Walk Analytics 참고 문헌

걷기 분석, 보행 분석, 건강 지표를 뒷받침하는 주요 과학 논문과 연구들

이 참고 문헌 목록은 Walk Analytics 전반에서 사용되는 지표, 공식, 권장 사항을 뒷받침하는 과학적 근거를 제공합니다. 모든 항목은 동료 평가를 거친 논문에 대한 링크를 포함하며, 가능한 경우 무료 전문(PDF) 링크도 함께 제공합니다.

1. 걸음 수, 강도와 건강

Inoue K, et al. (2023)

"Association of Daily Step Patterns With Mortality in US Adults"

JAMA Network Open 2023;6(3):e235174

미국 성인 4,840명을 대상으로, 고령자에서 하루 8,000–9,000보를 걷는 경우 사망률이 유의미하게 감소함을 보여줍니다. 그 이상에서는 이득이 점차 포화되는 경향을 보여, “무조건 많이 걷는 것”이 항상 더 좋은 것은 아님을 시사합니다.

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Lee I-M, et al. (2019)

"Association of Step Volume and Intensity With All-Cause Mortality in Older Women"

JAMA Internal Medicine 2019;179(8):1105-1112

평균 연령 72세 여성 16,741명의 데이터를 분석하여, 하루 ≥4,400보에서 사망률이 감소하기 시작하고 7,500보 부근에서 이득이 포화됨을 보여줍니다. “10,000보”가 마냥 절대적 기준은 아니라는 점을 과학적으로 뒷받침합니다.

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Ding D, et al. (2025)

"Steps per day and all-cause mortality: a systematic review and meta-analysis"

The Lancet Public Health 2025 (online ahead of print)

다양한 인구집단을 대상으로 한 메타분석으로, 일일 걸음 수와 건강 결과 사이의 용량–반응 관계를 정량화합니다.

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Del Pozo-Cruz B, et al. (2022)

"Association of Daily Step Count and Intensity With Incident Morbidity and Mortality Among Adults"

JAMA Internal Medicine 2022;182(11):1139-1148

영국 성인 78,500명을 대상으로 Peak‑30 케이던스 개념을 제시한 연구입니다. 총 걸음 수와 Peak‑30 모두 질병·사망 위험과 독립적으로 연관되며, 건강 결과 측면에서 Peak‑30 케이던스가 총량보다 더 중요할 수 있음을 보여줍니다.

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Master H, et al. (2022)

"Association of step counts over time with the risk of chronic disease in the All of Us Research Program"

Nature Medicine 2022;28:2301–2308

장기간 높은 걸음 수를 유지하면 당뇨병, 비만, 수면무호흡증, 역류성 식도염, 우울증 등 만성질환의 위험이 감소함을 보여줍니다.

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Del Pozo-Cruz B, et al. (2022)

"Association of Daily Step Count and Intensity With Incident Dementia in 78,430 Adults Living in the UK"

JAMA Neurology 2022;79(10):1059-1063

하루 걸음 수와 걸음 강도 모두 치매 위험 감소와 관련됩니다. 최적 용량은 약 9,800보/일 수준이며, 높은 케이던스(빠른 걷기)를 통해 추가적인 이득을 얻을 수 있습니다.

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2. 케이던스와 강도

Tudor-Locke C, et al. (2019) — CADENCE-Adults Study

"Walking cadence (steps/min) and intensity in 21-40 year olds: CADENCE-adults"

International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity 2019;16:8

21–40세 성인 76명을 대상으로 한 대표 연구로, 분당 100걸음이 중강도(3 METs)에 해당하는 임계값임을 규명했습니다 (민감도 86%, 특이도 89.6%). 이 결과는 걷기에서 케이던스를 기반으로 강도를 모니터링하는 현재 방법의 핵심 근거가 됩니다.

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Tudor-Locke C, et al. (2020)

"Walking cadence (steps/min) and intensity in 41 to 60-year-old adults: the CADENCE-adults study"

International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity 2020;17:137

41–60세 중년 성인에서도 100 spm이 중강도 임계값임을 확인하고, 130 spm을 격렬한 강도(6 METs)의 임계값으로 제시한 연구입니다.

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Aguiar EJ, et al. (2021)

"Cadence (steps/min) and relative intensity in 21 to 60-year-olds: the CADENCE-adults study"

International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity 2021;18:27

21–85세에 이르는 성인 데이터를 통합 분석하여, 케이던스 임계값이 연령대 전반에 걸쳐 안정적으로 유지됨을 확인했습니다. 이를 통해 케이던스 기반 강도 모니터링이 폭넓은 연령층에 보편적으로 적용 가능하다는 근거를 제공합니다.

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Moore CC, et al. (2021)

"Development of a Cadence-based Metabolic Equation for Walking"

Medicine & Science in Sports & Exercise 2021;53(1):165-173

케이던스를 이용해 대사당량을 예측하는 단순식 METs = 0.0219 × cadence + 0.72를 제시한 연구입니다. 정상 걷기 속도 범위에서 표준 ACSM 방정식보다 23–35% 더 정확하며, 약 ±0.5 METs 수준의 정밀도를 보여줍니다.

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Tudor-Locke C, et al. (2022)

"Cadence (steps/min) and intensity during ambulation in 6–20 year olds: the CADENCE-kids study"

International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity 2022;19:1

6–20세 아동·청소년에서 케이던스와 강도 관계를 평가한 연구로, 연령대별 해석을 위한 포괄적인 기준 틀을 제공합니다. 전 연령대에 걸친 케이던스–강도 연구의 중요한 토대를 제공합니다.

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American Heart Association (AHA)

"Target Heart Rates Chart"

미국심장협회(AHA)의 표준 심박수 영역 표로, 중강도 운동을 최대 심박수의 50–70%, 격렬한 강도를 70–85% 범위로 정의합니다. 걷기·달리기 훈련에서 심박수 기반 강도 구분의 기준으로 널리 사용됩니다.

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3. 보행 속도, 허약, 낙상

Studenski S, et al. (2011)

"Gait Speed and Survival in Older Adults"

JAMA 2011;305(1):50-58

고령자 34,485명을 대상으로, 보행 속도가 생존을 예측하는 강력한 지표임을 보여준 대표 연구입니다. 보행 속도가 0.8 m/s 미만이면 사망률이 유의하게 증가하고, 1.0 m/s를 초과하면 기능적 건강 상태가 양호한 것으로 나타났습니다. 이 연구 이후 보행 속도는 고령자의 “제6의 생체 징후(vital sign)”로 간주되고 있습니다.

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Pamoukdjian F, et al. (2022)

"Gait speed and falls in older adults: A systematic review and meta-analysis"

BMC Geriatrics 2022;22:394

지역사회 거주 고령자를 대상으로 한 체계적 문헌고찰로, 느린 보행 속도가 낙상 위험 증가와 뚜렷하게 연관됨을 보여줍니다.

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Verghese J, et al. (2023)

"Annual decline in gait speed and falls in older adults"

BMC Geriatrics 2023;23:290

보행 속도의 연간 변화량이 낙상 위험을 예측한다는 점을 보여줍니다. 매년 보행 속도 변화를 추적하면 낙상 위험이 증가하기 전에 조기 개입이 가능해집니다.

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4. 보행 변동성 및 안정성

Hausdorff JM, et al. (2005)

"Gait variability and fall risk in community-living older adults: a 1-year prospective study"

Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2005;2:19

보행 주기(보행 시간)의 변동성이 증가할수록 낙상 위험이 높아짐을 보여주는 1년 전향적 연구입니다. 정상 걷기에서 보행 시간의 변동계수(CV)가 3–4%를 초과하면 낙상 위험이 증가한 것으로 해석할 수 있습니다.

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Hausdorff JM (2009)

"Gait dynamics in Parkinson's disease: common and distinct behavior among stride length, gait variability, and fractal-like scaling"

Chaos 2009;19(2):026113

파킨슨병 환자의 보행 패턴을 분수 차원(프랙탈) 분석으로 평가하여, 정상 노인의 보행에 비해 보행 역학의 복잡성이 감소하고 패턴이 변화함을 보여주는 연구입니다.

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Moe-Nilssen R, Helbostad JL (2004)

"Estimation of gait cycle characteristics by trunk accelerometry"

Journal of Biomechanics 2004;37(1):121-126

몸통에 부착한 가속도 센서를 이용해 보행 주기 특성을 추정하는 방법의 신뢰도를 제시한 연구로, 이후 스마트폰·스마트워치 기반 보행 분석 기법의 토대가 되었습니다.

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Phinyomark A, et al. (2020)

"Fractal analysis of human gait variability via stride interval time series"

Frontiers in Physiology 2020;11:333

보행 간격 시계열을 대상으로 DFA 알파 등 프랙탈 분석 기법을 정리한 리뷰로, 장기 상관성을 정량화해 신경계 질환을 조기에 탐지하는 데 유용함을 보여줍니다.

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5. 경사, 부하, 걷기 경제성

Ralston HJ (1958)

"Energy-speed relation and optimal speed during level walking"

Internationale Zeitschrift für angewandte Physiologie 1958;17:277-283

수평 보행에서 에너지 비용과 속도 사이의 U자형 곡선을 규명한 고전 연구입니다. 평지에서 최적의 걷기 속도(에너지 비용 최소)는 약 1.25 m/s(시속 4.5 km) 부근에 위치함을 보여줍니다.

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Zarrugh MY, et al. (2000)

"Preferred Speed and Cost of Transport: The Effect of Incline"

Journal of Experimental Biology 2000;203:2195-2200

경사도가 증가할수록 운송 비용(cost of transport)이 크게 증가함을 보여주는 연구입니다. +5% 오르막에서 대사 비용이 유의하게 상승하고, -5~ -10% 내리막에서는 편심성 브레이킹(eccentric braking)에 따른 부담이 증가합니다.

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Lim HT, et al. (2018)

"A simple model to estimate metabolic cost of human walking across slopes and surfaces"

Scientific Reports 2018;8:5279

경사도와 지면 특성을 포함한 기계적 모델을 통해 다양한 조건에서 걷기의 대사 비용을 예측할 수 있는 단순 모델을 제시합니다.

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Steudel-Numbers K, Tilkens MJ (2022)

"The effect of lower limb length on the energetic cost of locomotion: implications for fossil hominins"

eLife 2022;11:e81939

하지 길이가 보행 에너지 비용에 미치는 영향을 분석한 연구로, 다양한 속도와 경사에서 에너지·시간 간의 트레이드오프를 다루며 화석 인류의 보행 전략 해석에도 시사점을 제공합니다.

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6. VO₂max와 Apple HealthKit

Apple Inc. (2021)

"Using Apple Watch to Estimate Cardio Fitness with VO₂ max"

Apple Watch가 야외 걷기·달리기·하이킹 동안 VO₂max를 추정하는 방법론을 설명하는 기술 백서입니다. 심박수, GPS 속도, 가속도계 데이터를 결합해 검증된 알고리즘으로 심폐 체력을 추정합니다.

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Apple Developer Documentation

"HKQuantityTypeIdentifier.vo2Max"

HealthKit에서 VO₂max 데이터를 읽고 쓰기 위한 공식 API 문서입니다. 단위는 mL/(kg·min)이며, Apple Watch Series 3 이상에서 야외 유산소 활동 중 자동으로 VO₂max를 추정합니다.

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Apple Support

"About Cardio Fitness on Apple Watch"

Apple Watch의 심폐 체력(Cardio Fitness) 기능을 일반 사용자 관점에서 설명하는 문서로, 측정 방법, 개선 방법, 연령·성별별 기준 범위를 포함합니다.

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Apple Developer Documentation

"HKCategoryTypeIdentifier.lowCardioFitnessEvent"

VO₂max가 연령·성별 기준치 아래로 떨어졌을 때 발생하는 저심폐체력 이벤트를 감지하는 HealthKit 카테고리 타입을 설명합니다. 위험 사용자를 조기에 식별하고 예방적 개입을 가능하게 합니다.

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7. Apple 보행/이동성 지표

Apple Inc. (2022)

"Measuring Walking Quality Through iPhone Mobility Metrics"

iPhone 기반 걷기 속도, 보폭 길이, 이중 지지 비율, 보행 비대칭성 등의 보행 지표를 검증한 백서입니다. iOS 14 이상, iPhone 8 이후 기종에서 단말기를 주머니·가방에 넣고 있는 것만으로도 이러한 지표를 수동 개입 없이 수집할 수 있음을 보여줍니다.

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Apple WWDC 2021

"Explore advanced features of HealthKit — Walking Steadiness"

Walking Steadiness라는 새로운 지표를 소개하는 기술 세션으로, 보행 파라미터로부터 균형·안정성·협응을 통합해 산출한 종합 점수입니다. OK, Low, Very Low의 세 단계로 낙상 위험을 분류합니다.

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Apple Newsroom (2021)

"Apple advances personal health by introducing secure sharing and new insights"

iOS 15에 도입된 Walking Steadiness 기능을 소개하는 발표 자료로, iPhone만으로 낙상 위험을 탐지하고 위험도가 높은 사용자에게 생활습관 개선과 같은 개입 권장사항을 제공하는 기능을 설명합니다.

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Moon S, et al. (2023)

"Accuracy of the Apple Health app for measuring gait speed: Observational study"

JMIR Formative Research 2023;7:e44206

iPhone Health 앱이 측정한 보행 속도와 연구용 기준 측정값이 높은 상관(r=0.86–0.91)을 보인다는 검증 연구입니다. 임상에서 스마트폰 기반 보행 속도 측정의 활용 가능성을 뒷받침합니다.

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8. Android Health Connect와 Google Fit

Android Developer Documentation

"Health Connect data types and data units"

Health Connect에서 제공하는 StepsRecord, StepsCadenceRecord, SpeedRecord, DistanceRecord, HeartRateRecord, Vo2MaxRecord 등 주요 데이터 타입과 단위를 설명하는 공식 문서입니다. Android에서 건강 데이터를 통합하는 표준 API 역할을 합니다.

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Google Fit Documentation

"Step count cadence data type"

Google Fit API에서 분당 걸음 수(cadence)를 다루는 데이터 타입을 설명하며, Android 기기에서 강도 기반 활동 모니터링을 구현하는 데 사용됩니다.

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Google Fit Documentation

"Read daily step total"

휴대폰 센서와 웨어러블 등 여러 소스에서 수집된 일일 총 걸음 수를 Google Fit API로 집계·조회하는 방법을 안내하는 튜토리얼입니다.

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Android Developer Guide

"Health Connect overview"

사용자 동의 하에 여러 앱 간 건강 데이터를 공유할 수 있도록 하는, Google의 통합 헬스 데이터 저장소인 Health Connect 플랫폼 전반을 소개하는 개요 문서입니다.

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9. GPS, 맵 매칭, 보행자 내비게이션

Zandbergen PA, Barbeau SJ (2011)

"Positional Accuracy of Assisted GPS Data from High-Sensitivity GPS-enabled Mobile Phones"

PLOS ONE 2011;6(7):e24727

도심 환경에서 스마트폰 보조 GPS(Assisted GPS)의 위치 정확도를 검증한 연구입니다. 개방된 공간에서는 평균 오차가 5–8m, 도시 캐니언에서는 10–20m 수준으로, 소비자용 GPS에서 기대할 수 있는 기본 정확도 범위를 제시합니다.

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Wu X, et al. (2025)

"Sidewalk-level pedestrian map matching using smartphone GNSS data"

Satellite Navigation 2025;6:3

표준 도로 중심 맵 매칭이 잘 작동하지 않는 도심 환경에서, 스마트폰 GNSS 데이터를 이용해 보행자의 보도(사이드워크) 수준 위치를 추정하는 새로운 맵 매칭 알고리즘을 제안한 연구입니다.

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Jiang C, et al. (2020)

"Accurate and Direct GNSS/PDR Integration Using Extended Kalman Filter for Pedestrian Smartphone Navigation"

GNSS와 관성센서 기반 보행자 데드 레코닝(PDR)을 확장 칼만 필터(EKF)로 융합하는 보행자 내비게이션 기법을 제시합니다. 터널·실내 전환 등 GPS 신호가 끊기는 구간에서도 연속적인 위치 추정이 가능해집니다.

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Zhang G, et al. (2019)

"Hybrid Map Matching Algorithm Based on Smartphone and Low-Cost OBD in Urban Canyons"

Remote Sensing 2019;11(18):2174

스마트폰과 저가 OBD 장치를 결합한 하이브리드 맵 매칭 기법을 통해, 고층 건물·수목 등으로 인한 신호 간섭이 큰 도시 환경에서도 위치 정확도를 향상시키는 방법을 제시합니다.

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10. 임상 보행 검사

American Thoracic Society (2002)

"ATS Statement: Guidelines for the Six-Minute Walk Test"

American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 2002;166:111-117

6분 보행 검사(6MWT)에 대한 공식 표준화 지침으로, 검사 실시 방법, 안전 수칙, 기준값과 해석 방법을 상세히 제시합니다. 임상 현장에서 기능적 운동능력을 평가하는 데 가장 널리 사용되는 프로토콜입니다.

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Podsiadlo D, Richardson S (1991)

"The Timed 'Up & Go': A Test of Basic Functional Mobility for Frail Elderly Persons"

Journal of the American Geriatrics Society 1991;39(2):142-148

노쇠한 고령자의 기본적인 기능적 이동 능력과 낙상 위험을 평가하기 위한 Timed Up and Go(TUG) 검사를 처음으로 기술한 논문입니다. 검사 시간이 14초를 초과하면 높은 낙상 위험으로 간주합니다.

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11. 대사당량(METs) 컴펜디움

Ainsworth BE, et al. (2011)

"2011 Compendium of Physical Activities: A Second Update of Codes and MET Values"

Medicine & Science in Sports & Exercise 2011;43(8):1575-1581

800개 이상의 신체 활동에 대한 MET 값을 정리한 포괄적인 참고 문헌입니다. 걷기 관련 값으로는 매우 느린 걷기(<2 mph) 2.0 METs, 보통 속도(2.5–3 mph) 3.0 METs, 빠른 걷기(3.5 mph) 3.5 METs, 매우 빠른 걷기(4.5 mph) 5.0 METs 등이 제시됩니다.

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Ainsworth BE, et al. (2024)

"The 2024 Adult Compendium of Physical Activities: An Update of Activity Codes and MET Values"

Journal of Sport and Health Science 2024 (online ahead of print)

성인 활동 컴펜디움의 최신 업데이트로, 새로운 활동 유형과 최근 연구를 반영한 MET 값 개정 내용을 포함합니다. 에너지 소비 계산과 활동 처방에 필수적인 기준 자료입니다.

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12. 걷기 생체역학

Fukuchi RK, et al. (2019)

"Effects of walking speed on gait biomechanics in healthy participants: a systematic review and meta-analysis"

Systematic Reviews 2019;8:153

보행 속도가 시공간 지표, 운동학, 운동역학에 미치는 영향을 메타분석으로 정리한 논문입니다. 보행 속도가 보행 역학을 근본적으로 변화시키는 강력한 요인임을 보여주는 중간~큰 효과 크기를 보고합니다.

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Mirelman A, et al. (2022)

"Present and future of gait assessment in clinical practice: Towards the application of novel trends and technologies"

Frontiers in Medical Technology 2022;4:901331

웨어러블 기술과 AI를 활용한 임상 보행 평가의 현재와 미래를 다루는 리뷰 논문으로, 시공간 지표, 운동학, UPDRS·SARA·Dynamic Gait Index와 같은 임상 척도의 활용을 포함합니다.

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Mann RA, et al. (1986)

"Comparative electromyography of the lower extremity in jogging, running, and sprinting"

American Journal of Sports Medicine 1986;14(6):501-510

조깅, 러닝, 스프린트에서 하지 근육의 근전도(EMG) 패턴을 비교한 고전 연구로, 걷기와 달리기 사이의 지지기 비율(걷기 62% vs 달리기 31%)과 근활성 패턴이 근본적으로 다름을 보여줍니다.

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13. 웨어러블 센서와 활동 인식

Straczkiewicz M, et al. (2023)

"A 'one-size-fits-most' walking recognition method for smartphones, smartwatches, and wearable accelerometers"

npj Digital Medicine 2023;6:29

스마트폰, 스마트워치, 착용형 가속도계 등 다양한 기기와 부착 위치에서 공통적으로 적용 가능한 보행 인식 알고리즘을 제시한 연구입니다. 20개의 공개 데이터셋에서 0.92–0.97의 높은 민감도를 보여, 플랫폼 간 일관된 활동 추적을 가능하게 합니다.

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Porciuncula F, et al. (2024)

"Wearable Sensors in Other Medical Domains with Application Potential for Orthopedic Trauma Surgery"

Sensors 2024;24(11):3454

정형외과 외상 수술 분야로의 확장 가능성을 중심으로, 웨어러블 센서를 이용해 실제 생활에서의 보행 속도, 걸음 수, 지면 반발력, 관절 가동 범위 등을 측정하는 응용 사례를 폭넓게 검토한 리뷰입니다.

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14. 걷기와 건강한 노화

Ungvari Z, et al. (2023)

"The multifaceted benefits of walking for healthy aging: from Blue Zones to molecular mechanisms"

GeroScience 2023;45:3211–3239

블루존(장수 지역) 연구부터 분자 수준 기전까지, 걷기가 건강한 노화에 미치는 다면적 이득을 정리한 포괄적 리뷰입니다. 주 5일, 하루 30분 걷기가 질병 위험을 낮추고, 순환기·심폐·면역 기능의 노화를 늦추며, 심혈관 질환·당뇨병·인지 저하 위험을 감소시킨다는 근거를 제시합니다.

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Karstoft K, et al. (2024)

"The health benefits of Interval Walking Training"

Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 2024;49(1):1-15

빠른 걷기와 느린 걷기를 번갈아 수행하는 Interval Walking Training(IWT)의 효과를 검토한 논문으로, 연속적인 중강도 걷기와 비교해 제2형 당뇨병 환자의 심폐 체력, 근력, 혈당 조절을 더 크게 개선함을 보여줍니다.

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Morris JN, Hardman AE (1997)

"Walking to health"

Sports Medicine 1997;23(5):306-332

걷기를 건강 중재로 사용하는 데 관한 고전적 리뷰로, 최대 심박수의 70% 이상에서 걷는 것이 심혈관 체력을 향상시키고 HDL 콜레스테롤과 인슐린/포도당 대사를 개선한다는 근거를 제시합니다. 오늘날 “건강을 위한 걷기” 권장안의 토대를 이룹니다.

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추가 자료

전문 학회 및 단체

주요 학술지

  • Gait & Posture
  • Journal of Biomechanics
  • Medicine & Science in Sports & Exercise
  • International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity
  • Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation