Quantifying the Error in Body Composition Assessment: The Influence of Criterion Method Selection
이 연구는 피부 두께 측정법으로 도출된 체지방률을 실험실 측정법과 비교할 때 관찰되는 오차의 상당 부분이 피부 두께 측정법 자체의 내재적 한계라기보다는 서로 다른 기준 기술들 사이의 변동성에 기인한다는 것을 입증한다.
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거대한 소용돌이가 치는 국 그릇 안에 들어 있는 설탕의 정확한 양을 측정하려고 노력한다고 상상해 보세요. 국을 망치지 않고 퍼서 무게를 잴 수는 없기에, 과학자들은 설탕 수치를 추측하기 위해 영리한 속임수들을 고안해 냈습니다. 어떤 이들은 국이 얼마나 무거운지(밀도)를 측정하는 특별한 숟가락을 사용하고, 다른 이들은 전기가 얼마나 잘 통하는지(임피던스) 보기 위해 아주 작고 안전한 전기 충격을 흘려보내기도 하며, 또 다른 이들은 재료 내부를 보기 위해 초정밀 X-ray 기계를 사용하기도 합니다. 이것들이 과학자들이 보통 신뢰하는 "실험실 방법"들입니다. 하지만 일상적인 사람들에게 커다란 국 그릇과 X-ray 기계를 들고 다니는 것은 현실적이지 않습니다. 그래서 우리는 팔의 피부를 집어 올려 "지방층"이 얼마나 두꺼운지 확인하는 것(피부 두께 측정법)과 같은 더 단순한 방법을 사용합니다. 과학계의 큰 질문은 항상 이것이었습니다. "우리의 단순한 손가락 집기가 저 화려한 실험실 기계와 얼마나 가까운가?" 수십 년 동안 우리는 실험실 기계가 완벽한 진실을 말해주는 존재라고 가정해 왔으며, 손가락 집기와 기계 사이의 차이는 손가락 집기가 일을 제대로 못 해서 발생하는 것이라고 생각했습니다. 하지만 만약 그 '진실을 말하는 자'가 사실 유일한 진실을 말하고 있는 게 아니라면 어떨까요?
앨라배마 대학교 연구진 등이 이끄는 이 연구는 그 가정을 테스트해 보기로 했습니다. 그들은 87명의 건강한 성인을 모아 단순한 피부 두께 측정법으로 체지방률을 측정했습니다. 그러고 나서 단순히 하나의 화려한 기계와 비교한 것이 아니라, 네 가지의 서로 다른 첨단 실험실 방법과 동시에 비교했습니다: 수중 체중 측정, 생체 전기 임피던스 분광법(전기 충격), DXA 스캔(X-ray), 그리고 이 모든 것을 결합한 초복잡한 "4성분" 모델입니다. 연구진은 우리가 보는 "오차"가 실제로 피부 두께 측정법의 잘못인지, 아니면 화려한 기계들이 각자 똑같은 사람에 대해 조금씩 다른 이야기를 하고 있기 때문인지를 알고 싶었습니다.
이 논문이 밝혀낸 반전은 이것입니다. 피부 두께 측정법만이 수학을 틀린 것이 아니었습니다. 화려한 기계들도 서로 다투고 있었습니다! 연구진이 숫자를 살펴보았을 때, 피부 두께 측정법은 평균적으로 약 18.0%의 체지방률을 나타냈습니다. 하지만 화려한 기계들은 서로 다른 답을 내놓았습니다: 수중 체중 측정은 22.3%, 전기 충격은 23.0%, X-ray는 26.2%, 그리고 초복합 모델은 21.6%였습니다. 기계들 사이에서도 엄청난 격차가 있었습니다!
연구진은 이 불일치의 책임이 누구에게 있는지 알아내기 위해 심도 있는 수학적 계산을 수행했습니다. 그들은 화려한 기계들 사이의 차이가 우리가 보통 피부 두께 측정법의 탓으로 돌리는 전체 오차의 상당 부분, 즉 40%에서 60% 사이를 차지한다는 것을 발견했습니다. 다시 말해, 만약 피부 두께 측정법이 5% 정도 "틀렸다"고 생각한다면, 그중 2~3%는 당신이 비교 대상으로 삼은 그 '완벽한' 기계 또한 그 자체의 독특한 방식으로 약간은 틀릴 수 있기 때문에 발생하는 것입니다. 이는 마치 저렴한 주방 저울의 정확도를 더 고급스러운 저울과 비교하여 판단하려다가, 그 고급 저울조차도 세 번째의 훨씬 더 화려한 저울과는 다르게 보정되어 있다는 사실을 깨닫는 것과 같습니다.
이 연구는 우리가 단 하나의 실험실 방법을 결코 실수하지 않는 절대적인 "골드 스탠더드(표준)"로 취급하는 것을 멈춰야 한다고 시사합니다. 모든 방법, 심지어 값비싼 방법들조차도 자신만의 작은 사각지대와 가정을 가지고 있습니다. 저자들은 피부 두키 측정법이 모든 화려한 방법들과 강한 상관관계가 있음(즉, 추세를 매우 잘 따라감)을 발견했지만, 어떤 기계를 척도로 사용하느냐에 따라 정확한 수치는 달라졌습니다.
그렇다면 이것이 당신에게 의미하는 바는 무엇일까요? 만약 당신이 건강이나 피트니스를 추적하고 있다면, 이 논문은 단 하나의 완벽한 숫자를 쫓는 것이 헛된 노력일 수 있다고 제안합니다. 당신의 체지방이 정확히 18.0%인지 22.3%인지 걱정하는 대신, 한 가지 방법을 선택하여 꾸준히 유지하는 것이 더 유용합니다. 만약 당신이 매달 피부 두께 측정을 한다면, 숫자가 올라가는지 내려가는지를 볼 수 있을 것이며, 그 추세는 하나의 '진정한' 숫자를 찾는 것보다 더 정확하고 도움이 될 것입니다. 연구는 결론적으로 우리가 보는 "오차"가 단순히 단순한 도구의 결함이 아니라, 우리의 가장 발전된 도구들조차 서로 완벽하게 일치하지 않기 때문에 발생하는 노이즈인 경우가 많다고 말합니다.
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