 대한 정보 중 적어도 하나를 상기 사용자의 단말기로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장수체력나이 산출방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 가이드 정보를 생성하는 단계는,
   상기 가이드 정보 생성부가 상기 산출된 장수체력나이와 상기 사용자의 실제나이의 차이에 따른 표준 생체정보를 이용하여, 상기 사용자의 생체 균형을 관리하기 위한 상기 가이드 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 장수체력나이 산출방법.
   

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