KR20030073791A

KR20030073791A - 인체 성분 상태 표시 방법 및 이를 이용한 인체 성분 분석장치

Info

Publication number: KR20030073791A
Application number: KR1020020013525A
Authority: KR
Inventors: 차기철; 이성효
Original assignee: 주식회사 바이오스페이스
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2003-09-19

Abstract

본 발명은 인체 성분 상태 표시 방법 및 이를 이용한 인체 성분 분석 장치에 관한 것으로, 피검자가 이상적인 체형일 때의 체질량 지수를 제1 기준으로, 피검자가 이상적인 체형일 때의 체지방률을 제2 기준으로, 피검자가 이상적인 체형일 때의 지방량을 제3 기준으로, 피검자가 이상적인 체형일 때의 근육량을 제4 기준으로 설정하고, 이 제1 기준 내지 제4 기준에 따라 영역을 구획한 후, 구획된 영역에 피검자의 현재 인체 성분 상태를 표시한다. 이에 따라 피검자는 전문가의 도움 없이도 자신의 인체 성분 상태를 구체적이고 용이하게 이해할 수 있으며 자신의 인체 성분 중 어떤 부분을 관리해야 하는지 쉽게 파악할 수 있다.

Description

인체 성분 상태 표시 방법 및 이를 이용한 인체 성분 분석 장치{A METHOD OF DISPLAYING A STATE OF BODY COMPOSITIONS AND A BODY COMPOSITION ANALYZER USING THIS METHOD}

본 발명은 인체 성분 상태를 표시하는 방법 및 이를 이용한 인체 성분 분석 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피검자의 체질량 지수나 체지방률 등과 같은 인체 성분 상태를 인체 성분 분석 시트에 표시하는 방법 및 이 방법을 이용하는 인체 성분 분석 장치에 관한 것이다.

인체 성분 분석 장치란, 인체 내로 약한 교류 전류를 흘려주고 이러한 전류가 인체를 통하여 흐를 때의 전기저항을 측정하는 이른바 인체 성분 분석법(BIA, Bioelectrical Impedance Analysis)을 이용하여 피검자의 체수분, 근육량, 체지방 등을 측정하고 분석하는 장치이다.

이러한 인체 성분 분석 장치는 체수분, 근육량, 체지방 등을 인체 성분 분석 시트(Body Composition Analysis sheet) 상에 수치로 그 측정량을 그대로 표시하거나 막대그래프 등을 이용하여 정상(normal), 과다(over), 부족(under) 등으로 표현하고 있다.

이와 같이 각각의 인체 성분 데이터를 단순히 피검자에게 표시만 할 경우 전문적인 지식을 가진 자의 도움이 없다면 피검자 단독으로는 자신의 인체 성분 상태에 대해서 단편적인 지식밖에 얻을 수 없다. 또한, 자신의 현재 상태를 향상시키기 위하여 어떠한 인체 성분값을 위주로 해서 관리하고 향상시켜야 하는지도 제대로 파악하기가 어렵다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전문가의 도움 없이도 피검자 스스로 자신의 인체 성분 상태를 구체적이고 용이하게 이해하고 자신의 인체 성분 중 어떤 부분을 관리해야 하는지 쉽게 파악할 수 있도록 인체 성분 상태를 표시하는 데 있다.

도 1은 인체 성분 분석 장치의 개략적인 블록 구성도이고,

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 남성용 챠트이고,

도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 남성용 챠트이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 피검자가 이상적인 체형일 때의 체질량 지수를 제1 기준으로, 피검자가 이상적인 체형일 때의 체지방률을 제2 기준으로, 피검자가 이상적인 체형일 때의 지방량을 제3 기준으로, 피검자가 이상적인 체형일 때의 근육량을 제4 기준으로 설정하고, 이 제1 기준 내지 제4 기준에 따라 영역을 구획한 후, 구획된 영역에 피검자의 현재 인체 성분 상태를 표시한다.

또는 피검자의 제1 표준 체질량 지수를 제1 기준으로, 피검자의 제2 표준 체질량 지수를 제2 기준으로, 피검자의 제1 표준 체지방률을 제3 기준으로, 피검자의 제2 표준 체지방률을 제4 기준으로, 피검자가 이상적인 체형일 때의 지방량을 제5 기준으로, 피검자가 이상적인 체형일 때의 근육량을 제6 기준으로 설정하여 이에 따라 영역을 구획한 후에 이 구획된 영역에 피검자의 현재 상태를 표시할 수도 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 인체 성분 분석 장치의 개략적인 블록 구성도이다.

제1 측정부(12)는 피검자의 인체 성분을 측정하기 위해 피검자의 신체내로 전류를 흘러 주기 위한 전극들로 이루어지며, 임피던스를 측정하는 방법에 따라 피검자의 양 손에 접촉되는 손전극(12a)과 양 발에 접촉되는 발전극(12b)을 모두 포함하거나 이들 중의 일부만을 포함하여 이루어진다.

제2 측정부(14)는 피검자의 인체 성분 이외의 신상 정보, 예를 들면 피검자의 신장, 체중 등을 측정하는 신장계(14a), 체중계(14b) 등을 포함한다. 이 제2 측정부(14)는 경우에 따라 피검자가 직접 자신의 신장, 체중, 성별 등을 포함하는 신상 정보를 입력할 수 있도록 하는 키보드(15a)나 터치 패드(15b) 등의 입력부(15)와 함께 또는 선택적으로 구성할 수 있다.

상기에서 손전극(12a) 및/또는 발전극(12b)을 이용하여 인체 성분을 측정하는 방법이나 신장계(14a), 체중계(14b) 등의 구성 및 작동에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

연산 처리부(16)는 제1 측정부(12)와 제2 측정부(14) 및/또는 입력부(15) 등과 제1 인터페이스 회로(17)를 통하여 연결되는 마이크로프로세서로 이루어지며, 제1 측정부(12)로부터 얻어지는 피검자의 인체 성분 값으로부터 피검자의 체지방을 분석하고, 제2 측정부(14) 또는 입력부(15)로부터 얻어지는 피검자의 체중, 신장 등으로부터 체액의 양(Total Body Water; TBW), 근육량(Lean), 지방량(Fat), 체질량 지수(BMI), 체지방율(PBF) 및 부위별 인체 성분을 분석한다. 또한 연산 처리부(16)는 이와 같이 분석된 인체 성분 상태에 따라 인체 성분 분석 시트를 작성한다. 여기서 연산 처리부(16)가 인체 성분 분석 시트를 작성하는 상세한 방법에 대해서는 후술한다.

표시부(18)는 연산 처리부(16)와 제2 인터페이스 회로(19)를 통하여 연결되며 연산 처리부에서 작성한 인체 성분 분석 시트를 피검자가 볼 수 있도록 하기 위한 표시화면(18a) 또는 프린터(18b)을 포함한다.

상기에서 제1 인터페이스 회로(17)는 제1 측정부(12), 제2 측정부(14) 및 입력부(15)와 연산 처리부(16) 사이의 데이터 입력 관련 인터페이스를 위한 회로로서, A/D 변환기, I/O 제어기 등을 포함하여 이루어질 수 있으며, 제2 인터페이스 회로(19)는 연산 처리부(16)와 표시부(18) 사이의 데이터 출력 관련 인터페이스를 위한 회로로서, 비디오 카드, I/O 제어기 등을 포함하여 이루어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 연산 처리부가 작성하는 인체 성분 분석 시트에 나타나는 남성용 챠트(chart)이다.

챠트의 가로축(X축)은 체질량 지수(BMI, Body Mass Index)를 나타내고, 세로축(Y축)은 체지방률(PBF, Percent Body Fat)을 나타낸다. 여기서 체질량 지수(BMI)는 체중(Weight)을 신장(Height)의 제곱으로 나눈 값(W/H²)으로 정의하며, 체지방률(PBF)은 지방량(Fat)을 체중(Weight)으로 나눈 퍼센트 값(F*100/W)으로 정의한다.

이와 같이 가로축과 세로축을 정의한 후에 피검자가 이상적인 체형을 가졌을 때를 가정하여 그 때의 체질량 지수(BMI)와 체지방률(PBF), 즉 이상적인 체질량 지수(iBMI)와 체지방률(iPBF)을 각각 제1 기준선(L22) 및 제2 기준선(L24)으로 삼아 챠트에 표시한다. 국제 표준에 따르면 가장 적절한 체질량 지수는 22이며, 체지방률은 남성인 경우 15이고, 여성인 경우 23이라 하고 있으므로 도 2에서는 제1 기준선(L22)을 X = 22, 제2 기준선(L24)을 Y = 15로 표시하고 있다.

다음, 피검자가 이상적인 체형을 가졌을 때를 가정하여 그 때의 지방량을 제3 기준선(L26)으로 삼아 챠트에 표시한다. 여기서 제3 기준선(L26)을 구하는 구체적인 방법을 설명하기 위하여 다음과 같이 변수를 정의한다.

[변수의 설정]

피검자의 현재 BMI: x

피검자의 현재 PBF: y

iBMI : X

iPBF : Y

이와 같이 변수를 설정했을 때 체질량 지수(BMI)와 체지방률(PBF)의 상기한 정의로부터 피검자의 현재 지방량(Fat)과 이상적인 지방량(iFat)을 다음과 같이 표현할 수 있다.

=

제3 기준선은 피검자의 현재 지방량(Fat)이 이상적인 지방량(iFat)과 그 값이 같다(Fat=iFat)는 의미와 동일하므로 제3 기준선(L26)은 식 1과 식 2로부터 다음의 식으로 표시할 수 있다.

다음, 피검자가 이상적인 체형을 가졌을 때를 가정하여 그 때의 근육량을 제4 기준선(L28)으로 삼아 챠트에 표시한다.

근육량은 체중에서 지방량을 제외한 값을 가리키므로 피검자의 현재 근육량(Lean)과 이상적인 근육량(iLean)을 다음과 같이 표현할 수 있다.

=

제4 기준선(28)은 피검자의 현재 근육량(Fat)이 이상적인 근육량(iFat)과 그 값이 같다(Lena=iLean)는 의미와 동일하므로 제4 기준선(L28)은 식 4와 식 5로부터 다음의 식으로 표시할 수 있다.

상기한 바와 같이 제1 기준선 내지 제4 기준선(L22, L24, L26, L28)을 챠트에 표시하면 챠트는 총 8개의 영역으로 분할된다. 각 영역의 의미는 다음과 같다.

제2 기준선(L24)과 제4 기준선(L28)으로 둘러싸인 제1 영역(A)은 체질량 지수(BMI)가 높고, 체지방률(PBF)도 높으며, 이상적인 지방량(iFat)보다 지방량이 많고, 이상적인 근육량(iLean)보다 근육량이 많은 상태이다. 이는 뚱뚱하면서 지방도 많고, 근육도 많은 사람이 속하는 군이다.

제1 기준선(L22)과 제4 기준선(L28)으로 둘러싸인 제2 영역(B)은 체질량 지수(BMI), 체지방률(PBF) 모두 높고, 지방량도 이상적인 지방량(iFat)보다 높지만 근육량이 이상적인 근육량(iLean)에 비해서 부족한 상태이다. 즉, 뚱뚱하면서 운동부족 등으로 인하여 근육이 모자라는 군이다.

제1 기준선(L22)과 제3 기준선(L26)으로 둘러싸인 제3 영역(C)은 체질량 지수(BMI)는 낮고, 체지방률(PBF)은 높으며, 지방량이 이상적인 지방량(iFat)보다 높지만, 근육량이 이상적인 근육량(iLean)보다 낮다. 즉, 겉보기에는 정상이거나 다소 말라 보이지만, 지방이 절대적으로 많은 상태로서 일반적인 비만 기준으로는 구분해내기 힘든 군이다.

제2 기준선(L24)과 제3 기준선(L26)으로 둘러싸인 제4 영역(D)은 체질량 지수(BMI)가 낮기 때문에 겉보기에 정상으로 보인다. 체지방률(PBF)이 높긴 하지만, 이상적인 지방량(iFat)보다는 아래에 있으므로 제3 영역(C)과 유사하면서 이보다 양호한 상태에 있는 군이다.

제2 기준선(L24)과 제4 기준선(L28)으로 둘러싸인 제5 영역(E)은 체질량 지수(BMI), 체지방률(PBF), 지방량(Fat), 근육량(Lean)이 모두 부족한 상태로서, 극심한 허약 상태에 놓여 있는 군이다.

제1 기준선(L22)과 제4 기준선(L28)으로 둘러싸인 제6 영역(F)은 겉보기에 약간 말라보이지만, 지방량(Fat)도 적고, 체지방률(PBF)도 낮으며, 반면에 근육량(Lean)은 이상적인 양보다 많이 보유하고 있는 군이다. 즉, 다소 말라보이지만 건강한 상태를 유지하고 있는 경우이다.

제1 기준선(L22)과 제3 기준선(L26)으로 둘러싸인 제7 영역(G)은 체질량 지수(BMI)가 높아서 다소 뚱뚱해 보일 수 있지만, 그 대부분이 근육이다. 육체미 선수와 같이 근육을 아주 많이 발달시킨 경우에서 나타나며 건강한 군에 속한다.

제2 기준선(L24)과 제3 기준선(L26)으로 둘러싸인 제8 영역(H)은 제7 영역(G)과 유사한 상태이나, 제7 영역(G)에 비해 지방량(Fat)이 이상적인지방량(iFat)을 약간 초과한 상태이다. 그러나 체지방률(PBF)의 정상 임계값 이하를 유지하고 있으므로 건강한 편이라고 할 수 있다.

상기와 같이 챠트를 총 8개의 영역으로 분할한 후에 피검자의 체중, 신장, 지방 등을 분석하여 얻은 체질량 지수(BMI)와 체지방률(PBF)을 챠트 상에 표시한다.

여기서, 만일 피검자의 체질량 지수(BMI)와 체지방률(PBF)이 제1 영역(A)에 속했다면 연산처리부는 표시부에 챠트를 표시하는 이외에 제1 영역이 갖고 있는 의미와 피검자를 위한 지방량이나 근육량에 대한 조절값 등을 메시지로 표시할 수도 있으며, 또는 이를 음성 생성기(21) 등을 이용하여 음성으로 피검자에게 전달할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 연산 처리부가 작성하는 인체 성분 분석 시트의 남성용 챠트이다.

도 3의 남성용 챠트는 도 2에서의 이상적인 체질량 지수와 인체 성분량을 기준으로 삼지 않고 체형을 비만, 표준, 마름으로 구분할 때의 표준 체질량 지수와 표준 체지방률을 기준으로 삼고 있다. 이에 따라 표준 체질량 지수와 표준 체지방률이 챠트의 가로축과 세로축을 각각 삼등분하도록 표시하는 데, 예를 들면 제1 표준 체질량 지수를 20으로, 제2 표준 체질량 지수를 25로 하고, 제1 표준 체지방률을 남성인 경우 10으로, 여성인 경우 18로 하고, 제2 표준 체지방률을 남성인 경우 20으로, 여성인 경우 28로 하여 제1 기준선 내지 제4 기준선(L32a, L32b, L34a, L34b)을 챠트에 표시한다. 이 때의 각 기준선이 의미하는 바로는, 가로축(BMI)에대해서는 '마름<20<표준<25<비만'이 되고, 세로축(PBF)에 대해서는 '지방부족<10<표준<20<지방과다'를 의미한다. 그리고 도 2에서와 같이 피검자가 이상적인 체형일 때를 가정한 지방량과 근육량에 대한 기준선을 각각 제5 기준선(L36)과 제6 기준선(L38)으로 표시한다. 상기와 같이 제1 기준선 내지 제6 기준선(L32a, L32b, L34a, L34b, L36, L38)을 챠트에 표시하면, 챠트를 총 20개의 영역으로 분할할 수 있다. 이 때 각 영역이 가지는 의미에 대해서는 제1 실시예와 유사한 방식으로 해석하면 되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 상기한 실시예에 대한 다양한 변경이 가능함은 물론이다. 즉, 상기의 실시예에서는 4개와 6개의 기준선을 제시하였으나 체질량 지수(BMI)와 체지방률(PBF)의 분류 방법에 따라 여러 가지의 기준선을 제공할 수도 있다. 예를 들면, 체질량 지수(BMI)는 비만, 정상, 마름 또는 고도비만, 과체중, 정상, 저체중 등으로 구분하는 등과 같은 분류 방법에 따라 상기 제1 실시예의 제1 기준선이 두 개, 세 개 또는 그 이상으로 나뉠 수도 있고, 체지방률(PBF)도 이와 유사한 방식으로 나눌 수 있다. 또한 상기에서 제시한 체질량 지수(BMI)와 체지방률(PBF)의 이상적인 값도 인종, 성별, 연령에 따라서 변경 가능함은 물론이다. 예를 들면, 연령에 따라 제1 실시예의 제1 기준선과 제2 기준선의 값을 변경할 수 있고 이렇게 하면 제3 기준선과 제4 기준선의 수식형태도 달라지게 된다.

본 발명에 따르면 피검자는 인체 성분 상태를 나타내는 챠트만을 보고서 현재 자신의 상태가 어떠한지에 대해서 더욱 구체적이고 용이하게 이해할 수 있다. 예를 들면 피검자의 현재 건강상태가 도 2의 제2 영역(B)에 표시되어 있다면 자신은 운동부족으로 근육량이 모자라는 경우에 해당한다는 것을 즉시 이해할 수 있을 것이다. 또한, 피검자는 자신의 인체 성분 지수와 체지방률이 각각의 기준선으로부터 얼마만큼 떨어져 있는지를 보고서 어떠한 부분을 관리하고 얼마만큼 향상시켜야 할지 전문가의 도움 없이도 쉽게 이해할 수 있다. 본 발명을 더욱 응용한다면 피검자에게 필요한 지방량, 근육량 등의 조절값을 자동으로 연산하여 표시부를 통해 제시할 수도 있다.

Claims

체중, 신장, 체지방 등을 이용하여 피검자의 인체 성분 상태를 표시하는 방법으로서,

피검자가 이상적인 체형일 때의 체질량 지수를 제1 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 체지방률을 제2 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 지방량을 제3 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 근육량을 제4 기준으로 설정하는 단계,

상기 제1 기준 내지 제4 기준에 따라 영역을 구획하는 단계, 그리고

상기 구획된 영역에 피검자의 현재 인체 성분 상태를 표시하는 단계

를 포함하는 인체 성분 상태 표시 방법.
제1항에서,

상기 제1 기준 설정 단계에서 이상적인 체형의 체질량 지수는 22인 인체 성분 상태 표시 방법.
제1항에서,

상기 제2 기준 설정 단계에서 이상적인 체형의 체지방률은 남성의 경우 15이고 여성의 경우 23인 인체 성분 상태 표시 방법.
체중, 신장, 체지방 등을 이용하여 피검자의 인체 성분 상태를 표시하는 방법으로서,

피검자의 제1 표준 체질량 지수를 제1 기준으로 설정하는 단계,

피검자의 제2 표준 체질량 지수를 제2 기준으로 설정하는 단계,

피검자의 제1 표준 체지방률을 제3 기준으로 설정하는 단계,

피검자의 제2 표준 체지방률을 제4 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 지방량을 제5 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 근육량을 제6 기준으로 설정하는 단계,

상기 제1 기준 내지 제6 기준에 따라 영역을 구획하는 단계, 그리고

상기 구획된 영역에 피검자의 현재 인체 성분 상태를 표시하는 단계

를 포함하는 인체 성분 상태 표시 방법.
제4항에서,

상기 제1 기준 설정 단계에서 제1 표준 체질량 지수는 20이고, 상기 제2 기준 설정 단계에서 제2 표준 체질량 지수는 25인 인체 성분 상태 표시 방법.
제4항에서,

상기 제3 기준 설정 단계에서 제3 표준 체지방률은 남성인 경우 10이고, 여성인 경우 18이며, 상기 제4 기준 설정 단계에서 제4 표준 체지방률은 남성인 경우 20이고, 여성인 경우 28인 인체 성분 상태 표시 방법.
제1항 또는 제4항에서,

상기 피검자의 현재 인체 성분 상태 표시 단계에서의 인체 성분 상태는 피검자로부터 측정된 체질량 지수와 체지방률을 포함하는 인체 성분 상태 표시 방법.
성별, 연령 등을 포함하는 피검자의 신상 정보를 입력하는 입력부,

피검자의 신체 임피던스를 측정하는 측정부,

상기 신상 정보와 상기 임피던스 측정값을 이용하여 인체 성분량을 산출하는 연산처리부, 그리고

측정된 인체 성분을 표시하는 표시부

를 포함하고,

상기 연산처리부는

가로축을 체질량 지수로, 세로축을 체지방률로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 체질량 지수를 제1 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 체지방률을 제2 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 지방량을 제3 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 근육량을 제4 기준으로 설정하는 단계,

상기 제1 기준 내지 제4 기준에 따라 영역을 구획하는 단계, 그리고

상기 구획된 영역에 피검자의 현재 인체 성분 상태를 표시하는 단계

를 실행하고,

상기 표시부는 상기 연산 처리부와 연결되어 상기 연산 처리부가 처리한 챠트를 피검자에게 표시하는

인체 성분 분석 장치.
성별, 연령 등을 포함하는 피검자의 신상 정보를 입력하는 입력부,

피검자의 신체 임피던스를 측정하는 측정부,

상기 신상 정보와 상기 임피던스 측정값을 이용하여 인체 성분량을 산출하는 연산처리부, 그리고

측정된 인체 성분을 표시하는 표시부

를 포함하고,

상기 연산처리부는

가로축을 체질량 지수로, 세로축을 체지방률로 설정하는 단계

피검자의 제1 표준 체질량 지수를 제1 기준으로 설정하는 단계,

피검자의 제2 표준 체질량 지수를 제2 기준으로 설정하는 단계,

피검자의 제1 표준 체지방률을 제3 기준으로 설정하는 단계,

피검자의 제2 표준 체지방률을 제4 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 지방량을 제5 기준으로 설정하는 단계,

피검자가 이상적인 체형일 때의 근육량을 제6 기준으로 설정하는 단계,

상기 제1 기준 내지 제6 기준에 따라 영역을 구획하는 단계, 그리고

상기 구획된 영역에 피검자의 현재 인체 성분 상태를 표시하는 단계

를 실행하고,

상기 표시부는 상기 연산 처리부와 연결되어 상기 연산 처리부가 처리한 챠트를 피검자에게 표시하는

인체 성분 분석 장치.