Abstract
In this paper, we proposed a method for estimating energy expenditure using the unfixed axis of the accelerometer. Most studies adopted waist-placement because of the fact that the waist is close to the center of mass of a whole human body. But we adopted pocket-placement, which is capable of using unfixed axis of sensor, that is more convenient than conventional methods. To evaluate the proposed method, 28 male subjects performed walking and running on a motor driven treadmill. All of subject put on the indirect calorimeter and fixed accelerometer, then data were simultaneously measured during exercise. The regression analysis was performed using the test group(n=20) and the regression equation was applied to the control group(n=8). A strong linear relationship between energy expenditure and unfixed accelerometer signal was found. Futhermore, the coefficient of determination was significantly reliable($R^2$=0.98) and showed zero of p-value. The error of energy expenditure estimation between indirect calorimeter and two types of accelerometer was 15.0%(fixed) and 17.0%(unfixed) respectively. These results show the possibilities that the unfixed accelerometer can be used in estimating the energy expenditure during exercise.
본 논문은 비고정식 가속도계를 이용하여 운동 중 에너지 소비를 추정하였다. 가속도계 기반의 에너지 소비를 추정하는 대부분의 연구는 가속도계를 체중심에 부착한 고정방식이지만 본 연구에서는 가속도계를 고정시키지 않은 상태로 하의 주머니에 넣고 운동 중 에너지 소비를 추정 하였다. 에너지 소비 추정을 검증하기 위해 피험자는 가스 교환 방식의 간접칼로리미터와 고정식과 비고정식의 가속도계를 동시에 착용한 후 모터 구동 방식의 트레드밀에서 실험을 수행하였다. 28명의 피험자중 20명은 실험군으로, 8명은 대조군으로 분류하였다. 실험군의 데이터를 이용하여 간접칼로리미터의 에너지 소비량을 종속 변수로, 가속도 신호의 신호크기 면적을 독립변수로 설정하여 선형 회귀식을 유도하였다(결정계수: 0.98, 유의성: p<0.000). 대조군의 데이터를 이용하여 에너지 소비를 추정한 결과 간접칼로리미터와 비교시 고정식인 경우 15.0%, 비고정식인 경우 17.0%의 평균오차를 보였다. 비고정식과 고정식의 가속도계를 이용한 에너지추정 오차는 2%로 이 결과를 바탕으로 본 연구에서 제안한 비고 정식 가속도계 방식을 이용하여 운동 중 에너지 소비를 추정할 수 있는 가능성을 제시하였다.
