1. 서 론
1.1. 연구 배경
2. 연구 방법
2.1. 연구대상
2.2. 운동 프로그램
2.3. 측정 항목 및 방법
2.4. 측정 항목 및 방법
3. 연구결과
3.1. 신체구성의 변화
3.2. 심폐체력의 변화
3.3. 대사 관련 지표의 변화
3.4. 혈중 ANGPTL6 농도와 간 기능 지표의 변화
4. 논 의
5. 결 론
1. 서 론
1.1. 연구 배경
청소년기 비만은 전 세계적으로 지속적인 증가 추세에 있으며, 이는 성인기의 대사성 질환 및 심혈관 질환 위험을 높이는 주요 원인이다(Weihrauch-Blüher, Schwarz, & Klusmann, 2021). 특히, 청소년 시기의 비만은 성인 비만으로 이어질 가능성이 크고, 성인기에 이르러 다양한 만성질환 발병의 기초가 된다(Kumar & Kelly, 2021). 이로 인해 청소년기 비만의 예방과 개선을 위한 효과적인 전략으로 운동이 주목받고 있다(MacInnis & Gibala, 2021).
운동은 비만 개선뿐만 아니라 심폐지구력을 향상시키고, 대사 건강을 증진시키는 데 중요한 역할을 한다(Pollock et al., 2021). 특히 최대산소섭취량(VO2peak)의 60~80% 강도로 수행되는 고강도 유산소성 운동은 지방 산화를 촉진하고 에너지 소비율을 높이는 데 효과적인 것으로 알려져 있다(MacInnis & Gibala, 2021). 이러한 고강도 운동은 체지방 감소, 인슐린 민감도 향상, 혈당 조절 및 혈중 지질 개선 등 다양한 생리적 이점을 제공한다(Sarzynski, Ghosh, & Bouchard, 2021). 다만, 운동의 효과는 강도, 빈도, 지속 시간뿐 아니라 운동 수행 방식에 따라서도 달라질 수 있으며, 동일한 운동량을 수행하더라도 신체 반응은 운동 방식에 따라 상이하게 나타날 수 있다(Francois & Little, 2021).
최근에는 동일한 운동량을 여러 세션으로 나누어 수행하는 ‘누적 운동(accumulated exercise)’과, 한 번의 세션에서 지속적으로 수행하는 ‘연속 운동(continuous exercise)’의 효과를 비교하는 연구들이 점차 증가하고 있다(Peterson, Sen, Gordon, & Visich, 2018; Weston, Wisløff, & Coombes, 2014). 연속 운동은 고전적인 유산소성 운동 방식으로, 일정 강도의 운동을 장시간 지속적으로 수행함으로써 심폐체력 향상 및 혈관 건강 개선에 효과적인 것으로 알려져 있다(MacInnis & Gibala, 2021). 그러나 연속 운동은 심리적 부담과 피로도를 증가시켜 운동 이탈률을 높일 수 있으며, 특히 체력 수준이 낮거나 운동에 익숙하지 않은 비만 청소년에게는 제한적일 수 있다(Murphy, Blair, & Murtagh, 2019). 누적 운동은 하루 전체 운동량을 두세 번 이상 분할하여 수행함으로써 신체적 부담을 줄이고 운동 참여율을 높이는 데 유리한 접근으로 제안되고 있다(Caparrós-Pons, García-Ramos, Losa-Reyna, & Alfaro-Acha, 2022). 선행연구에서는 누적 운동이 하루 동안 에너지 소비를 분산시키면서 지속적인 대사 자극을 제공하여 인슐린 민감도 증가, 혈당 조절 개선, 지질 대사 활성화에 기여할 가능성을 제시하였다(Francois & Little, 2021). 그러나 이러한 두 운동 방식의 생리적 효과 차이를 비교한 제한적이며(Peterson et al., 2018; Murphy et al., 2019), 특히 비만 청소년을 대상으로 한 실증적 검증은 제한적이다. 따라서 연속 운동과 누적 운동이 비만 청소년의 대사 건강 및 심폐체력에 미치는 영향에 대해 검토한다면 보다 효율적이고 지속 가능한 운동 개입 방안을 설계하는 데 기초자료로 활용될 수 있다.
한편, ANGPTL6(angiopoietin-like protein 6)는 간에서 주로 분비되는 순환 단백질로, 에너지 항상성 유지, 지방산 산화 촉진, 인슐린 감수성 조절 등 다양한 대사 관련 기능을 수행할 뿐만 아니라 염증 반응과 간 기능과도 밀접한 연관이 있는 것으로 알려져 있다(Namkung, Koh, Kong, Choi, & Kim, 2019; Wang, Chen, Zhou, Liu, & Zhang, 2025). 최근 연구에 따르면 ANGPTL6는 혈관 생성, 근육 기능 조절, 에너지 대사 조절 등 광범위한 생리적 기능을 조절하며, 운동, 식이, 에너지 결핍 등의 생리적 자극에 따라 분비량이 변화하는 것으로 보고되고 있다(Komiya et al., 2022). 일부 연구에서는 비만인의 혈중 ANGPTL6 농도 증가가 대사 스트레스에 대한 보상적 반응으로 나타나며, 간 대사 이상 및 고중성지방혈증과의 연관성을 보였고(Li, Wang, Zhao, Zhang, & Chen, 2023; Gugliucci, 2024), 고강도 유산소성 운동 후 혈중 ANGPTL6 농도가 증가하여 인슐린 민감도 향상, 지질 대사 개선, 염증 완화에 기여할 수 있다는 가능성도 제기되고 있다(Schumann, Yli-Peltola, Abbiss, & Häkkinen, 2021). 청소년기 비만은 성인과 마찬가지로 지방간, 전신 염증, 인슐린 저항성과 같은 대사 이상뿐만 아니라 ANGPTL6의 이상 발현과도 관련되는 것으로 알려져 있으며(Qaddoumi et al., 2020; Namkung et al., 2019), 이 시기의 운동 개입은 ANGPTL6 조절에 효과적인 수단이 될 수 있다. 또한 ANGPTL6는 간 기능과 염증 반응과도 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되고 있으며(Namkung et al., 2019; Wang et al., 2025), 혈중 ANGPTL6 농도의 변화는 간 효소 지표(r-GTP, AST 등) 및 염증 지표(CRP 등)와 상관관계를 가질 가능성이 있다. 이와 같은 선행연구들을 종합해 볼 때, ANGPTL6는 대사 건강 및 간 기능 상태를 반영하는 새로운 생리학적 지표로서의 활용 가능성이 제시되고 있으나, 대부분의 연구는 성인을 대상으로 수행되었으며, 비만 청소년을 대상으로 한 실증적 연구는 매우 부족한 실정이다.
본 연구는 최대산소섭취량(VO2peak)의 60~80% 강도로 실시하는 고강도 유산소성 운동을 누적 운동과 연속 운동의 방식으로 적용하여, 비만 청소년의 신체구성, 심폐체력, 대사 관련 지표, 간 기능 및 혈중 ANGPTL6 농도에 미치는 영향을 비교·분석하고자 한다. 본 연구의 결과는 청소년기 비만 개선을 위한 효과적이고 지속 가능한 운동 전략 수립에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
2. 연구 방법
2.1. 연구대상
고강도 유산소성 운동은 심폐체력, 체지방량, 대사 관련 지표에 단기간 내 유의한 변화를 유도하며, 운동을 시행하지 않은 대조군과의 비교에서 큰 효과가 보고된 바 있다(MacInnis & Gibala, 2017; Robinson et al., 2022). 이에 본 연구에서는 고강도 운동과 대조군 간의 뚜렷한 개입 차이를 고려하여, G*Power 3.1 프로그램을 활용하고 효과크기 f = 0.40, 유의수준 α = .05, 검정력 1–β = 0.80을 기준으로 사전 검정을 수행하였다. 그 결과, 그룹당 필요한 최소 표본 수는 7명으로 산출되었다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 만 12~14세에 해당하는 비만 남자 중학생을 총 29명 모집하였다. 선정 기준은 2007년 소아·청소년 표준성장도표를 참고하여 연령별 체질량지수 95백분위수 이상으로 하였다(Ministry of Health and Welfare et al., 2007). 본 연구는 한국스포츠과학 생명윤리위원회의 심의를 받아 승인되었으며, 연구 참여 전 모든 연구대상에게 연구의 목적 및 내용에 대해 설명하고 학생 및 학부모에게 서면 동의를 받았다. 그룹은 유산소성 운동을 20분씩 분할하여 총 40분간 수행하는 누적 운동(Accumulation exercise, AE)과 40분 동안 연속하는 연속 운동(Continuous exercise, CE), 통제(Control, C)로 분류하였다. 연구대상자의 신체적 특성은 Table 1과 같다.
Table 1.
Characteristics of Participants (N = 29)
2.2. 운동 프로그램
본 연구의 운동 프로그램은 8주간 주 5회를 왕복오래달리기 형태로 20분씩 분할하여 총 40분을 수행하는 누적 유산소성 운동과 40분을 연속적으로 수행하는 연속 유산소성 운동으로 실시하였다.
2.2.1 누적 유산소성 운동 프로그램
누적 유산소성 운동은 15~20 m 거리를 점증부하로 왕복오래달리기하는 방식으로 총 40분을 수행하였다. 왕복오래달리기는 왕복달리기 횟수에 따라 단계(예, 1단계: 1~7회, 2단계: 8~15회, 3단계: 16~23회, 4단계: 24~32, 5단계: 33~41회, 6단계: 42~51회 등)가 증가하며, 단계 증가 시 속도는 8 km/h 부터 시작하여 단계별로 0.5 km/h 씩 증가한다. 운동 시에는 신호음에 따라 왕복오래달리기를 반복하도록 지도하며, 단계별로 속도가 증가할 때 9초, 8초, 7.575초 등으로 1회 달리기 시간을 단축하였다. 8주간 운동 중 4주차부터는 운동에 대한 적응을 고려하여 1단계를 제외하고, 2단계부터 수행하였다. 총운동시간은 각 20분씩 오전과 오후에 걸쳐 2회로 분할하여 실시하였으며, 첫 번째와 두 번째 운동은 4시간 이상 간격을 두고 수행하였다. 왕복오래달리기는 참여 전과 후에는 준비운동 및 정리운동을 수행하였으며, 운동강도는 최대산소섭취량(VO2peak)의 60~80% 수준으로 고강도이었으며 운동 수행 중에는 심박수(Heart rate, HR)를 유지하도록 X-coach(Sponix, Korea)를 활용하여 모니터하였다.
2.2.2 연속 유산소성 운동 프로그램
연속 유산소성 운동은 누적 유산소성 운동과 동일하게 15~20 m 거리를 점증부하 왕복오래달리기하는 방식으로 총 40분을 연속하여 수행하였다. 왕복오래달리기는 참여 전과 후에는 준비운동 및 정리운동을 수행하였으며, 운동강도는 최대산소섭취량(VO2peak)의 60~80% 수준으로 고강도이었으며 운동 수행 중에는 심박수(Heart rate, HR)를 유지하도록 X-coach(Sponix, Korea)를 활용하여 모니터하였다. 본 연구에서는 두 가지 운동 프로그램의 수행 시 운동량을 맞추지 못하였으나, 연속 및 누적 유산소성 운동은 모두 운동강도(60~80% VO2peak)와 총운동시간(40분)로 동일하게 맞추고자 하였다.
2.3. 측정 항목 및 방법
본 연구에서는 누적 및 연속 유산소성 운동의 참여가 과체중 및 비만 청소년의 신체구성과 심폐체력, 혈액 변인(대사 및 간 기능 관련 지표, 혈중 ANGPTL6 농도)에 미치는 영향을 검토하기 위해 8주 운동의 참여 전과 후에 신체구성 및 심폐체력을 측정하고, 혈액채취 및 분석을 수행하였다.
2.3.1 신체구성
신체구성은 8주 운동의 참여 전과 후에 신장계와 체중계를 이용하여 신장과 체중을 측정하고, 체지방률을 확인하기 위해 피부두겹법을 이용하여 산출하였으며(Jackson & Pollock, 1985), 이를 위해 캘리퍼(Lange skinfold caliper, beta technology incorporated, cambridge, Md, USA)를 사용하였다. 피부두겹은 엄지와 집게 손가락으로 측정 부위에서 1 cm 떨어진 곳을 잡고, 캘리퍼를 이용하여 피하지방을 잡고 측정값을 4초 이내에 확인하였다. 측정은 오른쪽 부위를 기준으로 부위별로 2회 측정 후 평균값을 기록하였다. 피부두겹 측정은 측정자의 숙련도와 측정 환경에 따라 오차가 발생할 수 있으므로, 본 연구에서는 1명의 숙련된 측정자를 지정하여 일관된 방식으로 측정하도록 하였다. 또한, 캘리퍼로 피부를 지나치게 오래 누를 경우 압착으로 인해 측정값이 낮아질 수 있으므로 주의하였으며, 한 부위를 반복하여 측정하지 않고 모든 부위를 정해진 순서대로 한 번씩 측정하여 오차를 최소화하고자 하였다. 측정 부위는 가슴과 복부, 대퇴로 3가지 부위이었으며, 가슴은 피험자의 오른쪽 가슴의 젖꼭지와 오른쪽 겨드랑이 연결선의 중간을 측정하였다. 복부는 배꼽을 중심으로 배꼽의 오른쪽으로 약 2 cm 부분을 수직으로 측정하였고, 대퇴는 오른쪽 다리를 약간 굽히고 사타구니와 슬개골을 연결한 대퇴 중간선의 중간을 측정하였다. 모든 부위를 측정한 후 청소년을 위한 추정식(Body density (Db) = 1.10938 ‒ 0.0008267 (sum of three skinfolds) + 0.0000016 (sum of three skinfolds)2 ‒ 0.0002574 (age) [SEE 0.008 or ~ 3.6% fat], % BODY FAT = (5.07/Db) ‒4.64)을 이용하여 체지방률을 산출하였다.
2.3.2 운동부하검사
운동부하검사(Graded exercise test, GXT)는 8주 운동의 참여 전과 후에 심폐체력을 확인하고, 운동 프로그램 시 운동강도를 설정하기 위하여 수행하였다. 자전거 에르고미터(cycle ergometer, 818E, Sweden)를 이용하여 분당 60 rpm의 회전수를 유지하며, 25 W에서 시작하여 3분마다 25 W씩 증가하는 램프 프로토콜(ramp protocol)로 호흡가스분석(COSMED, Italy)으로 최고산소섭취량(peak oxygen uptake, VO2peak)을 산출하였다. 혈압 및 운동자각도(rating of perceived exertion, RPE)는 각 단계의 2분에 측정하였으며, VO2peak는 미국스포츠의학회(American College of Sports Medicine, 2009)의 기준에 따라 HRmax, RPE > 17, 대상자의 생리적 및 심리적 상태, VO2의 leveling-off (ΔVO2 < 150 ml/min)에 해당하는 값과 호흡 교환비가 1.05 이상 되는 기준 중 2가지 이상에 의해 결정하였다.
2.3.3 채혈 및 혈액 분석
연구대상은 8주 운동의 참여 전과 후에 12시간 이상 공복상태로 전완정맥에서 혈액샘플을 채취하였으며, 채혈 후 NH-SⅡ 원심분리기(IEC, USA)를 이용하여 2000 rpm으로 20분간 원심분리한 후 –85°C에서 보관하였다. 본 연구에서는 누적 및 연속 유산소성 운동의 참여가 과체중 및 비만 청소년의 혈액 변인(혈중 ANGPTL6 농도, 간 기능 및 대사 관련 지표)에 미치는 영향을 살펴보기 위해 인슐린(ADVIA Centaur™ Insulin Lite Reagent & Solid Phase (Siemens, U.S.A)), 글루코스(Siemens, U.S.A), 총콜레스테롤(Pureauto S CHO-N, Daiichi, Japan), 중성지방, HDL-콜레스테롤(Cholestest N-HDL, Daiichi, Japan), LDL-콜레스테롤(Cholestest N-HDL, Daiichi, Japan), AST(Siemens, U.S.A), ALT(Siemens, U.S.A), GGT(Siemens, U.S.A), hs-CRP(CRP-Latex (II) X2, Denka-seiken, Japan), ANGPTL6(Human ANGPTL6 ELISA kit, Adipogen, Korea)를 분석하였다.
2.4. 측정 항목 및 방법
본 연구의 모든 데이터는 SPSS(version 27.0) 통계 프로그램을 이용하여 평균과 표준편차로 제시하였다. 누적 및 연속 유산소성 운동의 효과를 검증하기 위해 3(그룹) × 2(시기) 설계로 반복측정 이원분산분석(Two-way ANOVA with repeated measures)을 실시하였으며, 그룹과 시기의 상호작용 효과, 그룹의 주효과, 시기의 주효과를 알아보았다. 통계분석 결과에서 유의한 상호작용 효과가 나타나면 사후검정으로 종속 t-검증(paired t-test)를 실시하여 측정 시기별 평균 차이를 알아보았다. 통계적 유의수준은 α = .05로 설정하였다.
3. 연구결과
3.1. 신체구성의 변화
8주간 고강도 누적 및 연속 유산소성 운동이 비만 청소년의 신체구성에 미치는 영향에 관한 결과는 Table 2와 같다. 체질량지수와 체지방률은 통계분석 결과 시점에서 주효과가 나타났으며(p < .05; p < .001), 그룹, 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타나지 않았다. 체중과 허리둘레에서는 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다.
Table 2.
Changes in Body Composition Following Accumulated and Continuous Exercise
3.2. 심폐체력의 변화
8주간 고강도 누적 및 연속 유산소성 운동이 비만 청소년의 심폐체력에 미치는 영향에 관한 결과는 Table 3과 같다. 최대산소섭취량(VO2peak)는 시점과 그룹에서 각각 주효과가 나타났으며(p < .001; p < .05), 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타났다(p < .05). 사후 검증 결과, AE 그룹과 CE 그룹 모두에서 사전보다 사후에 유의한 향상을 보였고, 특히 AE 그룹은 통제 그룹과 비교하여 통계적으로 유의한 차이가 나타났으나 CE 그룹은 통제 그룹과 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 안정시 심박수는 시점에서 주효과가 나타났으며(p < .05), 그룹, 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타나지 않았다. 안정시 수축기 혈압과 이완기 혈압은 시점에서 주효과가 나타났으며(p < .05; p < .001), 그룹, 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타나지 않았다. 최대 심박수에서는 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다.
Table 3.
Changes in Cardiorespiratory Fitness Following Accumulated and Continuous Exercise
3.3. 대사 관련 지표의 변화
8주간 고강도 누적 및 연속 유산소성 운동이 비만 청소년의 대사 관련 지표에 미치는 영향에 관한 결과는 Table 4와 같다. 혈중 글루코스는 시점에서 주효과가 나타났으며(p < .05), 그룹, 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타나지 않았다. 인슐린은 그룹에서 주효과가 나타났으며(p < .05), 시점, 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타나지 않았다. LDL 콜레스테롤은 시점에서 주효과가 나타났으며(p < .05), 그룹, 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타나지 않았다. 중성지방은 시점, 그룹에서 주효과가 나타나지 않았으며, 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타났다(p < .05). 사후 시점에서 AE 그룹과 CE 그룹의 평균 중성지방 수치는 감소하는 경향을 보였으나, 사후검정 결과, 세 그룹 간 통계적으로 유의한 차이가 확인되지 않았다. LDL-C/CRP 비율은 시점, 그룹에서 주효과가 나타나지 않았으며, 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타났다(p < .05). 특히 AE 그룹과 CE 그룹에서 통제 그룹 보다 낮은 평균값을 보였으나, 사후검정 결과에서는 통계적으로 유의한 그룹 간 차이가 확인되지 않았다. HOMA-IR, 총콜레스테롤과 TG/HDL-C 비율은 통계적으로 유의미한 차이가 없었다.
Table 4.
Changes in Metabolic Markers Following Accumulated and Continuous Exercise
3.4. 혈중 ANGPTL6 농도와 간 기능 지표의 변화
8주간 고강도 누적 및 연속 유산소성 운동이 비만 청소년의 혈중 ANGPTL6 농도와 간 기능에 미치는 영향에 관한 결과는 Table 5와 같다. 혈중 ANGPTL6 농도는 시점, 그룹에서 주효과가 나타나지 않았으며, 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타났다(p < .05). 사후검정 결과, AE 그룹이 CE 그룹에 비해 유의하게 낮은 농도를 나타냈으며(p < .001), CE 그룹은 통제 그룹에 비해 유의하게 높은 수준을 보였다(p < .001). ALT는 시점에서 주효과가 나타났으며(p < .05), 그룹에서 주효과가 나타나지 않았다. 그러나 시점과 그룹 간 상호작용 효과가 나타났다(p < .05). 사후검정 결과, AE 그룹이 CE 그룹보다 유의하게 높은 것으로 나타났으며(p < .05), AE 그룹과 통제 그룹, CE 그룹과 통제 그룹 간에는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. r-GTP, AST와 CRP에서는 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다.
Table 5.
Changes in Liver Function and Serum ANGPTL6 Levels Following Accumulated and Continuous Exercise
4. 논 의
청소년기 비만은 성인기 대사질환과 심혈관 질환의 주요 선행 요인으로 알려져 있으며, 전 세계적으로 그 유병률이 꾸준히 증가하고 있다(Weihrauch-Blüher et al., 2021; Kumar & Kelly, 2021). 유산소성 운동은 비만을 예방 및 개선하기 위한 효과적인 방법으로, 특히 고강도 유산소성 운동은 체지방 감소, 심폐기능 향상, 인슐린 민감성 개선에 효과적인 것으로 보고되고 있다(MacInnis & Gibala, 2021). 그러나 고강도 유산소성 운동은 운동 중도 탈락률이 높을 가능성이 있으며, 운동 경험이 부족하거나 체력 수준이 낮은 대상의 경우 수행에 어려움이 있을 수 있다. 이를 고려하여, 본 연구에서는 고강도 유산소성 운동을 누적 운동(accumulated exercise, AE)과 연속 운동(continuous exercise, CE)의 방식으로 수행하여 운동의 효과를 검토하고자 하였다. 본 연구의 목적은 8주간 고강도 유산소성 운동을 누적 운동과 연속 운동으로 수행하여, 비만 청소년의 신체구성, 심폐체력, 혈중 ANGPTL6 농도, 대사 및 간 기능 관련 지표에 미치는 영향을 비교·분석하였다.
본 연구는 8주간 고강도 누적 및 연속 유산소성 운동이 비만 청소년의 신체구성에 미치는 영향을 검토한 결과, 체질량지수와 체지방률은 사전보다 사후에 유의하게 감소하여 고강도 유산소성 운동이 비만 청소년의 체성분 개선에 효과적임을 확인하였다. 신체구성의 변화는 그룹과 시점 간 상호작용 효과는 관찰되지 않았으므로, 운동 방식과 무관하게 유사한 경향을 보였다. 이는 누적 및 연속 운동 모두에서 고강도 유산소성 운동으로 인한 에너지 소비 증가와 지방 산화 촉진의 효과가 작용했음을 시사한다(MacInnis & Gibala, 2021; Robinson et al., 2022). 이러한 결과는 고강도 유산소성 운동의 누적 운동과 연속 운동 방식 모두가 청소년기 비만 개선에 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.
8주간 고강도 누적 및 연속 유산소성 운동이 비만 청소년의 심폐체력에 미치는 영향을 검토하였으며, 그 결과, 최대산소섭취량은 사전보다 사후에 유의하게 향상되었다. 특히 AE 그룹은 통제 그룹보다 사후 측정에서 유의하게 높았으나, CE 그룹은 통제 그룹과 유의한 차이는 없었다. 이는 누적 운동의 방식이 짧은 시간 동안 고강도 운동을 나누어 실시하는 형태로 심혈관계에 지속적이고 누적적인 자극을 유도했을 가능성이 있으며, 연속 운동보다 심폐체력 향상에 더 효과적일 수 있음을 보여준다. 또한, 누적 운동은 각 세션 간 회복 시간을 포함하기 때문에 매 세션에서 상대적으로 더 높은 강도로 운동을 수행할 수 있으며, 반복적이고 빈번한 심폐 자극은 산소섭취 능력의 적응을 촉진하는 데 효과적일 수 있다(Francois & Little, 2021; MacInnis & Gibala, 2017). 특히 비만 청소년과 같이 운동에 익숙하지 않은 대상에서는 짧게 분할된 세션이 심리적 피로 누적을 줄이고 수행률을 높여 실질적인 운동 효과를 극대화할 수 있다(Murphy et al., 2019). Peterson et al.(2018)은 누적 운동이 짧은 시간 동안 반복적으로 수행되는 특징으로 인해 심폐기능을 효과적으로 개선하면서도 피로도와 탈락률을 낮출 수 있다고 제안하였다. 이러한 결과를 토대로 고강도 유산소성 운동을 누적 운동 방식으로 수행하는 것은 청소년에게 비만 개선과 심폐체력을 향상시키는데 실현 가능한 운동 방법으로 적용할 수 있음을 뒷받침한다. 안정시 심박수, 수축기 및 이완기 혈압은 시점에서 주효과가 나타났는데, 이는 고강도 유산소성 운동이 심혈관계 안정화에 도움을 주었음을 의미하며 자율신경계 균형 회복과 혈관 탄력성 증가에 따른 생리적 반응을 반영하는 것으로 해석된다(Maiorana et al., 2018). 이에 고강도 유산소성 운동은 청소년기 고혈압이나 심혈관계 위험 인자의 조기 개입 측면에서 잠재적 예방 전략이 될 수 있다.
8주간 고강도 누적 및 연속 유산소성 운동이 비만 청소년의 대사 관련 지표에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 글루코스는 사전보다 사후에 감소하였으며, 운동 개입이 혈당 조절에 긍정적 영향을 주었음을 나타낸다. 인슐린 수치는 그룹 간 주효과에서 유의한 차이를 보였으며, 사후검정 결과에서는 세 그룹 간 유의성에 근접한 경향만이 나타났다(AE vs. CE: p = .96, AE vs. C: p = .09, CE vs. C: p = .06). 인슐린 저항성을 나타내는 HOMA-IR 수치는 통계적으로 유의하지는 않았으나 누적 운동에서 통제 그룹에 비해 낮게 나타났며, 운동 개입이 인슐린 감수성을 개선하는 데 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 암시하는 결과로 해석된다. 이는 고강도 유산소성 운동이 지방 축적 감소와 함께 당 대사 개선에도 일정 부분 기여할 수 있음을 의미하지만 명확한 해석을 위해 추가적인 연구가 필요하다. LDL 콜레스테롤은 사전보다 사후에 감소하여, 고강도 유산소성 운동이 누적 및 연속 운동과 관련없이 모두 심혈관 질환의 주요 위험 요인을 감소시키는 것을 확인하였다. 이는 고강도 유산소성 운동이 지단백 대사에 긍정적인 영향을 미친다고 보고한 연구 결과와도 일치한다(Sarzynski et al., 2021). LDL-C/CRP 비율은 죽상동맥경화 및 심혈관계 대사 위험도 예측에 활용되고 있다(Park, Shin, & Kim, 2018). 본 연구에서는 누적 운동과 연속 운동이 통제 그룹보다 낮은 평균값을 보였다는 점에서 심혈관 대사 위험의 완화 가능성을 시사하나, 통계적으로는 유의한 차이가 없었다. TG/HDL-C 비율은 죽상동맥경화성 심혈관 질환 및 인슐린 저항성을 예측하는 대사 건강 바이오마커로 널리 활용된다(da Luz, Favarato, Faria-Neto, Lemos, & Chagas, 2008). 선행연구에서는 TG/HDL-C 비율의 수치가 2.0 mg/dL를 초과할 때 경도 인슐린 저항성, 대사 위험 시작 가능성을 의미하고 있어 본 연구에서는 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았지만, 누적 운동 후 2.0 mg/dL 미만으로 감소하여 일부 긍정적인 변화가 나타났을 것을 시사한다. 대사 관련 지표들은 복합적 대사 상태를 반영하는 바이오마커로 해석될 수 있어 추후 장기간 추적 연구나 대규모 표본 연구를 통해 임상적 활용도가 규명될 필요가 있다(da Luz et al., 2008; Jung, Kim, & Park, 2022).
8주간 고강도 누적 및 연속 유산소성 운동이 비만 청소년의 혈중 ANGPTL6 농도와 간 기능에 미치는 영향을 검토하였다. Angiopoietin-like protein 6(ANGPTL6)은 간에서 분비되어 전신 대사 상태를 반영하는 지표로 비만, 대사증후군, 제2형 당뇨병 등과 밀접한 연관이 있으며(Komiya et al., 2022), 에너지 항상성 유지, 지방 축적 억제, 인슐린 감수성 증가, 혈관 신생 촉진 등의 대사적 기능을 수행하는 것으로 알려져 있다(Kamiya, Zhang, & Sima, 2021). 최근 연구에 따르면 ANGPTL6는 대사 스트레스에 대한 보상 반응으로 혈중 농도가 증가할 수 있으며, 고중성지방혈증, 인슐린 저항성, 간 기능 저하 등과 연관된 대사 환경에서 자주 관찰된다(Schumann et al., 2021). 특히 비만 상태에서 혈중 ANGPTL6 농도의 증가는 체내 에너지 소비를 유도하고 대사 항상성을 유지하려는 생리적 적응 반응으로, 선행연구에서는 혈중 ANGPTL6 농도가 높을수록 지방간 위험도가 증가할 수 있다고 보고하고 있다(Wang et al., 2025). 한편, 운동과 관련된 선행연구에서는 고강도 유산소성 운동이나 인터벌 운동이 ANGPTL6의 혈중 농도에 영향을 줄 수 있으며, 운동 형태나 강도에 따라 ANGPTL6 반응이 다르게 나타날 수 있음이 제시되고 있다(Schumann et al., 2021). 본 연구에서는 고강도 유산소성 누적 운동이 연속 운동보다 사후 시점에 낮은 농도를 나타냈으며, 연속 운동은 통제 그룹에 비해 높은 수준으로 나타나 운동 자극이 간 대사 스트레스에 미치는 영향과 대사 건강을 반영하는 결과로 해석할 수 있다. 종합하면, ANGPTL6는 대사 건강 및 간 기능 상태를 민감하게 반영하는 바이오마커로서의 가능성을 가지며, 비만 청소년을 대상으로 한 운동 중재 연구에서 유의미한 생리학적 지표로 활용될 수 있다. 추후 연구에서는 혈중 ANGPTL6 농도의 변화가 인슐린 저항성, 염증 지표, 지방간과의 관련성 대한 분석이 필요할 것으로 보인다. ALT는 간세포 손상 시 혈중 농도가 증가하는데 정상 범위 이상으로 상승할 경우, 지방간, 대사 질환 등을 시사하여 비만, 인슐린 저항성, 고중성지방혈증 등과 관련성이 깊다. 본 연구에서는 누적 운동에서 사전보다 사후에 감소하였고, 연속 운동과 통제 그룹에서 사전보다 사후에 증가하였다. ALT는 혈중 중성지방 및 LDL-C 수치와 밀접한 연관성을 가지며, 이들 지표의 개선은 간 기능 회복과 밀접히 연결되어 있다. 본 연구에서는 수치가 정상 범위이지만 연속 운동 그룹에서 사전보다 사후에 ALT 농도가 증가한 것은 중성지방 농도의 증가와 관련성이 있을 것으로 보인다. 선행연구에서는 장기간 운동 후 중성지방 및 LDL-C 농도가 감소한 그룹에서 ALT 수치의 안정화가 함께 관찰된 바 있어(Linden, Fletcher, & Kanaley, 2021), 누적 운동과 연속 운동에서 모두 ALT 수치가 정상 수준을 유지하거나 감소한 것은 고강도 유산소성 운동이 간 내 지방 축적을 완화시키고 간 대사 기능을 개선하는 데 기여했을 가능성을 시사한다(Hejazi & Hackett, 2023). 한편, 염증 반응 지표인 CRP 및 간 기능 지표인 AST, r-GTP에서는 통계적으로 유의한 차이가 확인되지 않았지만, 누적 운동 및 연속 운동에서 전반적인 감소 경향이 나타났다. 이는 고강도 유산소성 운동이 염증과 간 대사 스트레스 완화에 긍정적 영향을 줄 수 있음을 시사하지만, 8주 이상 장기간에 걸친 운동 중재를 통하여 보다 면밀한 검토가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구는 고강도 누적 및 연속 유산소성 운동의 효과를 검증하는 데 기여하였으나, 몇 가지 제한점이 존재한다. 첫째, 표본 수가 적어 결과의 일반화에는 한계가 있으며, 보다 큰 규모의 연구가 필요하다. 둘째, 누적 및 연속 유산소성 운동을 수행함에 있어 운동강도와 총운동시간은 동일하게 설정하였으나, 실제 운동량(total workload)을 일치시키지 못하였다. 따라서 향후 연구에서는 운동량을 정량적으로 조정하여 비교·분석할 필요가 있다. 셋째, 비교적 짧은 8주간의 중재 기간으로 인해 장기적인 지속 효과를 평가하지 못하였다. 마지막으로, 대상자의 식습관 및 생활습관 요인을 완전히 통제하지 못한 점은 개입 효과 해석에 내재적 한계로 작용할 수 있다.
결론적으로 본 연구는 8주간 고강도 유산소성 운동을 누적 운동과 연속 운동의 방식으로 수행하였을 때, 비만 청소년의 생리적 지표에 미치는 영향을 비교·분석하였다. 두 운동 방식은 모두 신체구성과 심폐체력, 일부 대사 지표 개선에 긍정적인 영향을 미쳤으나, 반응 양상에는 차이가 나타났다. 특히 누적 운동은 최대산소섭취량의 향상에서 통제 그룹과의 비교하여 유의한 효과를 나타내었으며, 이에 짧은 시간 동안 반복적으로 고강도 자극을 제공하는 누적 운동의 특성이 심폐체력 개선에 보다 효과적일 수 있다. 또한 누적 운동은 연속 운동보다 혈중 ANGPTL6 농도가 유의하게 낮은 수준을 보였으며, 이는 누적 운동이 간 대사 스트레스를 상대적으로 덜 유발했음을 나타낸다. 결론적으로 누적 운동은 짧은 시간 분할 수행이 가능한 실용적인 접근법으로서, 비만 청소년의 심폐체력 향상과 대사 스트레스 완화 측면에서 연속 운동에 비해 효과적인 방법이 될 수 있음을 시사한다.
5. 결 론
본 연구는 8주간 고강도 유산소성 운동을 누적 운동과 연속 운동의 방식으로 적용하여, 비만 청소년의 신체구성, 심폐체력, 대사 관련 지표, 간 기능 및 혈중 ANGPTL6 농도에 미치는 영향을 비교·분석하였다. 그 결과, 누적 운동과 연속 운동 모두 체질량지수, 체지방률, 최대산소섭취량, 혈중 글루코스 및 LDL-C 등의 개선을 통해 전반적인 대사 건강 증진에 효과적인 것으로 나타났으며, 이는 고강도 유산소성 운동이 비만 청소년의 건강 증진을 위한 유의미한 중재 전략이 될 수 있음을 시사한다. 특히 누적 운동은 최대산소섭취량 향상에서 통제 그룹과 비교하여 유의한 개선 효과를 보였으며, 혈중 ANGPTL6 농도에서 연속 운동보다 유의하게 낮은 수치를 나타냈다. 이는 누적 운동이 간 대사 스트레스를 덜 유발하면서도 심폐체력을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있는 실용적 운동 방식임을 나타낸다. 본 연구 결과는 고강도 유산소성 운동을 시간적으로 분할하여 누적하는 방식이 청소년기 비만 개선을 위한 실현 가능하고 효율적인 중재 방법이 될 수 있음을 제시하며, 향후에는 다양한 운동 조건과 장기적 추적을 통해 생리적 반응의 지속성과 안전성을 종합적으로 평가할 필요가 있다.
