J Korean Soc Cosmetol > Volume 31(3); 2025 > Article
인공지능 기반 디지털 신체분석 시스템을 통한 신체정보 분석 및 개인 맞춤형 운동 프로그램 제안

Abstract

This study explores the necessity and effectiveness of an AI-based digital body analysis system for individuals in their 20s, who often face physical and mental health issues due to sedentary lifestyles, irregular eating habits, and lack of exercise. The AI-based digital body analysis system deeply analyzes personal body data and provides customized exercise programs. It evaluates physical issues such as forward head posture, shoulder flexibility, lower body balance, and spinal tilt (imbalance) to offer personalized solutions. The system overcomes the limitations of wearable devices and fitness apps by providing detailed analysis of posture, movement patterns, and muscle composition. It effectively manages both physical and mental health, leading to meaningful improvements in personal health management. AI technology can significantly innovate personal health management, reducing medical costs, improving quality of life, and enhancing preventive health care. Despite some limitations related to data accuracy and personalized solutions, further research can improve data collection accuracy, expand databases, and provide personalized solutions in various environments, ultimately improving the overall quality of life for people in their 20s.

I. 서 론

현대사회의 발전과 과학기술의 진보로 인해 사람들의 삶의 질이 크게 향상되었으며 건강과 운동에 대한 대중의 인식과 관심이 크게 높아졌다(AI-Sakran, 2015). 비만, 당뇨병, 심혈관 질환과 같은 생활습관과 관련한 질병이 증가함에 따라 보다 효과적인 건강관리 방법이 시급히 필요해졌다. 최근에는 스마트워치와 같은 웨어러블 기기나 운동 가이드와 칼로리 소비와 같은 지표를 측정하기 위한 앱을 통해 자신의 건강과 외모를 관리하는 데 익숙하다. 하지만 이런 도구들은 주로 표면적인 정보만 제공하는 경우가 많으며, 근력, 유연성, 관절 안정성 등에 얼마나 도움이 되는지는 확인할 수 없다. 또한 개인의 생활습관, 신체조건, 건강상태가 다르기 때문에 이러한 도구들은 개인의 특성을 반영한 맞춤형 정보를 제공하는 데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 인공지능 기반의 신체분석 시스템은 자세, 움직임 패턴, 근육 구성과 같은 심층 데이터를 분석하여 보다 구체적이고 효과적인 맞춤형 운동 프로그램을 제공할 수 있다.
인공지능 기반의 디지털 시스템은 신체분석뿐만 아니라 의료 및 스포츠 영역에서도 다양한 방식으로 활용되어지고 있다. 의료영역에서는 사용자의 건강 데이터를 분석하여 건강 문제를 예측하고 조기 진단을 돕고, 원격 재활 치료 시스템을 통하여 환자의 움직임을 분석하고 개인 맞춤형 재활 프로그램을 제공함으로써 회복을 최적화할 수 있다(Han, 2023; Hong et al., 2023). 스포츠 영역에서는 주로 선수의 신체 상태를 체계적으로 모니터링하고 분석하는 데 도움을 준다. 예를 들어 심리적, 생리적, 구조적 데이터를 수집하여 선수의 피로도, 부상 위험, 그리고 최적의 운동 프로그램을 결정하는 데 사용된다(Adesida et al., 2019).
현대사회에서 20대는 학업과 직장 생활로 인해 다양한 건강 문제에 직면하고 있다. 오랜 시간 앉아 있는 좌식 생활, 불규칙한 식습관, 운동 부족, 디지털 기기의 사용 등은 거북목, 척추 기울기, 어깨 유연성 감소 등 다양한 신체적 건강에 큰 영향을 미칠 수 있다(Oh et al., 2017). 특히 각기 다른 생활습관과 신체 조건, 건강 상태를 가지고 있기 때문에 개인의 특성에 맞는 맞춤형 건강관리의 필요성은 더욱 강조된다. 또한 건강뿐만 아니라 외모에 대한 관심이 높아지는 현재의 사회적 분위기에서 인공지능 기반 디지털 신체분석 시스템은 건강과 외모를 동시에 관리할 수 있는 효과적인 도구가 될 수 있다. 본 연구에서는 인공지능 기반의 Fittrix FAX 2 시스템을 이용하여 거북목, 어깨 유연성, 허벅지 유연성, 하체 밸런스, 척추 기울기 등과 같은 신체 데이터를 분석하여 맞춤형 솔루션을 제안하고자 한다. 이를 통해 20대는 자신의 신체적 특성에 맞는 개인 맞춤형 운동 및 스킨케어 프로그램을 통해 건강과 외모를 함께 관리하고 전반적인 삶의 질을 향상시킬 수 있으리라 사료된다.

II. 내용 및 방법

1. 연구 참여자와 연구절차

본 연구에는 신체관리에 높은 관심을 보이는 20대 133명이 참여하였다. 이 중 남성은 48명, 여성은 85명이었으며, 연구의 목적을 사전에 상세히 설명한 후 참가자들의 동의를 얻었다. 참가자들에게 자신의 신체 상태를 정확히 측정하기 위한 사전 준비사항을 안내한 뒤, 딥러닝 기술과 신체분석 알고리즘을 적용한 AI 기반 디지털 신체분석 시스템을 통해 측정 절차를 설명하였다. 측정결과는 E-mail로 제공되어 참가자들이 자세히 확인할 수 있게 했으며, 특히 근골격 검사를 통해 참가자들의 근력, 유연성, 균형감을 분석한 후, 개인 맞춤형 피트니스 프로그램을 제안하였다.

2. 측정 기기 및 측정 항목

신체 측정은 AI 기반의 Fittrix FAX 2(Built-in 3D sensor & Fittrix AI)를 사용하여 전신을 촬영하는 방식으로 이루어졌다. 측정 부위는 얼굴, 목, 어깨, 팔, 허리, 골반, 다리였으며 각 부위별로 세부적인 항목을 분석하였다. 다양한 측정 항목 중 거북목, 어깨 유연성, 허벅지 유연성, 하체 밸런스, 척추 기울기(불균형) 항목을 선택하여 20대의 건강 문제를 종합적으로 평가하고 맞춤형 운동 프로그램을 제안하고자 한다(Table 1). 이러한 항목들은 20대뿐만 아니라 현대인의 자세 문제와 관련이 깊으며, 상체와 하체의 유연성, 균형감, 근력 등을 종합적으로 평가할 수 있다.
먼저 거북목은 현대인에게 흔히 나타나는 문제로 장시간 컴퓨터와 스마트폰 사용 등으로 인해 발생하며 생활습관이 신체에 미치는 영향을 분석할 수 있다. 어깨 유연성은 상체의 움직임과 기능에 중요한 역할을 하며 상체 운동 능력과 관련된 문제를 파악할 수 있다. 허벅지 유연성은 하체의 유연성과 운동 능력을 평가하는 중요한 지표로, 하체 근육의 상태를 분석하고 운동 능력을 평가할 수 있다. 하체 밸런스는 전체적인 신체 균형과 관련이 깊으며 균형 능력과 하체의 안정성을 평가한다. 마지막으로 척추 기울기는 전체적인 신체 균형과 건강 상태를 평가하는 중요한 요소로 자세와 균형 상태를 종합적으로 분석할 수 있다(Kang et al., 2012; Firouzjah et al., 2023).

3. 분석 방법 및 평가 기준

각각의 항목에 따른 분석 방법과 평가 기준은 Table 2와 같다. 거북목을 평가하는 분석 방법은 신체 중심선(측면)을 기준으로 머리가 전방으로 얼마나 이동했는지를 각도로 표시하여 거북목의 정도를 파악할 수 있다. 거북목을 평가하는 기준은 각도에 따라 세 가지로 나뉜다. 정상 범위는 0°에서 3°로, 이 경우 머리가 거의 이동하지 않은 상태를 나타낸다. 주의 범위는 4°에서 19°로, 머리가 약간 앞으로 기울어진 상태로 주의가 필요하다. 마지막으로 위험 범위는 20° 이상으로, 머리가 크게 앞으로 기울어진 상태이며 즉각적인 교정이 필요하다. 어깨 유연성을 평가하는 방법으로 Apley Scratch Assessment를 사용한다. 이는 좌우 어깨의 운동성을 측정하여 상완의 상단 움직임(굴곡, 외전, 외회전)과 하단 움직임(신전, 내전, 내회전)의 정상 범위 이탈 각도를 구분하여 표시한다. 어깨 유연성을 평가할 때 정상 범위는 175°에서 180°로, 이 범위 내에 있으면 어깨 유연성이 정상 상태임을 나타낸다. 주의 범위는 150°에서 174°로, 어깨 유연성이 약간 떨어진 상태로 주의가 필요하다. 위험 범위는 149° 이하로, 어깨 유연성이 매우 제한된 상태를 의미하며 교정이 필요하다. 허벅지 유연성을 분석하는 방법으로는 Toe Touch Assessment를 사용한다. 이 방법은 허리를 굽힌 상태에서 손끝이 바닥과 떨어진 정도와 무릎이 굽혀진 각도를 평가한다. 손끝이 바닥에서 떨어져 있는지와 무릎 각도가 중요하며, 손끝이 바닥에서 5cm 이상 떨어져 있을 경우 위험도가 한 단계 높아진다. 허벅지 유연성을 평가할 때 정상 범위는 무릎 각도가 170°에서 180° 사이일 때이다. 주의 범위는 무릎 각도가 160°에서 169° 사이일 때이고, 이 경우 유연성이 약간 떨어진 상태로 주의가 필요하다. 위험 범위는 무릎 각도가 159° 이하일 때이며, 유연성이 매우 제한된 상태이다. 하체 밸런스를 분석하는 방법으로는 Overhead Squat Assessment를 사용한다. 이 방법은 신체 중심선(정면)을 기준으로 골반이 좌우로 얼마나 틀어졌는지를 각도로 표시한다. 하체 밸런스를 평가할 때 정상 범위는 0°에서 4° 사이이다. 주의 범위는 5°에서 9° 사이로, 이 경우에는 균형이 약간 틀어진 상태로 주의가 필요하다. 위험 범위는 10° 이상으로, 균형이 크게 틀어진 상태로 교정이 필요하다. 척추 불균형을 분석하는 방법은 신체 중심선(정면)을 기준으로 허리가 좌우로 얼마나 기울어졌는지를 각도로 표시하는 것이다. 척추 불균형을 평가할 때 정상 범위는 척추가 0°에서 2° 사이로 기울어진 상태를 말한다. 주의 범위는 3°에서 7° 사이로, 척추가 약간 기울어진 상태이며 주의가 필요하다. 위험 범위는 8° 이상으로, 척추가 크게 기울어진 상태를 의미한다(Fittrix, 2023).

III. 결과 및 고찰

1. 연구 참여자의 신체특성

연구 참여자의 신체특성은 남성(N=48)과 여성(N=85)으로 나누어 각 신체 부위 상태를 정상, 주의, 위험으로 분류하고 빈도와 백분율로 나타내었다(Table 3). 남성의 경우, 거북목 상태는 정상인 경우가 28명(58.3%), 주의 상태가 20명(41.7%)으로 나타났다. 어깨 유연성에서는 왼쪽 어깨의 경우 정상 상태가 31명(64.6%), 주의가 15명(31.2%), 위험이 2명(4.2%)이며, 오른쪽 어깨의 경우 정상 상태가 29명(60.4%), 주의가 17명(35.4%), 위험이 2명(4.2%)으로 나타났다. 허벅지 유연성은 정상 상태가 32명(66.7%), 주의가 15명(31.2%), 위험이 1명(2.1%)이고, 하체 밸런스는 정상 상태가 37명(77.1%), 주의가 11명(22.9%)으로 나타났다. 척추 기울기는 정상 상태가 42명(87.5%), 주의가 6명(12.5%)으로 나타났다.
여성의 경우, 거북목 상태는 정상인 경우가 36명(42.4%), 주의 상태가 48명(56.5%), 위험 상태가 1명(1.2%)으로 나타났다. 어깨 유연성에서는 왼쪽 어깨의 경우 정상 상태가 53명(62.4%), 주의가 25명(29.4%), 위험이 7명(8.2%)이며, 오른쪽 어깨의 경우 정상 상태가 61명(71.7%), 주의가 23명(27.1%), 위험이 1명(1.2%)으로 나타났다. 허벅지 유연성은 정상 상태가 62명(72.9%), 주의가 23명(27.1%)이고, 하체 밸런스는 정상 상태가 68명(80%), 주의가 14명(16.5%), 위험이 3명(3.5%)으로 나타났다. 척추 기울기는 정상 상태가 69명(81.2%), 주의가 16명(18.8%)로 나타났다.
데이터를 정리하면 남성은 거북목과 하체 밸런스에서 정상 비율이 높으며, 어깨 유연성과 허벅지 유연성에서는 주의 비율이 높게 나타났다. 여성은 어깨 유연성(우), 허벅지 유연성에서 정상 비율이 높고, 거북목과 척추 기울기에서 주의와 위험 비율이 높게 나타났다. 이러한 20대 남성과 여성의 신체특성 차이는 생활습관, 신체 구조와 생리적 차이, 사회적 및 문화적 요인, 스트레스와 심리적 요인 등이 복합적으로 작용한 결과이다. 20대 남성은 주로 직장 업무나 학업으로 오랜 시간 앉아있어서 거북목과 척추 기울기에 문제가 발생할 수 있으며, 운동 부족과 잘못된 자세가 신체 상태에 영향을 미친다. 20대 여성도 오랜 시간 앉아 있는 경우가 많지만, 운동을 꾸준히 하지 않는 경우가 많아 어깨 유연성, 허벅지 유연성, 척추 기울기 등에 문제가 발생할 수 있다. 일반적으로 남성은 근육량이 많고 체력이 강하지만 유연성이 떨어질 수 있다. 반면 여성은 유연성이 뛰어나지만 근력과 밸런스가 약할 수 있다. 사회적 압박과 스트레스는 남녀 모두에게 부정적인 영향을 미치며, 운동이나 건강관리에 대한 관심도와 시간 부족도 신체 상태에 영향을 미칠 수 있다.

2. 거북목 분석과 맞춤형 운동 프로그램 제안

거북목은 목의 앞쪽이나 가슴 부분이 무거운 물체처럼 느껴지는 상태를 말한다. 주로 목의 근육이나 척추가 무겁게 느껴지거나 불편함을 주는 경우로 목의 움직임이 제한되거나 통증을 유발할 수 있다.
거북목이 나타나는 주요 원인으로는 여러 가지가 있다. 첫째, 긴 시간 동안 컴퓨터를 사용하거나 휴대폰을 들여다보는 등의 활동으로 인해 목을 무리하게 사용하는 경우이다(Kim, 2010; Kim, 2024). 이러한 반복적인 행동은 목 근육에 긴장을 일으켜 거북목을 유발할 수 있다. 둘째, 충분한 수면을 취하지 못하거나 수면의 질이 좋지 않으면 목 근육이 회복되지 않아 거북목 증상이 나타날 수 있다. 셋째, 스트레스는 신체와 정신에 긴장을 주어 목 부위의 근육을 경직되게 한다. 넷째, 균형잡힌 식사를 하지 않거나 과도한 음식을 섭취하는 등의 불규칙한 식습관도 거북목을 유발할 수 있다. 마지막으로 운동 부족으로 인해 목과 어깨 주변의 근육이 약해지면 거북목 증상이 나타날 가능성이 높다.
특히 20대에게 거북목이 많이 나타나는 이유는 학업이나 직장에서 컴퓨터를 자주 사용하고 휴대폰을 자주 사용하는 생활습관 때문이다. 이들은 종종 장시간 앉아있거나 고개를 숙이는 자세를 유지하므로 목에 무리가 가기 쉽다. 또한 이 시기의 많은 사람들이 스트레스를 받고 불규칙한 수면 패턴을 가지기 때문에 거북목 증상이 자주 발생한다.
거북목을 완화하기 위한 개인 맞춤형 운동 프로그램은 목 근육을 스트레칭하고 강화하는 것을 목표로 한다. 목 스트레칭 운동으로는 고개를 좌우로 천천히 돌리는 목 돌리기, 고개를 앞뒤로 천천히 당기는 목 앞뒤로 당기기, 한 손으로 머리를 반대쪽 귀까지 당기는 측면 목 스트레칭이 있다. 각각의 운동은 정해진 횟수만큼 반복하며, 측면 스트레칭은 각 방향으로 10초간 유지한다. 어깨 및 상체 스트레칭에는 어깨를 앞뒤로 돌리는 어깨 돌리기, 양 팔을 등 뒤로 모아 어깨를 뒤로 당기는 어깨 뒤로 당기기, 팔을 벽에 대고 가슴을 앞으로 밀어주는 가슴 스트레칭이 포함되며 각 동작을 일정 시간 유지하고 반복한다. 목 근육 강화를 위해서는 턱을 천천히 당기는 턱 당기기 운동과 손바닥을 이용하여 머리를 각 방향으로 밀면서 저항을 주는 운동이 있으며 각 방향으로 일정 횟수만큼 반복한다. 자세 교정을 위해 벽에 등을 대고 서서 벽과 어깨, 머리가 닿도록 자세를 바로 잡는 벽에 기대기와 의자에 앉아 등을 곧게 펴고 어깨를 뒤로 당긴 상태에서 앉아 있는 앉아서 자세 교정을 매일 연습한다. 마지막으로 코어 근육 강화를 위해 팔꿈치와 발끝으로 몸을 지탱하는 플랭크와 등을 대고 누워 무릎을 세운 뒤 엉덩이를 들어올리는 브리지 운동을 한다. 플랭크는 30초간 유지하고, 브리지는 10초간 유지하며 반복한다(Table 4).

3. 어깨 유연성 분석과 맞춤형 운동 프로그램 제안

어깨의 유연성 저하는 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있다. 주요 원인 중 하나는 잘못된 자세로 장시간 앉아 있거나서 있는 경우이다. 특히 컴퓨터 작업 시 어깨가 앞으로 말리는 자세를 지속하면 어깨 유연성이 저하될 수 있다. 또한 규칙적인 스트레칭과 운동이 부족하면 어깨 주변 근육과 관절이 경직되어 유연성이 떨어질 수 있다. 특정 동작을 반복적으로 수행하는 경우에도 특정 근육과 관절만 사용하게 되어 유연성이 저하될 수 있다. 이 외에도 어깨 부상 후 적절히 회복하지 못하거나, 흡연과 같은 나쁜 생활습관 역시 어깨 유연성 저하를 유발할 수 있다.
특히 20대에게 어깨의 유연성 저하와 둥근 어깨가 많이 나타나는 이유는 컴퓨터와 스마트폰을 많이 사용하는 생활습관 때문이다. 20대는 학업과 업무 외에도 여가시간에 디지털 기기를 자주 사용하며 이로 인해 어깨를 앞으로 말린 자세를 유지하게 된다. 또한 스트레스와 불규칙한 수면 패턴이 어깨 유연성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 바쁜 일상으로 인해 규칙적인 운동이 부족한 것도 한 요인이다(Im et al., 2023)
어깨 유연성 저하를 예방하기 위해서는 어깨와 주변 근육을 강화하고 스트레칭하는 것이 중요하다. 어깨 스트레칭 운동으로 팔꿈치를 가슴 앞으로 당겨 유지하는 팔꿈치 당기기, 양 손을 등 뒤로 모아 가슴을 밀어주는 가슴 열기, 그리고 어깨를 천천히 앞뒤로 돌리는 어깨 돌리기가 포함된다. 각 동작을 일정 시간 유지하고 반복한다. 상체 스트레칭 운동으로 벽을 마주보고 가슴을 밀어주는 벽 밀기와, 팔을 머리 위로 올리고 몸을 좌우로 기울이는 삼각형 스트레칭이 있으며, 각 방향으로 일정 횟수만큼 반복한다. 어깨 근육 강화를 위해 탄력 밴드를 사용한 밴드 운동, 덤벨 리프트, 승모근 강화 운동을 할 수 있다. 자세 교정 운동으로는 벽에 기대기와 앉아서 자세 교정이 있으며, 전신 운동으로는 수영과 요가가 효과적이다(Table 5).

4. 허벅지 유연성 분석과 맞춤형 운동 프로그램 제안

허벅지 유연성은 전반적인 신체 건강과 운동 능력에 매우 중요한 요소이다. 허벅지 근육은 다리 전체의 움직임과 균형을 지탱하며 다양한 활동과 운동에서 중심적인 역할을 한다. 유연한 허벅지 근육은 부상을 예방하고 신체의 움직임을 원활하게 하여 운동 성과를 향상시킨다. 또한 허벅지 유연성은 하체의 혈류를 촉진하고 근육의 긴장을 완화하여 피로 회복에 도움을 준다.
허벅지 유연성이 저하되는 이유에는 여러 가지가 있다. 운동 부족은 규칙적인 스트레칭과 운동이 부족할 때 허벅지 근육과 관절이 경직되어 유연성이 떨어지는 중요한 원인이다. 장시간 앉아 있는 습관도 허벅지 유연성을 저하시키는 요인으로 오래 앉아있으면 허벅지 뒤쪽 근육이 단축되고 경직될 수 있다. 잘못된 자세로 허벅지를 오래 유지하면 근육과 관절에 부하가 걸려 유연성이 떨어질 수 있다. 또한 특정 운동이나 활동을 반복하면서 한쪽 근육만 과도하게 발달하고 다른 쪽 근육은 약화되는 근력 불균형이 생기면 허벅지 유연성이 저하될 수 있다. 영양 부족 역시 비타민 D와 칼슘 등의 영양소가 부족할 때 근육과 관절 건강에 영향을 미쳐 유연성이 떨어질 수 있다. 허벅지나 하체 부상을 당한 후 적절히 회복하지 않으면 근육과 관절이 경직되고 유연성이 떨어질 수 있다. 수면 부족은 근육의 피로를 가중시키고 회복을 방해하여 유연성이 떨어지고, 체중 증가도 허벅지 근육과 관절에 더 큰 부담을 줘 유연성을 저하시킬 수 있다. 20대 역시 이러한 이유로 허벅지 유연성이 저하될 가능성이 높다(Lee & Jung, 2023).
허벅지 유연성 저하를 예방하기 위한 개인 맞춤형 운동 프로그램은 허벅지 근육과 주변 근육을 스트레칭하고 강화하는 것에 중점을 두어야 한다. 먼저 허벅지 스트레칭 운동으로 앞쪽 허벅지 스트레칭, 뒤쪽 허벅지 스트레칭, 나비 자세 스트레칭을 포함한다. 앞쪽 허벅지 스트레칭은 한 발을 뒤로 굽혀 발목을 잡고, 뒤쪽 허벅지 스트레칭은 다리를 앞으로 뻗어 손을 발끝으로 뻗는다. 나비 자세 스트레칭은 앉아서 발바닥을 맞대고 무릎을 바닥으로 내리며 허벅지 안쪽을 스트레칭하며, 각 동작을 일정 시간 유지하고 반복한다. 하체 근력 강화 운동으로 스쿼트, 런지, 힙 브리지가 있다. 스쿼트는 발을 어깨 너비로 벌리고 앉았다 일어나는 동작이고, 런지는 한 발을 앞으로 내딛고 무릎을 굽혀 실시한다. 힙 브리지는 등을 대고 누운 상태에서 엉덩이를 들어올려 수행하며 각 동작을 일정 시간 유지하고 반복한다. 균형 운동으로는 싱글 레그스탠드와 발끝 걷기가 있으며, 전신 유연성 운동으로는 요가와 필라테스를 추천한다. 요가는 다양한 동작을 통해 유연성을 향상시키며, 필라테스는 유연성과 근력을 동시에 강화한다(Table 6).

5. 하체 밸런스 분석과 맞춤형 운동 프로그램 제안

하체 밸런스는 신체의 안정성과 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 하체가 균형을 이루면 걷기, 뛰기, 점프 등의 일상적인 활동을 효율적으로 수행할 수 있으며 부상의 위험을 줄이고 운동 성과를 향상시킬 수 있다. 하체 근육과 관절의 균형은 전반적인 신체 건강과 운동 능력에 큰 영향을 미친다.
하체 밸런스에 문제가 무너지는 이유는 여러 가지가 있다. 운동이 부족하면 하체 근육과 관절이 약화되어 밸런스가 저하된다. 또한 잘못된 자세로 장시간 앉아 있거나 서 있으면 하체 근육과 관절에 부하가 걸려 밸런스가 무너질 수 있다. 발목이나 무릎 등의 부상은 하체 근육을 약화시켜 밸런스 저하로 이어질 수 있으며 특정 근육만 과도하게 발달하거나 다른 근육이 약화되면 근력 불균형이 발생하여 전체적인 하체 밸런스가 무너질 수 있다. 나이가 들면서 근육량이 감소하고 균형 감각이 약해지는 것도 밸런스 저하의 원인 중 하나이다.
20대에게 하체 밸런스 문제가 나타나는 이유로 잘못된 신발의 착용도 원인이 될 수 있다. 패션을 중시하는 20대는 스타일을 우선시하는 신발을 자주 착용하여 하체에 부담을 줄 수 있다. 예를 들어 하이힐이나 발을 제대로 지지해주지 않는 신발은 하체의 밸런스를 저하시킬 수 있다. 또한 20대는 학업이나 초기 직장 생활로 인해 생활습관이 급격히 변하기 쉬워 신체 활동이 감소하고 불규칙한 일상의 패턴으로 하체 근육의 균형을 저하시킬 수 있다. 빠른 성장과 체중 변화도 하체 밸런스에 영향을 미친다. 20대는 신체적으로 성장이 진행되거나 체중 변동이 있을 수 있는 시기로 이러한 변화는 하체 근육과 관절에 부담을 주어 밸런스를 저하시킬 수 있다.
하체 밸런스 문제를 예방하기 위한 개인 맞춤형 운동 프로그램은 하체 근력과 유연성을 강화하고 균형을 유지하는 것이 중요하다. 하체 스트레칭 운동으로는 햄스트링 스트레칭, 종아리 스트레칭, 내전근 스트레칭이 있다. 햄스트링 스트레칭은 다리를 앞으로 뻗어 허벅지 뒤쪽을, 종아리 스트레칭은 벽을 마주보고 한 발을 내딛어 종아리를, 내전근 스트레칭은 다리를 벌리고 앉아 내전근을 스트레칭하는 동작으로 각 동작을 일정 시간 유지하고 반복한다. 다음으로 하체 근력 강화 운동으로는 스쿼트, 런지, 힙 브리지, 카프 레이즈가 있다. 스쿼트는 어깨 너비로 벌리고 앉았다 일어나는 동작이며, 런지는 한 발을 내딛고 무릎을 굽혀 수행한다. 힙 브리지는 등을 대고 누운 상태에서 엉덩이를 들어올려 힙과 허벅지를 강화하고, 카프 레이즈는 발꿈치를 들어올려 종아리를 강화하는 동작으로 각 동작을 일정 시간 유지하고 반복한다. 마지막으로 균형 운동으로는 싱글 레그 스탠드, 발끝 걷기, 사이드 스텝이 있다. 싱글 레그 스탠드는 한 발로 서서 균형을 유지하고, 발끝 걷기는 발끝으로 걷는다. 사이드 스텝은 옆으로 이동하며 균형을 잡는 동작으로 일정 횟수만큼 반복한다(Table 7).

6. 척추 기울기(불균형) 분석과 맞춤형 운동 프로그램 제안

척추 기울기는 척추의 자연스러운 곡률이 비정상적으로 변화하거나 불균형이 생기는 현상으로 척추가 일정한 각도로 비뚤어지거나 기울어지는 것을 의미한다. 척추 기울어지는 이유는 잘못된 자세, 근력 불균형, 부상 및 질병, 무리한 체중 증가, 운동 부족, 그리고 성장기 동안의 변화 등이다. 척추 기울어지면 신체에 다양한 영향을 미치는데 가장 먼저 통증을 유발할 수 있다. 척추 불균형은 목, 어깨 등에 통증을 유발할 수 있으며, 잘못된 자세와 근력 불균형이 지속되면 만성 통증으로 이어질 수 있다. 또한 척추 기울기로 인해 척추 사이의 디스크나 주변 신경이 압박을 받아 신경통이나 저림 증상이 발생할 수 있다. 척추 불균형은 전반적인 신체 자세를 왜곡시켜 걸음걸이나 운동 능력에 영향을 줄 수 있으며 심한 경우 가슴과 폐에 압력을 가해 호흡에 문제를 일으킬 수도 있다. 더 나아가 소화기관에 영향을 미쳐 소화불량이나 복통을 유발할 수 있다(Lee et al., 2014; Jang & Seo, 2023).
척추가 기울어지는 증상을 예방하기 위한 개인 맞춤형 운동 프로그램은 척추를 지지하는 근육을 강화하고 유연성을 향상시키며, 올바른 자세를 유지하는 것이 중요하다. 스트레칭 운동으로는 고양이-소 자세, 등 근육 스트레칭, 햄스트링 스트레칭이 있다. 고양이-소 자세는 손과 무릎을 바닥에 대고 등을 둥글게 만들었다가 가슴을 여는 동작이다. 등 근육 스트레칭은 두 손을 앞으로 뻗고 엉덩이를 뒤로 빼며 등을 스트레칭하는 동작이다. 햄스트링 스트레칭은 다리를 앞으로 뻗고 손을 발끝으로 뻗어 스트레칭하는 동작으로 각 동작을 일정 시간 유지하고 반복한다. 근력 강화 운동에는 플랭크, 버드 독, 브리지가 있습니다. 플랭크는 팔꿈치와 발끝을 바닥에 대고 몸을 곧게 유지하는 동작이다. 버드 독은 손과 무릎을 바닥에 대고 한쪽 팔과 반대쪽 다리를 들어 올려 뻗는 동작이다. 브리지는 등을 대고 누운 상태에서 무릎을 굽히고 엉덩이를 들어 올리는 동작으로 일정 횟수만큼 반복한다 마지막으로 올바른 자세를 유지하는 것이 중요하다. 앉아 있거나 서있을 때 척추를 곧게 펴고 어깨를 뒤로 당겨 바른 자세를 유지하도록 노력해야 한다. 장시간 앉아 있을 경우 정기적으로 일어나서 스트레칭하거나 짧은 산책을 통해 자세를 조정하는 것도 중요하다(Table 8).

7. 운동과 스킨케어 통합 프로그램 제안

규칙적인 운동이 피부 건강에 긍정적인 영향을 미치기 때문에 운동과 스킨케어를 함께 하면 피부 건강을 유지하고 신체의 전반적인 상태를 개선하는 데 큰 도움이 될 것이라 사료된다(Bae & Chae, 2006). 운동 전에는 땀과 피지가 피부에 쌓이지 않도록 깨끗한 상태를 유지하기 위해 세안을 하고 가벼운 수분크림을 발라 피부를 촉촉하게 유지한다. 자외선 차단제도 반드시 발라 피부를 보호하는 것이 좋다. 운동 중에는 땀을 자주 닦아내고 충분한 물을 섭취하여 피부가 건조해지지 않도록 한다. 운동 후에는 미지근한 물로 세안을 하여 땀과 피지를 제거하고, 알코올 프리 토너를 사용해 피부를 진정시키며 모공을 수축시킨다. 이후 수분크림이나 세럼을 발라 피부를 충분히 보습하고, 필요시 진정 효과가 있는 마스크 팩을 사용한다. 이렇게 신체와 피부를 동시에 케어하는 통합 프로그램을 통해 전반적인 건강과 아름다움을 유지할 수 있다.

IV. 결 론

본 논문은 20대를 대상으로 한 인공지능 기반 디지털 신체분석 시스템의 필요성과 그 효과를 탐구하였다. 현대사회에서 20대는 학업과 직장 생활로 인해 다양한 신체적, 정신적 건강 문제에 직면하고 있다. 오랜 시간 앉아 있는 좌식 생활, 불규칙한 식습관, 운동 부족 등은 이러한 문제를 가중시키며 이에 대한 효과적인 해결책이 필요하다.
인공지능 기반 디지털 신체분석 시스템은 개인의 신체 데이터를 심층적으로 분석하여 맞춤형 운동 프로그램을 제공함으로써 20대의 건강관리에 큰 도움을 줄 수 있다. 이러한 시스템은 거북목, 어깨 유연성, 허벅지 유연성, 하체 밸런스, 척추 기울기(불균형)와 같은 다양한 신체적 문제를 종합적으로 평가하고 개인 맞춤형 솔루션을 제안할 수 있다. 이는 단순히 신체적 건강뿐만 아니라 정신적 건강도 함께 관리할 수 있는 효과적인 방법이다. 특히 스마트워치와 같은 웨어러블 기기나 피트니스 앱이 주로 표면적인 정보만 제공하는 한계를 극복할 수 있는 인공지능 기반 신체분석 시스템은 자세, 움직임 패턴, 골격과 근육의 구성 등 심층 데이터를 분석하여 보다 구체적이고 효과적인 맞춤형 운동 프로그램을 제공함으로써 실제로 변화를 가져오는 운동을 가능하게 한다.
본 연구는 인공지능 기술이 개인의 건강관리에 있어 큰 혁신을 가져올 수 있음을 시사한다. 맞춤형 운동 프로그램을 통해 개인의 신체적, 정신적 건강을 종합적으로 관리할 수 있다는 점은 중요한 의미를 가진다. 포괄적인 신체분석에 기반한 개인 맞춤형 운동 프로그램에 초점을 맞춤으로써 개인의 건강관리 뿐만 아니라 스포츠의학 및 디지털 건강 분야의 광범위한 분야를 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 이는 예방적 건강관리와 데이터 기반 의사 결정을 강조하는 사회적 트렌드와도 일치하므로 시의적절하고 영향력 있는 연구라고 판단된다. 그러나 본 연구에는 몇 가지 한계점이 있다. 첫째, 데이터 수집의 정확성과 신뢰성 문제로써, 디지털 시스템의 정확성에 따라 분석 결과가 달라질 수 있다. 둘째, 개인의 특성과 환경에 따른 맞춤형 솔루션 제공의 한계가 있을 수 있다. 모든 개인이 동일한 환경에서 생활하지 않기 때문에 개인화된 데이터의 한계성을 극복하기 위한 추가 연구가 필요하다. 향후 연구는 이러한 한계를 보완하고 더 나은 인공지능 기반 디지털 신체분석 시스템을 개발하는 방향으로 진행되어야 한다. 데이터 수집의 정확성을 높이기 위한 기술적 개선이 필요하며, 다양한 환경에서의 개인 맞춤형 솔루션 제공을 위해 보다 광범위한 데이터베이스 구축과 연구가 필요할 것이다.

Table 1.
Body Measurement Areas and Items
JKSC-2025-31-3-477i1.jpg
Table 2.
Body Measurement Areas and Items
JKSC-2025-31-3-477i2.jpg
Table 3.
Physical Characteristics of Research Participants (Male_N=48, Female_N=85)
Frequency Percent (%)
Male Forward Head Posture Normal 28 58.3
Caution 20 41.7
Shoulder Flexibility (Left) Normal 31 64.6
Caution 15 31.2
Risk 2 4.2
Shoulder Flexibility (Right) Normal 29 60.4
Caution 17 35.4
Risk 2 4.2
Thigh Flexibility Normal 32 66.7
Caution 15 31.2
Risk 1 2.1
Lower Body Balance Normal 37 77.1
Caution 11 22.9
Spinal Tilt Spinal Tilt Normal 42 87.5
Caution 6 12.5
Female Forward Head Posture Normal 36 42.4
Caution 48 56.5
Risk 1 1.2
Shoulder Flexibility (Left) Normal 53 62.4
Caution 25 29.4
Risk 7 8.2
Shoulder Flexibility (Right) Normal 61 71.7
Caution 23 27.1
Risk 1 1.2
Thigh Flexibility Normal 62 72.9
Caution 23 27.1
Lower Body Balance Normal 68 80
Caution 14 16.5
Risk 3 3.5
Spinal Tilt Normal 69 81.2
Caution 16 18.8
Table 4.
Customized Exercise Program to Alleviate Forward Head Posture
Exercise Type Exercise Name Description Repetitions
Neck Stretching Neck Rotation Slowly rotate the head left and righ 10 times each way
Neck Flexion and Extensio Gently tilt the head forward and backward 10 times each way
Side Neck Stretch Use one hand to pull the head gently to the opposite side 10 seconds each side, 3 times
Shoulder & Upper Body Stretching Shoulder Rotation Rotate the shoulders forward and backward 10 times each way
Shoulder Retract Stretch Pull the shoulders back while clasping hands behind the back Hold for 10 seconds, 3 times
Chest Stretch Stretch the chest by pushing it forward against a wall with arms spread Hold for 10 seconds, 3 times
Neck Strengthening Chin Tucks Sit upright and gently tuck the chin to strengthen neck muscles 10 times
Neck Resistance Exercise Use the palm to push the head in various directions while providing resistance 10 times each direction
Posture Correction Wall Lean Stand with the back against a wall, ensuring head and shoulders touch the wall Hold for 1 minute, 3 times
Seated Posture Correction Sit on a chair with a straight back, pulling shoulders back 10 minutes daily
Core Strengthening Plank Support the body with elbows and toes, keeping the body straight to strengthen core muscles Start with 30 seconds, gradually increas
Bridge Lie on the back with knees bent, lift hips to strengthen core and lower body Hold for 10 seconds, 10 times
Table 5.
Customized Exercise Program to Prevent Reduced Shoulder Flexibility
Exercise Type Exercise Name Description Repetitions
Shoulder Stretching Arm Across Chest Stretch Pull one arm across the chest and hold with the opposite hand 10 seconds each side, 3 times
Chest Opener Clasp hands behind the back and push the chest forward 10 seconds each side, 3 times
Shoulder Rolls Slowly roll shoulders forward and backward 10 seconds each side, 3 times
Upper Body Stretching Wall Push Press hands against a wall and push the chest forward 10 seconds each side, 3 times
Triangle Stretch Raise arms overhead and lean side to side 10 seconds each side, 3 times
Shoulder Strengthening Band Exercise Use a resistance band to lift arms laterally 10 times
Dumbbell Lift Lift dumbbells laterally 10 times
Trapezius Strengthening Hold dumbbells and shrug shoulders upward 10 times
Posture Correction Wall Lean Stand against a wall ensuring shoulders and head touch the wall 1 minute, 3 times
Seated Posture Correction Sit on a chair with a straight back, pulling shoulders back 10 minutes daily
Full Body Exercise Swimming Swim regularly to improve overall flexibility 30 minutes, 2-3 times a week
Yoga Practice yoga to enhance overall body flexibility and strengthen the upper body Regular practice
Table 6.
Customized Exercise Program to Prevent Reduced Thigh Flexibility
Exercise Type Exercise Name Description Repetitions
Thigh Stretching Front Thigh Stretch Bend one leg back, hold the ankle and stretch the front thigh 10 seconds each leg, 3 times
Back Thigh Stretch Extend one leg forward and reach for the toes to stretch the back thigh 10 seconds each leg, 3 times
Butterfly Stretch Sit with soles of feet together and knees down to stretch inner thighs 10 seconds each leg, 3 times
Lower Body Strengthening Squats Stand with feet shoulder-width apart and perform squat 10 reps, 3 sets
Lunges Step forward into a lunge position, alternating legs 10 reps each leg, 3 sets
Hip Bridge Lie on your back with knees bent, lift hips to strengthen hips and thighs 10 reps, 3 sets
Balance Exercise Single Leg Stand Balance on one leg to improve stability 30 seconds each leg, 3 times
Toe Walking Walk on toes to strengthen lower body balance 10 meters, 3 times
Full Body Flexibility Yoga Practice yoga poses that stretch and strengthen the thighs and whole body 30 minutes, 2-3 times a week
Pilates Perform Pilates exercises to enhance overall flexibility and strength 30 minutes, 2-3 times a week
Table 7.
Customized Exercise Program to Prevent Issues with Lower Body Balance
Exercise Type Exercise Name Description Repetitions
Lower Body Stretching Hamstring Stretch Extend one leg forward and reach for the toes to stretch the back thigh 10 seconds each leg, 3 times
Calf Stretch Press one foot forward and keep the heel of the back foot on the ground to stretch the calf 10 seconds each leg, 3 times
Adductor Stretch Sit with legs apart and reach for the toes to stretch inner thighs 10 seconds each leg, 3 times
Lower Body Strengthening Squats Stand with feet shoulder-width apart and perform squats 10 reps, 3 sets
Lunges Step forward into a lunge position, alternating legs 10 reps each leg, 3 sets
Hip Bridge Lie on your back with knees bent, lift hips to strengthen hips and thighs 10 reps, 3 sets
Calf Raises Stand with feet shoulder-width apart, lift heels to strengthen calves 10 reps, 3 sets
Full Body Flexibility Single Leg Stand Balance on one leg to improve stability 30 seconds each leg, 3 times
Toe Walking Walk on toes to strengthen lower body balance 10 meters, 3 times
Side Step Step to the side to improve lateral balance 10 reps, 3 sets
Table 8.
Customized Exercise Program to Prevent Spinal Tilt
Exercise Type Exercise Name Description Repetitions
Stretching Exercises Cat-Cow Pose Round and arch the back while on hands and knees 10 reps
Back Muscle Stretch Reach arms forward and push hips back 10 seconds, 3 times
Hamstring Stretch Extend one leg forward and reach for toes 10 seconds each leg, 3 times
Strengthening Exercises Plank Hold body straight with elbows and toes on the ground 30 seconds, 3 times
Bird Dog Extend opposite arm and leg while on hands and knees 10 reps each side, 3 sets
Bridge Lift hips while lying on back with knees bent 10 reps, 3 sets
Posture Maintenance Conscious Posture Adjust posture to keep spine straight and shoulders back Throughout the day
Regular Breaks Take breaks to stretch and adjust posture Every 30-60 minutes

References

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