아동 청소년용으로 개발된 스마트칼로리트래킹 알고리즘은 신체활동으로 인해 발생하는 가속도 신호를 기반으로 신체활동유형 구분 및 활동소모열량추정을 목적으로 하는 기술임
○ 비만은 단순히 몸매가 좋지 않거나 배가 나온 체형의 문제가 아니라, 고혈압, 당뇨병, 고지혈증과 같은 질병에 걸릴 위험을 증가시키고 나아가 사망률을 증가시키는 질병으로 규정함. (세계보건기구(WHO), 1996)
○ 우리나라 아동·청소년들은 식생활의 서구화 및 영양과다, 운동 부족 등으로 과거에 비해 비만이 증가함. 특히 아동·청소년들의 과다한 학습 활동 및 컴퓨터 게임 등으로의 놀이문화 변화로 인해 활동성 저하 현상은 점점 더 심해지는 추세임 (23년간 서울 지역 초.종,고 학생의 비만 추이, Korean J Pediatr 2004)
○ 국민건강영양조사 결과 만 1세이상 19세미만 비만율은 1998년 6.8%에서 2010년 10.2%로 증가하여 아동·청소년 10명 가운데 1명이 비만 (아동·청소년 비만예방을 위한 정책적 지원방안, 서울연구원, 2013)
○ 현재의 비만인구 증가 추세가 지속되면 2025년에는 전 세계 인구의 3분의 1이 비만환자(체질량지수 30kg/㎡ 이상)가 될 것이라고 예측 (국제비만전문위원회(International Obesity Task Force))
○ 2008년에서 2011년 사이, 초,중,고 학생들의 비만율은 각각 11에서 13.7%, 11.6에서 14.1%, 11.4에서 15.4%로 단기간에 급격히 증가한 양상을 보여 아동·청소년기의 비만 관리가 시급함. (교육과학기술부, 학생 건강 표본조사(2008~2011), 표준체중에 의한 비만율 기준)
○ 정상 체중에 비해 비만일 경우 우울감점수는 높아지고 자아존중감점수는 낮아지는 경향을 보여 잠재적 사회문제의 가능성도 내포하고 있음 (아동·청소년 비만실태조사, 한국청소년정책연구원, 2009)
○ 성인 비만증의 상당수가 소아에서부터 시작되며, 비만한 영아나 소아는 성인이 되어서도 비만증이 될 확률이 높으므로 아동·청소년기의 비만 관리가 매우 절실함 (Childhood obesity. Pediatr Clin North Am 1985, Childhood antecedents of adult obesity. Do chubby infants become obese adults? N Engl J Med 1976)
○ 체계적 비만 관리에는 음식섭취조절 및 소비 칼로리 파악이 필수이며, 이를 위해서는 정확한 신체 활동량 측정이 수반되어야 하나, 현재 국내외 대다수 제품들은 운동량 측정의 정확성이 입증된 바 없음
○ 효과적 비만 관리를 위해서는 높은 정확성과 편리한 사용을 보장하는 운동량 측정기기의 개발이 반드시 이루어져야함.
○ 운동량 측정 기기를 활용하여 우리나라 사람들의 활동량 측정 데이터를 모으면 우리나라 사람들의 활동량과 비만의 특성을 규정할 수 있으므로 단순 측정이 아닌 데이터의 축적이 가능한 스마트 칼로리트랙킹 시스템의 개발이 필수적임
○ 미국 제품의 경우 에너지 소비량에 대한 FDA승인을 득한 제품도 있으나, 국내에서는 의료기기로써 기준도 마련되어 있지 않아 관련 산업의 근간을 마련하는 것이 시급함
○ 선진국을 중심으로 운동관리 서비스 시장의 태동이 시작되어 시장의 점유율을 확보하기 위한 신속한 진입이 필요함
○ mHealth technology를 이용하여 성인 비만 대상자들의 체중관리를 성공적으로 유도한 해외 연구의 선례 존재 (Lora E. B.; at al., 2012)
○ 기능성게임(serious game)은 동기부여/동기화 및 행동변화/행위준수에 효과적이며(Schuller, B. W.; et al., 2013), 비만 예방 및 관리라는 컨텐츠를 포함한 기능성 게임을 mHealth technology에 적용하여, 게임과 스마트폰 사용에 익숙한 세대인 소아청소년에게 접근한다면 그 효과가 극대화될 것임
*Lora E. B.; at al. (2012). Using mHealth Technology to Enhance Self-Monitoring for Weight Loss: A Randomized Trial. American Journal of Preventive Medicine 43(1). 20-26.
**Schuller, B. W.; Dunwell, I.; Weninger, F.; Palett (2013). Serious Gaming for Behavior Change: The State of Play. IEEE Pervasive Computing 12(3). 48-55.
- 아동청소년을 위한 알고리즘 및 기기가 존재하지 않으므로 분명한 이점이 있음
- 정확도와 시간분해능을 동시에 갖춘 알고리즘으로 실시간 활용이 가능한 장점이 있음
- 실제 우리나라의 아동청소년을 대상으로 수집한 임상실험에 기반하여 제작한 알고리즘
- 기존 제품의 경우 활동소모량의 누적값만 제공하며 신체활동의 유형을 감지하는데에는 매우 제한적이나, 본 기술의 경우 신체활동의 유형의 실시간 감지가 가능하도록 활용할 수 있어 라이프로거로 활용 가능
* 기술명 : 아동청소년용 스마트 칼로리트래킹 알고리즘
- 가속도 기반 신체활동 감지 및 활동소모열량 추정 3단계 알고리즘
- 가속도 기반 신체활동 유형 감지 알고리즘
- Q-mark 자료중 기술이전 범위내용 제공(요구사항정의서, 시험 절차 및 결과서)
- 임상데이터 수집 방법론 및 노하우
- 가속도 기반 스마트 칼로리트래킹 알고리즘 제작 방법론
- 관련 특허
? 기술이전 및 상용화시, 유치원, 학교 등의 교육 기관에서 신체활동 장려 도구로 활용 가능
- 아동·청소년들의 야외 활동 활성화로 활동량 증가 및 에너지 소비량 증가
- 유치원, 학교의 체육활동 시간에 활용하여 중장기적인 신체 활동량 관리 가능
- 비만 관리 및 예방으로 아동·청소년들의 건강 증진 효과 극대화
? 움직임을 싫어하는 아동·청소년들에게 흥미요소를 결합한 컨텐츠 및 보상 체계 적용 (상용화 및 스마트폰 및 앱컨텐츠와 연동) - 기술이전시
- 컴퓨터 게임, 비디오 게임 등 움직임이 없는 기존 게임에 활동적 요건을 추가하여 몸을 움직일 수 있도록 유도하여 자연스러운 운동효과 기대
- 웨어러블 기기에 모바일 기기를 연동하므로 기존 비디오 게임에 움직임을 가미한 제품(예-Wii Fit 등)에 비해 야외 등으로 활동 영역을 넓힐 수 있다는 장점이 있음.
? 초등 및 중등교육기관의 예체능 교육을 포함해 다양한 교육 프로그램에 연구 결과물을 적용해 소아·청소년의 교육과 함께 건강 및 체력을 증진시킬 수 있음
? 기술 이전될 경우, 국내 사설 학원(태권도 학원)의 프로그램과 연계해 실용화가 가능할 것으로 기대
? 한국과 유사한 수준의 높은 소아 비만율을 보이는 미국 등 소아 비만이 심각한 사회문제로 여겨지는 서구권 국가로의 수출이나 기술 이전 가능성이 존재 (사업 종료 후, 추가일정 소요要)
? 교육프로그램 등을 개발하는 다국적 업체에 기술 이전하거나 교육프로그램과 함께 수익을 창출하기 위한 방안을 마련할 수 있을 것으로 예상 (추가연구 소요要)
? 학교 및 청소년 관련기관에 제공되어 아동/청소년들이 전문가의 도움 없이 개인 스스로의 활동량을 평가 및 분석하여 스스로 비만을 관리 할 수 있는 시스템 제공 고려