스마트워치, 칼로리 소모량 과대평가 한다.
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2026-09-03 22:05:48
4분
- 시중에 판매되는 스마트워치 4종(애플 워치, 핏빗 센스 2, 삼성 갤럭시 워치 5, 가민 포러너 955)의 칼로리 소모량 측정 정확도 조사
- 체지방률이 높을수록 측정 정확도가 떨어진다. 평균 실제 소모량보다 15~25% 높아
- 반복적인 움직임은 기기가 규칙적인 움직임을 심장 박동으로 잘못 해석하는 경우 있다
- 피부색 어두울수록 센서에서 반사되는 빛이 더 많이 흡수돼 측정 정확도 떨어져
체중 감량에 성공하려면 섭취하는 칼로리보다 더 많은 칼로리를 소모해야 한다. 그렇다면 일상 활동이나 특정 운동을 통해 실제로 얼마나 많은 칼로리를 소모할까? 이를 알아보기 위해 많은 사람이 피트니스 트래커가 내장된 스마트워치를 사용하고, 표시되는 수치를 바탕으로 그날 얼마나 먹을 수 있는지 결정한다. 하지만 마이애미 플로리다 국제대학교의 제이슨 코스트르나(Jason Kostrna) 연구팀은 "이전 연구들을 통해 스마트워치의 데이터가 상당히 부정확할 수 있다는 점이 이미 드러났다"고 밝혔다. 체중 감량에 성공하려면 섭취하는 칼로리보다 더 많은 칼로리를 소모해야 한다.
스마트워치 비교 분석
코스트르나 연구팀은 시중에 판매되는 스마트워치 4종(애플 워치 시리즈 8, 핏빗 센스 2, 삼성 갤럭시 워치 5, 가민 포러너 955)의 칼로리 소모량 측정 정확도를 조사했다. 연구진은 참가자들의 호흡 가스를 분석하여 실제 에너지 소모량을 측정하는 의료 실험실 장비를 객관적인 기준으로 활용했다. 연구를 위해 58명의 성인에게 다양한 강도의 운동을 시키면서 4가지 스마트워치를 동시에 착용하게 했다.
결과적으로 모든 스마트워치가 칼로리 소모량을 체계적으로 과대평가하는 것으로 나타났으며, 중앙값은 실제 소모량보다 15~25% 높았다. 어떤 경우에는 스마트워치가 보고한 값이 실제 소모량의 세 배에 달하기도 했다.
하지만 스마트워치별로 정확도에는 차이가 있었다. 삼성과 가민 제품에 비해 애플 워치가 다소 정확한 것으로 나타났다. 핏빗 센스 2는 잦은 오작동으로 인해 분석에서 제외되었다. 어떤 경우에는 기기가 아무런 측정값을 기록하지 못했고, 어떤 경우에는 운동 내내 단 1칼로리만 소모되었다고 표시했으며, 또 어떤 경우에는 칼로리 소모량을 450% 이상 과대평가했다.
체지방과 피부색이 측정값에 영향을 미친다.
그렇다면 스마트워치의 칼로리 소모량 측정은 왜 이렇게 부정확한 것일까? 연구팀은 "시중에 판매되는 대부분의 웨어러블 기기는 광혈량측정법(PPG)이라는 광학적 방법을 사용하여 측정한 심박수를 기반으로 칼로리 소모량을 계산한다"고 설명했다. 이 데이터는 일반적으로 가속도계 정보와 결합되어 인구 통계학적 데이터도 포함하는 알고리즘을 통해 처리된다.
하지만 기기가 가장 필요한 신체 활동 중에 오류가 발생한다. 연구팀은 "반복적인 움직임은 모션 아티팩트를 유발할 수 있으며, 이로 인해 기기가 규칙적인 움직임을 심장 박동으로 잘못 해석하는 경우가 있다"고 설명했다.
대부분의 시판 웨어러블 기기는 광혈량측정법(PPG)이라는 광학적 방법을 사용하여 측정된 심박수를 기반으로 칼로리 소모량을 계산한다고 연구진은 설명했다. 개인적인 요인 또한 측정값을 왜곡할 수 있다. 코스트르나 연구팀은 "피부색과 비만은 PPG 기반 측정값을 왜곡하는 두 가지 주요 요인"이라고 보고했다. 피부색이 어두울수록 센서에서 반사되는 빛이 더 많이 흡수되어 측정 정확도가 떨어진다. "마찬가지로 체질량지수(BMI)가 높은 사람은 피부가 두껍고 혈관 분포가 적어 센서로 반사되는 빛의 강도가 감소하는 경향이 있다.“
오해의 소지가 있는 정보
코스트르나 연구팀은 피부색과 BMI가 스마트워치의 칼로리 추정 정확도에 미치는 영향을 명확하게 분석했다. 그 결과 피부색은 유의미한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 체지방률이 높은 사람의 경우 측정 정확도가 현저히 떨어졌다. 체중이 무거울수록 스마트워치가 운동 중 에너지 소모량을 과대평가하는 경향이 있었다.
연구진의 관점에서 이 결과는 특히 문제가 된다. "칼로리 소모량 측정값이 부정확하면 에너지 균형을 조절하려는 사람들을 오도할 수 있다. 이러한 오류는 체지방률이 높은 사람들에게 특히 큰 영향을 미치는데, 이들은 이미 심혈대사 질환 위험이 높은 집단이다"고 저자들은 강조했다.
따라서 코스트르나는 스마트워치의 칼로리 소모량 측정값을 맹신하지 말라고 조언한다. "매주 수백 칼로리씩 차이가 날 수 있고, 칼로리 부족 상태라고 착각하면서 실제로는 칼로리 과잉 섭취 상태가 될 수 있다"고 그는 말했다. 스마트워치를 체중 감량 보조 도구로 사용하는 사람은 누구나 스마트워치의 한계를 인지하고, 소모 칼로리를 과대평가할 가능성을 고려해야 한다.
출처
Jason Kostrna (Florida International University, Miami, USA) et al., PLOS One, doi: 10.1371/journal.pone.0353261
- 시중에 판매되는 스마트워치 4종(애플 워치, 핏빗 센스 2, 삼성 갤럭시 워치 5, 가민 포러너 955)의 칼로리 소모량 측정 정확도 조사
- 체지방률이 높을수록 측정 정확도가 떨어진다. 평균 실제 소모량보다 15~25% 높아
- 반복적인 움직임은 기기가 규칙적인 움직임을 심장 박동으로 잘못 해석하는 경우 있다
- 피부색 어두울수록 센서에서 반사되는 빛이 더 많이 흡수돼 측정 정확도 떨어져
스마트워치, 칼로리 소모량 과대평가
스마트워치는 종종 체중 감량 보조 도구로 사용된다. 내장된 피트니스 트래커는 다양한 건강 지표를 모니터링하고 운동 중 소모한 칼로리를 표시해 준다. 하지만 한 연구에 따르면 이 수치가 실제보다 훨씬 과대평가되는 경우가 많다. 체지방률이 높을수록 측정 정확도가 떨어진다.
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| ▲ 스마트워치는 운동 중 칼로리 소모량을 얼마나 정확하게 측정할까? · 사진: © Taimy Alvarez/ 플로리다 국제대학교 |
체중 감량에 성공하려면 섭취하는 칼로리보다 더 많은 칼로리를 소모해야 한다. 그렇다면 일상 활동이나 특정 운동을 통해 실제로 얼마나 많은 칼로리를 소모할까? 이를 알아보기 위해 많은 사람이 피트니스 트래커가 내장된 스마트워치를 사용하고, 표시되는 수치를 바탕으로 그날 얼마나 먹을 수 있는지 결정한다. 하지만 마이애미 플로리다 국제대학교의 제이슨 코스트르나(Jason Kostrna) 연구팀은 "이전 연구들을 통해 스마트워치의 데이터가 상당히 부정확할 수 있다는 점이 이미 드러났다"고 밝혔다. 체중 감량에 성공하려면 섭취하는 칼로리보다 더 많은 칼로리를 소모해야 한다.
스마트워치 비교 분석
코스트르나 연구팀은 시중에 판매되는 스마트워치 4종(애플 워치 시리즈 8, 핏빗 센스 2, 삼성 갤럭시 워치 5, 가민 포러너 955)의 칼로리 소모량 측정 정확도를 조사했다. 연구진은 참가자들의 호흡 가스를 분석하여 실제 에너지 소모량을 측정하는 의료 실험실 장비를 객관적인 기준으로 활용했다. 연구를 위해 58명의 성인에게 다양한 강도의 운동을 시키면서 4가지 스마트워치를 동시에 착용하게 했다.
결과적으로 모든 스마트워치가 칼로리 소모량을 체계적으로 과대평가하는 것으로 나타났으며, 중앙값은 실제 소모량보다 15~25% 높았다. 어떤 경우에는 스마트워치가 보고한 값이 실제 소모량의 세 배에 달하기도 했다.
하지만 스마트워치별로 정확도에는 차이가 있었다. 삼성과 가민 제품에 비해 애플 워치가 다소 정확한 것으로 나타났다. 핏빗 센스 2는 잦은 오작동으로 인해 분석에서 제외되었다. 어떤 경우에는 기기가 아무런 측정값을 기록하지 못했고, 어떤 경우에는 운동 내내 단 1칼로리만 소모되었다고 표시했으며, 또 어떤 경우에는 칼로리 소모량을 450% 이상 과대평가했다.
체지방과 피부색이 측정값에 영향을 미친다.
그렇다면 스마트워치의 칼로리 소모량 측정은 왜 이렇게 부정확한 것일까? 연구팀은 "시중에 판매되는 대부분의 웨어러블 기기는 광혈량측정법(PPG)이라는 광학적 방법을 사용하여 측정한 심박수를 기반으로 칼로리 소모량을 계산한다"고 설명했다. 이 데이터는 일반적으로 가속도계 정보와 결합되어 인구 통계학적 데이터도 포함하는 알고리즘을 통해 처리된다.
하지만 기기가 가장 필요한 신체 활동 중에 오류가 발생한다. 연구팀은 "반복적인 움직임은 모션 아티팩트를 유발할 수 있으며, 이로 인해 기기가 규칙적인 움직임을 심장 박동으로 잘못 해석하는 경우가 있다"고 설명했다.
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| ▲ 양팔에 스마트워치 두 개와 호흡 가스 측정용 마스크: 이것이 연구에 참여한 자원 봉사자들이 훈련받은 방식이다. — © Taimy Alvarez/ 플로리다 국제대학교 |
대부분의 시판 웨어러블 기기는 광혈량측정법(PPG)이라는 광학적 방법을 사용하여 측정된 심박수를 기반으로 칼로리 소모량을 계산한다고 연구진은 설명했다. 개인적인 요인 또한 측정값을 왜곡할 수 있다. 코스트르나 연구팀은 "피부색과 비만은 PPG 기반 측정값을 왜곡하는 두 가지 주요 요인"이라고 보고했다. 피부색이 어두울수록 센서에서 반사되는 빛이 더 많이 흡수되어 측정 정확도가 떨어진다. "마찬가지로 체질량지수(BMI)가 높은 사람은 피부가 두껍고 혈관 분포가 적어 센서로 반사되는 빛의 강도가 감소하는 경향이 있다.“
오해의 소지가 있는 정보
코스트르나 연구팀은 피부색과 BMI가 스마트워치의 칼로리 추정 정확도에 미치는 영향을 명확하게 분석했다. 그 결과 피부색은 유의미한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 체지방률이 높은 사람의 경우 측정 정확도가 현저히 떨어졌다. 체중이 무거울수록 스마트워치가 운동 중 에너지 소모량을 과대평가하는 경향이 있었다.
연구진의 관점에서 이 결과는 특히 문제가 된다. "칼로리 소모량 측정값이 부정확하면 에너지 균형을 조절하려는 사람들을 오도할 수 있다. 이러한 오류는 체지방률이 높은 사람들에게 특히 큰 영향을 미치는데, 이들은 이미 심혈대사 질환 위험이 높은 집단이다"고 저자들은 강조했다.
따라서 코스트르나는 스마트워치의 칼로리 소모량 측정값을 맹신하지 말라고 조언한다. "매주 수백 칼로리씩 차이가 날 수 있고, 칼로리 부족 상태라고 착각하면서 실제로는 칼로리 과잉 섭취 상태가 될 수 있다"고 그는 말했다. 스마트워치를 체중 감량 보조 도구로 사용하는 사람은 누구나 스마트워치의 한계를 인지하고, 소모 칼로리를 과대평가할 가능성을 고려해야 한다.
출처
Jason Kostrna (Florida International University, Miami, USA) et al., PLOS One, doi: 10.1371/journal.pone.0353261
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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