[과학이야기] 인바디와 전기 측정표준

이형규 한국표준과학연구원 전기자기표준그룹장

다이어트를 결심하고 찾아간 헬스장에서, 혹은 종합건강검진의 일환으로 인바디 측정을 해본 경험이 있을 것이다. 인바디 측정은 전기적 방법을 이용한 체성분 측정으로 사람의 체중에서 지방과 근육 비율을 비교적 정확하게 추정할 수 있는 측정 방법이다.

사실 인바디는 측정방법을 지칭하는 단어가 아니라 국내 체성분 측정기 제조사의 브랜드명이다. 이 회사가 전세계적으로 시장점유율 1위를 기록하고 있다 보니 인바디가 전기적 체성분 측정 자체를 지칭하는 보통명사처럼 쓰이고 있는 것이다.

인바디 측정은 생체전기임피던스분석(Bioelectrical Impedance Analysis·BIA)이라는 방법을 사용한다. BIA는 신체에 인간이 느낄 수 없는 수준의 미세한 전류를 가하고 이에 의해 발생하는 전압차를 측정해 생체조직의 임피던스를 측정하는 방법이다.

임피던스는 어떤 물체가 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 전기적 특성으로, 물체의 구성물질과 형태·크기에 따라 다르다. 어떤 물체의 임피던스가 작으면 전기가 잘 통하고 크면 전기가 잘 통하지 않는다. 인체 각 조직의 임피던스는 기본적으로 조직의 수분 함량에 의해 결정된다고 볼 수 있다. 수분이 많은 혈액 및 근육조직은 임피던스가 작고 수분이 없는 지방 및 뼈는 임피던스가 크다.

일부 예외적인 경우를 제외하면 모든 사람은 동일한 해부학적 구조를 가지고 있다. 따라서 사람 몸 각 부위의 임피던스, 키, 몸무게 측정값과 해부학적 구조를 이용하면 신체를 구성하는 지방과 근육의 비율을 추정할 수 있다.

종합건강검진에서 사용하는 인바디 측정기는 인간의 신체 다섯 부분의 임피던스를 측정한다. 양 팔, 양 다리, 그리고 몸통이다. 이를 위해 양손과 양발에 8개의 전극을 접촉시키도록 돼 있다. 인바디 측정기는 다섯 부분의 임피던스와 키, 몸무게 측정값으로부터 지방 및 근육비율, BMI, 신체 균형 등 다양한 정보를 계산해 제시한다.

인바디 측정의 정확도는 크게 임피던스 측정의 정확도와 체성분 추정의 정확도가 좌우한다. 체성분 추정은 절대적인 기준이 존재하지 않는다. 제조사에 따른 체성분 추정 알고리즘에 대한 기술력 차이가 있을 뿐이다.

그러나 임피던스 측정은 절대적인 기준인 측정표준이 존재한다. 임피던스 측정표준은 정확한 임피던스 값을 제공하는 기기 또는 장치로 임피던스 측정기의 정확도를 시험하고 교정하는 데 사용한다.

우리나라에서는 국가측정표준 대표기관인 한국표준과학연구원이 물리, 화학 및 바이오 분야에 걸쳐 가장 정확한 측정표준을 제공한다. 인바디 측정기를 비롯해 전기산업 전반에 걸쳐 생산품의 시험검사에 핵심적인 역할을 하는 임피던스 측정표준 역시 표준과학연구원이 개발해 산업계에 보급하고 있다.

최근 표준과학연구원은 양자물리현상에 입각한 임피던스 측정표준을 개발해 세계적인 해당 분야 선두그룹과 어깨를 나란히 하게 됐다. 이런 성과를 발판 삼아 앞으로 표준과학연구원이 정확한 임피던스 측정표준의 보급을 통해 우리나라 전기산업의 발전을 떠받치는 반석으로서 더욱 공고히 자리매김할 수 있기를 기대한다.