운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 영향 : 메타분석

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 동일한 주제에 대해 수행된 개별 연구들의 결과를 일관된 체계적인 틀 속에서 통합‧분석하여 포괄적이고 거시적인 결론을 이끌어 낼 수 있는 메타분석을 사용하였다. 이에 본 연구의 목적은 초등학생의 운동과 혈중 성장인자 및 혈중 지질 관련 연구 결과들로 국한 및 수집하여 체계적, 종합적으로 분석함으로써, 추후 연구 방향을 제시함은 물론, 초등학생의 운동을 지도하는데 있어 성장과 비만 예방을 위한 타당하고 실용적이며, 과학적인 지침을 제공하는데 있다.
이를 위해 혈중 성장인자의 하위 변인으로 성장호르몬(GH), 인슐린유사성장인자(IGF-1), 뇌유래신경영양인자(BDNF)를, 혈중 지질의 하위 변인으로 총콜레스테롤(TC), 중성지방(TG), 고밀도지단백콜레스테롤(HDL-C), 저밀도지단백콜레스테롤(LDL-C)을 각각 정하였다. 연구 대상은 2000년에서 2019년까지 20년간 국내에서 발표된 학위 및 학술지 논문을 포괄적으로 수집하였다.
데이터베이스 검색을 통해 확인된 1,720개의 연구 대상 중 중복되는 논문 및 본 연구의 취지와 상이한 논문, 그리고 단일 집단을 대상으로 한 논문을 제외한 47편을 1차적으로 수집하였다. 이와 같이, 수집된 47편 중 집단 간 통계치가 두 개 이상인 경우를 각각의 연구 대상으로 채택하여 최종적으로 160편을 본 연구의 분석대상으로 선정하였다. 연구 대상을 코딩한 자료는 미국 Biostat사의 메타분석 전용프로그램 CMA Version 3.0을 활용하여 분석하였다. 산출된 효과의 크기는 Cohen(1988)의 기준에 의해 그 값이 ESsm(표준화된 평균 차)≥ .80 일때 큰 효과, ESsm= .50는 중간효과, ESsm≤.20 이면 작은 효과로 해석하였다. 이상의 과정을 통해 도출한 연구 내용의 결과를 요약하여 제시하면 다음과 같다.

1. 초등학생 대상 운동프로그램의 전체 효과크기는 0.860로 크게 나타났다. 또한, 운동프로그램의 유형에 따라 복합 운동(0.974), 유산소 운동(0.755), 저항 운동(0.445)의 순으로 운동이 효과적인 것으로 나타났다. 따라서, 초등학생 대상의 운동프로그램은 혈중 성장인자 및 혈중 지질 향상에 대해 긍정적이라고 볼 수 있다.

2. 초등학생 대상의 운동프로그램은 운동 빈도의 경우 주 3회 미만(1.266), 운동 시간의 경우 80분 초과(1.010), 운동 기간의 경우 8주 이하(1.059)로 각각 실시하는 것이 가장 효과적으로 나타났다. 본 연구의 결과에서 운동 기간이 짧을수록 효과크기가 큰 것으로 나타났으나, 운동 기간 전체 효과크기는 중간 이상의 효과크기를 보였기 때문에 기간을 짧게 하는 것 보다는 운동을 생활화하여 장기간에 걸쳐 지속적으로 실시함으로써 운동효과를 극대화 하는 것이 바람직하다고 판단된다. 또한, 이와 관련된 선행연구들에 의하면, 아동의 장기간 운동이 정상적인 성장 패턴에 영향을 미치지 않으며, 급격한 성장이 일어나는 동안 균형 있고, 영양이 풍부한 식이섭취를 해야 한다고 하였다. 이와 같이 기간이 늘어남에 따라 효과크기가 감소하는 양상은 아동기의 성숙 등 가외변인을 무시할 수 없으며, 이에 대한 추후 연구가 필요한 것으로 생각된다.

3. 초등학생 대상의 운동프로그램 적용은 혈중 성장인자(1.186), 혈중 지질(0.660)의 순서로 모든 혈중 성장인자 및 혈중 지질의 하위 변인에서 중간 이상의 효과 크기를 나타냈다. 운동은 초등학생의 성장발달에 크게 효과가 있으며, 비만을 예방하는 혈중 지질 감소에도 효과적인 방법이라고 볼 수 있다.

4. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 조절 효과를 분석한 결과, 연구 대상의 특성에 따라 학년군에서는 저·중학년(1.887), 저·중·고학년 (1.124), 고학년(0.862), 중·고학년(0.813)의 순서로 큰 효과크기가 나타났고, 중학년(0.615), 저학년(0.265)의 순서로 중간 효과크기가 나타났다. 성별에 따라서는, 여자(0.928), 남자(0.856) 모두 큰 효과크기가 나타났으며, 비만여부에 따른 분석 결과에서도 비만 아동(0.862), 일반 아동(0.862) 모두 큰 효과크기가 나타났기 때문에 운동프로그램은 초등학생들에게 성장과 비만해소에 효과적인 것으로 나타났다.

5. 메타회귀 분석을 통해 변화 추이를 살펴본 결과 운동 빈도, 운동 시간, 연령의 회귀계수가 양(+)으로 나타나 이들이 증가함에 따라 운동 효과도 상승하는 것으로 나타났다. 반대로, 운동 기간의 경우, 회귀계수가 음(-)으로 나타나 운동 기간이 증가함에 따라 운동 효과는 감소하는 것으로 나타났다. 많은 선행연구에서 운동 빈도, 운동 시간, 운동 기간과 연령이 높을수록 운동효과가 증가한다는 결과가 있어 본 연구결과에서의 운동 빈도, 운동 시간, 운동 기간, 연령이 증가함에 따라 운동 효과가 증가하는 결과를 뒷받침해주고 있으나, 몇 몇 선행연구들의 경우 그 차이가 크지 않거나 각각 다른 결과를 나타냈다. 성인과는 다르게 아동기는 성장과 발달을 고려하여야 하고, 이 외의 성숙과 환경적 요인 등 가외변인이 연구결과에 영향을 미칠 수도 있기 때문에, 특히 아동을 대상으로 하는 연구들에서 결과가 다소 다르게 도출될 수도 있을 가능성을 배제할 수 없다.

이상의 본 연구 결과를 통해 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 최근, 언론을 통해 운동에 대한 긍정적인 효과가 많이 언급되고 있으며, 운동에 대한 인식 또한 높아지고 있는 시점에서 개인의 경험이나 정보들이 무분별하게 받아들여지고 있는 실정이다. 이에, 메타분석과 같은 방법으로 운동에 대한 방대한 연구결과들을 일반화시켜 표준화된 방법으로 운동을 실시함으로써, 안전하고 타당하게 그 효과를 극대화할 필요가 있다. 따라서, 본 연구결과가 학교 현장에서 아동 대상으로 운동을 지도하는데, 타당하고, 실용적인 지침을 제공함으로써, 발육발달과 비만해소에 최적의 운동프로그램을 구성하는데 도움이 되었으면 한다.

주요어: 운동, 초등학생, 혈중 성장인자, 혈중 지질, 메타분석

*본 논문은 2020년 6월 서울교육대학교 교육전문대학원 위원회에 제출된 교육학 박사학위 논문임.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 논 문 요 약 v
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구 목적 6
• 3. 연구 문제 6
• 4. 연구의 제한점 7
• Ⅱ. 이론적 배경 8
• 1. 아동기 성장 8
• 2. 아동기 비만 11
• 3. 운동과 혈중 성장인자 14
• 4. 운동과 혈중 지질 16
• 5. 메타분석 20
• Ⅲ. 연구 방법 36
• 1. 연구 모형 36
• 2. 연구 절차 및 단계 37
• 3. 연구대상 수집 및 선정 38
• 4. 자료 처리 및 분석 방법 41
• Ⅳ. 연구 결과 46
• 1. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 영향의 전체
• 효과크기 46
• 2. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 영향의 운동
• 중재 방법에 따른 평균 효과크기 50
• 3. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질 하위 변인에 미치는 영향의
• 효과크기 53
• 4. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 영향의 연구
• 대상 특성에 따른 효과크기 58
• 5. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 영향의 연속형
• 변수에 대한 메타회귀 분석 65
• Ⅴ. 논 의 69
• 1. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 영향의 전체
• 효과크기 69
• 2. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 영향의 운동
• 중재 방법에 따른 평균 효과크기 72
• 3. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질 하위 변인에 미치는 영향의
• 효과크기 75
• 4. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 영향의 연구
• 대상 특성에 따른 효과크기 79
• 5. 운동이 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질에 미치는 영향의 연속형
• 변수에 대한 메타회귀 분석 83
• Ⅵ. 결 론 85
• 참 고 문 헌 88
• ABSTRACT 113
• [부록 1] 코딩 매뉴얼 119
• [부록 2] 분석 대상 목록 120
• [부록 3] 생명윤리위원회 결과 124
• 표 목 차
• <표 1> Cohen의 효과크기 해석 기준 44
• <표 2> 변량효과 모형에서의 동질성 검정 47
• <표 3> 추정치 가감법(trim and fill)검증 결과 48
• <표 4> 운동과 초등학생의 혈중 성장인자 및 혈중 지질 간의 전체 효과크기 49
• <표 5> 운동 프로그램의 운동 빈도에 따른 효과크기 51
• <표 6> 운동 프로그램의 운동 시간에 따른 효과크기 52
• <표 7> 운동 프로그램의 운동 기간에 따른 효과크기 53
• <표 8> 전체 운동 프로그램과 혈중 성장인자 및 혈중 지질 하위 변인별 효과크기 54
• <표 9> 유산소 운동 프로그램과 혈중 성장인자 및 혈중 지질 하위 변인별 효과크기 55
• <표 10> 저항 운동 프로그램과 혈중 성장인자 및 혈중 지질 하위 변인별 효과크기 56
• <표 11> 복합 운동 프로그램과 혈중 성장인자 및 혈중 지질 하위 변인별 효과크기 57
• <표 12> 전체 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(학년군별) 59
• <표 13> 전체 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(성별) 59
• <표 14> 전체 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(비만여부) 59
• <표 15> 유산소 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(학년군별) 60
• <표 16> 유산소 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(성별) 61
• <표 17> 유산소 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(비만여부) 61
• <표 18> 저항 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(학년군별) 62
• <표 19> 저항 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(성별) 62
• <표 20> 저항 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(비만여부) 62
• <표 21> 복합 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(학년군별) 63
• <표 22> 복합 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(성별) 64
• <표 23> 복합 운동 프로그램의 연구 대상 특성에 따른 효과크기(비만여부) 64
• <표 24> 운동 빈도에 따른 메타회귀 분석 65
• <표 25> 운동 시간에 따른 메타회귀 분석 66
• <표 26> 운동 기간에 따른 메타회귀 분석 67
• <표 27> 연령에 따른 메타회귀 분석 68
• 그 림 목 차
• [그림 1] 메타분석 절차(오성삼, 2007) 23
• [그림 2] 고정효과 모형의 그래프 27
• [그림 3] 변량효과 모형의 그래프 29
• [그림 4] 연구 절차 37
• [그림 5] 분석 대상 선정 과정 흐름도(PRISMA flowchart) 40
• [그림 6] 깔때기 그림(Funnel plot) 47
• [그림 7] 보정된 깔때기 그림(Funnel plot) 48
• [그림 8] 운동 빈도에 따른 메타회귀 분석 65
• [그림 9] 운동 시간에 따른 메타회귀 분석 66
• [그림 10] 운동 기간에 따른 메타회귀 분석 67
• [그림 11] 연령에 따른 메타회귀 분석 68

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53 정삼홍, "유산소 운동과 저항 트레이닝운동이 신체조성 및 혈중 지질에 미치는 영향. 석사학위논문", 부경대학교 대학원, 2008

54 남정혜, "초등학교 비만관리 프로그램이 비만 아동의 체구성 성분과 혈청 지질 수준에 미치는 영향", 한국식품영양학회지, 20(1), 88-95, 2007

55 김도연, 하민성, 김지현, 김종원, "방과후 체육활동이 초등학교 비만 아동의 혈중 지질, 성호르몬 및 성장호르몬에 미치는 영향", 한국초등체육학회지, 23(2), 163-172, 2017

56 김남경, "순환운동이 비만 중년여성의 신체조성과 대사증후군 관련인자 에 미치는 영향. 석사학위논문", 전남대학교 대학원, 2012

57 윤형기, 최봉길, "유산소 탄력밴드 복합 운동이 여성노인의 뇌혈류속도, BDNF 및 노화관련 호르몬에 미치는 영향", 한국발육발달 학회지, 21(4), 341-346, 2013

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60 김세민, 임관철, 이창준, 양수연, 노동진, 김신, "육상운동 프로그램이 비만 초등학생의 비만도와 체력 혈중 지질 및 성장호르몬에 미치는 영향", 한국 체육과학회지, 23(5), 1317-1329, 2014

61 정승환, "지속적인 운동습관과 행동수정요법이 비만 아동의 생리적 변인 에 미치는 영향. 박사학위논문", 명지대학교 대학원, 2003

62 박치욱, 정주하, 양점홍, "스포츠학교(School of Sports) 프로그램이 비만여 중생의 신체조성 혈중 지질 및 CRP 에 미치는 영향", 한국체육교육학회 지, 18(3), 219-228, 2013

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64 김종원, "규칙적인 운동이 비만 남자 중학생의 대사증후군 및 인슐린저항 성에 미치는 영향. 박사학위논문", 공주대학교 대학원, 2012

65 박해찬, 윤성진, 서태범, "좌업 성인 남녀의 중강도 트레이닝이 성 호르몬, 에너지 대사 및 식욕 조절 호르몬에 미치는 효과", 한국사회체육학회지, 50(2), 801-811, 2012

66 문희상, "밴드 운동 프로그램 참여가 여성노인의 SFT체력 및 대사증후 군 지표에 미치는 영향. 석사학위논문", 목포대학교 교육대학원, 2012

67 박익렬, "운동생리학: 복합 운동 프로그램이 비만 여중생의 선체조성과 성장 호르몬 및 IGF-1 에 미치는 영향", 한국체육학회지, 43(6), 419-427, 2004

68 장현조, "Training과 Detraining이 비만 청소년의 C-Reactive Protein과 혈중 지질성분변화에 미치는 영향. 석사학위논문", 관동대학교 교육대학원, 2006

69 박규민, "웨이트 트레이닝과 디트레이닝이 혈중 성장인자, 염증지표 및 골 마커에 미치는 영향. 박사학위논문", 강원대학교 대학원, 2016

70 김종식, "비만 청소년의 체중조절 프로그램이 신체구성, 혈중 지질, 인슐린 민감도 및 IGF-1 농도에 미치는 영향", 한국사회체육학회지, 40(2), 719-730, 2010

71 김정규, 이복환, 이동수, 윤순식, 문희원, "12주간의 유산소 운동과 웨이트 트레이닝의 병행이 비만 아동의 혈중 지질 성분의 변화에 미치는 영향", 운동과학, 12(2), 233-242, 2003

72 박상철, "복합트레이닝이 중년여성의 멜라토닌, 에스트로겐 및 성장 호르 몬 분비에 미치는 영향. 박사학위논문", 원광대학교 대학원, 2011

73 박선주, "복합 운동이 Metabolic Syndrome 중년여성의 혈중 지질과 신 체조성 및 PWV 개선에 미치는 영향. 석사학위논문", 성신여자대학교 대학원, 2012

74 김은경, 유재현, "근력 트레이닝의 강도가 혈중 테스토스테론과 코티졸의 분 비 비율 및 유리지방산의 분비에 미치는 영향", 한국사회체육학회지, 37(2), 1333-1342, 2009

75 김태운, 김현준, "걷기와 밴드운동이 과체중 및 비만아동의 C-반응성 단백질 및 심혈관질환 위험인자의 변화에 미치는 영향", 생명과학회지, 18(2), 193-19, 2008

76 이성호, "운동생리학: 백서 뇌에서 장기간의 수영 운동이 BDNF 단백질과 Immediate-early gene 단백질의 발현에 미치는 영향", 한국체육학회지, 42(6), 799-807, 2003

77 백상진, "초등학교 비만 아동의 12주 줄넘기 운동이 신체조성과 혈중 지 질 및 렙틴호르몬에 미치는 영향. 석사학위논문", 관동대학교 교육대학원, 2005

78 이경렬, 허만동, 정성림, "12주간의 다양한 스포츠 활동이 비만 초등여학생 의 체지방율, GH, IGF-1 및 대사성증후군 위험인자에 미치는 영향", 한국사 회체육학회지, 37(2), 1091-1099, 2009

79 장대정, "규칙적인 유산소성 걷기운동이 비만 아동의 혈중 지질과 대사 조절 호르몬의 변화에 미치는 영향. 석사학위논문", 전남대학교 교육대학원, 2007

80 강효영, "등 하교 시 빠르게 걷기 운동이 비만 초등학생의 신체구성, 건강관련 체력, 성장호르몬(GH) 및 IGF-1에 미치는 영향", 한국체육교육학회 지, 22(3), 133-143, 2017

81 김정규, 신영오, 문희원, "자연과학편: 웨이트 트레이닝을 병행한 유산소 운 동이 비만 청소년의 혈중 성장호르몬 및 IGF-1 수준에 미치는 효과", 한국 체육학회지, 45(6), 575-582, 2006

82 박성태, "운동 시간 적용 방식에 따른 줄넘기와 탄력밴드의 복합 운동 트레 이닝이 아동의 혈중 지질과 근골격 성장 인자에 미치는 효과", 한국초등체 육학회지, 18(2), 175-185, 2012

83 백은진, 이만균, "자연과학편: 8 주간의 걷기와 줄넘기 복합 운동 트레이닝 이 초등학생의 신체구성, 체력, 혈중 지질 및 성장호르몬에 미치는 영향", 한국체육학회지, 46(6), 461-472, 2007

84 김성문, "과체중 초등학생의 태권도 일반품새와 음악품새 훈련프로그램 의 신체구성과 혈중 지질에 관한 비교분석 : 신나는 태권체조 음악품새 2를 중심으로. 석사학위논문", 한양대학교 대학원, 2009