우리나라에서 체질량지수(Body mass index)에 의한 비만 기준은 적정한가?

우리나라에서 체질량지수(Body mass index)에 의한 비만 기준은 적정한가?

박 용 우, 김 철 환, 신 호 철

성균관대학교 의과대학 가정의학교실

서 론

전세계적으로 비만 인구가 급증하면서 비만 관련 질병의 이환율과 사망률도 크게 증가하 고 있어, 비만은 이제 선진국 뿐 아니라 모든 나라에서 주요 건강문제로 부각되었다.^1-4 비만 은 체내 지방이 과다하게 축적된 상태를 의미하며, 체지방이 남자는 25% 이상, 여자는

30~35% 이상이면 비만이라고 정의한다. ^5-10 하지만 체지방을 직접 구하는 방법이 쉽지 않으 므로 신장 제곱에 대한 상대적인 체중비인 체질량지수(body mass index; BMI)를 체지방의 간접 측정 도구로 이용하여 임상 및 역학 연구에 널리 사용해왔다. ^8,11,12 서구에서는 BMI 30kg/m²을 비만의 분별점(cut-off value)으로 정하고 있지만, ^4,13 중국 등 아시아인을 대상으 로 한 연구에서는 체지방을 동일하게 놓고 비교하였을 때 BMI 가 백인에 비해 약 2 정도 낮 은 것으로 알려져 있다. ¹⁴ 이에 따라 아시아인의 경우 BMI 23kg/m²을 과체중으로, 25kg/m² 이상을 비만으로 정의한다. ¹⁵ 그러나 BMI 가 낮을수록 제지방체중(fat-free mass)의 영향을 상대적으로 크게 받으므로 BMI 가 체지방량을 반영하는 정도 역시 낮아질 것으로 예상할 수 있다. 다시말해 BMI 23~27kg/m² 사이에서는 과지방체중(over-fat mass)과 과근육체중(over-

lean mass)을 구분하기 어렵다.

본 연구에서는 생체전기 임피던스법 (bioelectrical impedance analysis) 으로 %체지방을 구한 다음, BMI 가 %체지방으로 정의한 비만을 얼마나 잘 예측하는지 알아보고자 하였다.

방 법

연구대상자: 연구 대상은 1998 년 3 월부터 2000 년 8 월까지 서울시내 일개 대학병원 비만클

리닉에 내원한 초진 환자 중 만 18 세 이상의 성인 901 명을 대상으로 하였다.

신체계측: 신장과 체중은 신발을 벗고 진찰 가운을 입은 상태에서 0.1cm, 0.1kg 까지 측정하

였으며, BMI 는 체중(kg)을 신장(m)의 제곱으로 나눈 값으로 하였다.

%체지방 및 생체전기 임피던스법: %체지방은 체중에서 지방체중이 차지하는 백분율을 의 미하는 것으로 다주파수(multi-frequency) 부위별(segmental) 방식의 생체전기 임피던스법 (In-body 2.0, Biospace Co., Korea)을 이용하여 구하였다. 피검자가 임피던스 측정장치에 올 라 손전극을 잡고 발전극을 밟은 후 팔과 다리를 약간 벌린 자세로 서면 4 가지 주파수 대역 의 인체 부위별 전기저항이 측정된다. 생체전기 임피던스법으로 구한 %체지방과 수중체중 측정(underwater weight measure)으로 구한 %체지방의 상관계수는 0.85¹⁶, 골밀도측정기 (DXA)로 구한 값과의 상관계수는 0.88, SEE(Standard error of estimates)는 2.7%로 보고되

어 있다. ¹⁷

비만의 정의: BMI 는 WHO 서태평양지역회의¹⁵에서 제시한 대로 23 kg/m² 이상을 과체중, 25 kg/m²을 비만으로 하였으며, %체지방은 남자의 경우 25% 이상을, 여자의 경우 30% 이상,

5,6 33% 이상, ^7,8 혹은 35% 이상^9,10을 비만으로 정의하였다.

분석: 분석결과는 평균과 표준편차로 표시하였다. BMI 기준에 따른 위양성율, 위음성율을 보기 위해 %체지방 정의에 따라 정상군, 전비만군(pre-obese group), 비만군으로 나눈 후 대 상자의 분포를 보았다. BMI 와 %체지방의 연령을 보정한 부분상관계수를 BMI 범주에 따 라 비교해 보았고, 상관계수간의 유의성은 Fischer’s z-transformation 을 이용하여 구하였다.

ROC (receiver operating characteristic curve) 분석을 사용하여 성, 연령군 별로 %체지방을 예측하는 적정 BMI 수준을 구해보았다. 유의수준은 P<0.05 (2-tail)로 하였으며 통계프로그 램은 SPSS for Windows version 10.0 (SPSS Inc, Chicago)을 사용하였다.

결 과

연구 대상자는 남자 377 명, 여자 524 명이었으며 평균 나이는 각각 44.5 세, 44.1 세, 평균 BMI는 27.1kg/m², 27.4kg/m², 평균 %체지방은 26.7%, 35.5%였다 (표 1). 남자 72.9%, 여자 70.6% 가 BMI 25kg/m² 이상의 비만군으로 분류되었으며, %체지방으로 정의한 비만은 남자 는 체지방 25%를 분별점으로 하였을 때 62.1%, 여자는 체지방 30%, 33%, 35%을 분별점으 로 하였을 때 각각 83.8%, 67.0%, 53.1% 이었다 (표 1, 2-B). BMI 25 이상의 비만군 백분율 이 남녀간 차이가 없고 남자의 체지방 기준 비만군(25% 이상)이 62%임을 볼 때 여자의 경우 33%를 비만의 분별점으로 정하는 것이 과대평가(overestimation) 혹은 과소평가

(underestimation)를 최소화하는 적정 수준으로 보인다. 남자의 경우 위험체중군(at risk)으로 분류한 BMI 23~24.9kg/m² 중 16%가 체지방 정상(20% 미만)이었으며, 비만군인 BMI 25~27kg/m² 에서는 45.2%가 체지방 비(非)비만군(체지방 25% 미만)에 해당하였다 (표 2- A). 여자의 경우 체지방 33%이상을 비만으로 정의하였을 때, 위험체중군인 BMI

23~24.9kg/m²에서는 22.2%가 체지방이 정상(30% 미만)이었으며, BMI 25~27kg/m²에서는

27.5%가 체지방 비비만군(체지방 33% 미만)에 속했다 (표 2-B).

BMI와 %체지방의 연령을 보정한 부분 상관계수를 구하였을 때, BMI 30 kg/m² 미만인 사람들의 상관계수는 0.18~0.40 로, BMI 30 kg/m² 이상인 사람들의 상관계수 0.73~0.78 에

비해 유의하게 낮았다 (P<0.001).

ROC 분석을 이용하여 %체지방의 분별점을 반영하는 적정 BMI 를 구해본 결과, 과다 체지방의 분별점을 남자 20%, 여자 30%로 정할 경우 BMI 는 각각 24.6, 24.2 였으며, 비만

분별점을 남자 25%, 여자 33%로 했을 때 이에 해당하는 적정 BMI 분별점은 각각 26.7, 27.1 이었다.

고 찰

본 연구에서 BMI 만으로 비만을 진단할 경우, 특히 BMI 25~27kg/m² 에 해당하는 사람들 에게는 위양성율이 남자 45.2%, 여자 27.5%로 상당히 높음을 확인할 수 있었다. 게다가 비 만클리닉을 방문한 환자들을 대상으로 조사한 결과임을 감안할 때 실제 일반 인구에서는 이

보다 더 높은 수치를 보일 것으로 예상된다.

BMI는 체지방의 간접적인 측정도구로 널리 이용되어왔다. WHO 와 미 NIH 의 진단 기 준에 의하면 BMI 25kg/m² 이상을 과체중, 30kg/m² 이상을 비만으로 정의하고 있다. 과체중 (overweight)의 개념에는 지방과다(over-fat) 및 근육과다(over-lean)가 모두 포함되므로 BMI 25~29.9kg/m² 사이에는 지방이 과다하게 축적된 비만 환자와 근육이 발달하여 실제보다 과 대평가된 사람들이 함께 존재한다. 하지만 BMI 30kg/m² 이상에서는 거의 대부분 지방과다 로 인한 과체중이기 때문에 “비만”이라는 정의를 내려도 무리가 없다. 문제는 우리나라를 비 롯한 아시아인들에게 서구인들의 자료를 토대로 얻은 이 기준을 그대로 적용할 수 있는지에 대해서다. 더구나 아시아인들은 백인들에 비해 같은 BMI 에서 %체지방이 더 높다. ^14,18 최근 WHO 서태평양지역회의에서는 아시아인들의 진단 기준으로 23~24.9kg/m²를 위험체중(at risk), 25kg/m² 이상을 비만으로 할 것을 잠정적으로 정하고 각국에 적합한 기준을 달리 사용 할 수 있음을 제시하였다. ¹⁵ 우리나라는 이 기준에 따라 BMI 25kg/m² 이상을 비만으로 진단 한다. 하지만 BMI 는 지방체중 뿐 아니라 제지방체중을 함께 반영하며 BMI 가 낮을수록 제 지방체중의 영향을 크게 받는다. 본 연구에서도 BMI 가 30kg/m² 미만인 그룹에서는 BMI 와

%체지방과의 상관계수가 BMI 30kg/m² 이상인 그룹에 비해 의미있게 낮음을 확인할 수 있

었다(표 3). 따라서 BMI 진단 기준을 낮출수록 지방체중의 간접적 측정도구인 BMI 의 예측 도 역시 낮아질 수밖에 없다. 우리나라의 경우 BMI 30kg/m² 이상의 중등도 비만 인구보다는 25~29.9kg/m²의 경증 비만인구가 대부분을 차지하고 있으므로, ¹⁹ BMI만으로 비만을 판정 하는 데에는 무리가 있어 보인다. 현재 국내 비만 진단의 분별점으로 사용중인 BMI 25kg/m² 는 근육과다(over-lean)군을 많이 포함하고 있어 비만인구가 실제보다 과대평가될 위험이 있 다. 본 연구에서 BMI 27~29.9kg/m²인 그룹에서는 남자 92%, 여자 93%가 %체지방으로 정 의한 비만군에 포함되어 있어 위양성율을 낮추고 지방과다(over-fat)라는 비만의 정의에 맞 춘다면 BMI 만으로 비만을 정의할 경우 27kg/m²을 비만의 분별점으로 해야 한다고 제안한 다. ROC 분석을 이용하여 %체지방의 비만 분별점(남자 25%, 여자 33%)을 적절히 반영하

는 BMI 분별점을 구한 결과도 각각 26.7, 27.1 로 나와 이를 뒷받침해준다 (표 4).

반면 BMI 23~24.9kg/m²의 위험체중군에서도 남자 21.3%, 여자 27.2%가 지방체중 과다 인 비만군에 속했다(표 2-A,B). 따라서 BMI 23~27kg/m² 사이에 있는 비만군을 효과적으로 스크리닝하기 위해서는 BMI 의 제한점을 해결할 수 있는 또다른 진단기구를 적용할 필요가 있다. 최근 전체 지방량보다는 지방의 분포가 비만 관련 질환 및 합병증 발생과의 상관 관계 가 더 높음이 밝혀지면서 복부비만 진단을 위한 허리둘레 측정에 대한 관심이 높아지고 있

다. ^20-22 허리둘레 측정 기준을 BMI 분별점과 함께 적용한다면 BMI 27kg/m² 미만의 비만군

을 찾아내는 데에도 도움이 될 것으로 생각된다.

비만으로 인한 건강문제는 과체중으로 인한 물리적(mechanical) 문제와 대사 이상

(metabolic)으로 나눌 수 있다. 최근 BMI 가 정상군에 속해있는 사람이라도 내장지방 과다나

근육내 지방과다로 인슐린 저항성을 유발하면 비만 관련 대사 이상이 나타나는 것으로 알려 지면서, BMI 로 나누는 비만의 진단 보다는 만 18 세 체중에서 얼마나 체중이 늘었는지가 더 중요하다고 주장하는 학자들이 많다. ²³ 비만의 판정을 BMI 만으로 할 경우 문제가 있다는

또다른 견해라 할 수 있다.

본 연구에서는 %체지방을 구하기 위해 생체전기 임피던스법을 이용하였다. 생체전기 임피 던스법은 체지방 측정의 황금기준인 DXA 를 이용한 측정법이나 수중체중측정법과의 상관 계수가 높고 재현성이 뛰어나다. ²⁴ 생체전기저항측정법 역시 비만정도가 심하거나 부종이 있는 환자들에게는 정확한 결과를 얻기 어려운 제한점이 있지만, 측정이 간편하고 비용이 상 대적으로 저렴하여 최근 임상에서 많이 사용하고 있다. BMI 23kg/m²이상인 위험체중군에 게 이 방법을 적용한다면 잠재성(subclinical) 비만환자를 조기에 진단할 수 있으며, BMI

30kg/m² 미만군에서는 비비만군을 가려내는데 도움이 될 수 있을 것이다.

본 연구에는 몇가지 제한점이 있다. 우선 비만클리닉을 찾은 환자들을 연구 대상으로 하였으므로 이 결과를 일반인들에게 적용하는 데에는 무리가 따를 수 있다. 둘째, 허리둘레 측정 결과를 분석에 포함시키지 못했다. BMI 와 허리둘레 측정 결과를 함께 제시하였다면 BMI의 제한점을 보다 분명하게 설명할 수 있었을 것이다. 셋째, 체지방의 절대 기준을 타당 도가 높은 DXA 나 수중체중 측정법 대신 생체전기 임피던스법을 이용했다는 점이다. 아울 러 이 방법의 표준화된 검사지침, 즉 식사나 수분섭취 여부, 배뇨 여부, 측정 시간 등에 대한 기준을 마련하지 못했다. 하지만 임상에서 생체전기 임피던스법으로 측정한 %체지방을 실 제 비만의 기준으로 이용하고 있으므로 큰 무리는 없다고 생각한다. 향후 타당도가 높은 측

정기기를 이용하고 아울러 허리둘레나 각종 대사이상 지표를 이용하여 우리나라 사람들에 게 적합한 BMI 및 허리둘레의 분별점을 정해 비만의 조기진단에 도움이 되는 진단기준이 제

시되어야 할 것으로 사료된다.

결론적으로, 현재 우리나라 사람들에게 적용하고 있는 BMI 의 비만 기준은 적절치 않 아 보이며 위험체중은 23kg/m² 이상의 기준을 그대로 두고, 비만은 27kg/m² 이상으로 상향 조정해야 한다고 생각한다. 아울러 허리둘레 측정 등을 함께 사용하여 위험체중군에서 잠재 적 비만환자들을 조기에 찾아낼 수 있는 새로운 진단기준을 마련하거나 체지방 측정 등의 방 법을 적극 활용하는 방법 등을 모색해야 할 것이다.

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Is the cut-off value of body mass index(BMI) appropriate for identifying obesity in Korea?

Yong-Woo Park, Chul-Hwan kim, Ho-Chul Shin

Department of Family Medicine, Sungkynkwan University School of Medicine, Korea Abstract

Background: Body mass index (BMI) is commonly used to identify obesity. A BMI of 25kg/m² is considered the cut-off value of obesity in Asia, which is controversial. The aim of this study is to evaluate the appropriateness of BMI as a diagnostic tool of obesity and to assess the optimal BMI predicting abnormal % body fat.

Methods: Percent body fat was measured by multi-frequency bioelectric impedance analysis in 901 adults (men, 377; women, 524), aged 18 yr and above, who visited obesity clinic from March 1998 till August 2000.

Results: Obesity defined by BMI of 25 kg/m² was 72.9% among men, 70.6% among women.

However, 45.2% of men and 27.5% of women with a BMI 25~27kg/m² were non-obese as defined by % body fat. Age-adjusted partial correlations between BMI and % body fat were significantly lower in subjects below 30 of BMI (r=0.18~0.4), compared to subjects above 30 of BMI (r=0.73~0.78). Using ROC analysis, the BMIs corresponding to the cut-off values of

% body fat (25% for men, 33% for women) were 26.7, 27.1, respectively.

Conclusion: BMI cut-off value to define obesity in Korea should be 27 instead of 25. To identify obesity among at-risk populaton (BMI between 23~27), another screening tools such as waist circumference should be included, or body fat measurement should be considered.

Key words: body mass index, percent body fat, bioelectric impedance analysis

Table 1. Demographic and body composition data

Men (n= 377) Women (n= 524)

Mean SD Mean SD

Age (years) 44.5 11.7 44.1 13.4

Height (cm) 170.5 6.2 157.5 5.2

Weight (kg) 79.1 13.4 68.0 11.4

BMI (kg/m²) 27.1 3.7 27.4 4.4 BMI ≥23 kg/m², % (n) 92.8 (350) 86.1 (451)

BMI ≥25 kg/m², % (n) 72.9 (275) 70.6 (370) BMI ≥30 kg/m², % (n) 17.2 (65) 24.2 (127)

% BF (%) 26.7 5.0 35.5 6.0

Increased BF, % (n)* 92.3 (349) 83.8 (439) High BF, % (n)† 61.9 (234) 53.2 (279) Very high BF, % (n)‡ 25.4 (96) 19.7 (103) BMI, body mass index BF, body fat

* BF ≥20% in men or ≥30% in women;

†BF ≥25% in men or ≥35% in women;

‡BF ≥30% in men or ≥40% in women

Table 2-A. Cross-classification of BMI distribution and excess body fat in men

n

% body fat

BMI <20 (normal) 20 ~24.9 (pre-obese) ≥ 25 (obese) < 23 27 9 (33.3%) 15 (55.6%) 3 (11.1%) 23 ~ 24.9 75 12 (16.0%) 47 (62.7%) 16 (21.3%) 25 ~ 26.9 115 7 ( 6.1%) 45 (39.1%) 63 (54.8%)

27 ~ 29.9 95 8 ( 8.4%) 87 (91.6%)

≥ 30 65 65 ( 100%)

Total 377 28 ( 7.4%) 115 (30.5%) 234 (62.1%) Table 2-B. Cross-classification of BMI distribution and excess body fat in women

n

% body fat

BMI <30 (normal) 30 ~32.9 (pre-obese) ≥ 33 (obese) < 23 73 60 (82.2%) 10 (13.7%) 3 ( 4.1%) 23 ~ 24.9 81 18 (22.2%) 41 (50.6%) 22 (27.2%) 25 ~ 26.9 120 5 ( 4.2%) 28 (23.3%) 87 (72.5%) 27 ~ 29.9 123 2 ( 1.6%) 7 ( 5.7%) 114 (92.7%)

≥ 30 127 2 ( 1.6%) 125 (98.4%)

Total 524 85 (16.2%) 88 (16.8%) 351 (67.0%)

Table 3. Partial correlation (r)* between BMI and % body fat by BMI categories

Men Women

BMI (kg/m²) r P r P

23~24.9 0.175† 0.135 0.325† 0.003

25~26.9 0.241† 0.010 0.394† 0.001

27~29.9 0.364† 0.007 0.398† 0.001

30~ 0.729 0.000 0.780 0.000

* controlling for age

†compared with BMI  30 kg/m² group by Fischer’s z-transformation (P<0.001)

Table 4. The optimal BMI predicting % body fat using receiver operating characteristic curve

(ROC) analysis

Over-fat * Obese†

Age (yr) BMI Sensitivity Specificity BMI Sensitivity Specificity Men

< 45 24.7 0.837 0.733 27.2 0.758 0.959

 45 24.2 0.708 0.792 25.7 0.755 0.743

All 24.6 0.777 0.764 26.7 0.652 0.930

Women

< 45 23.2 0.970 0.796 27.0 0.683 0.840

 45 24.8 0.887 0.903 27.3 0.688 0.796

All 24.2 0.888 0.882 27.1 0.710 0.757

* Over-fat: %body fat  20% for men;  30% for women

†Obese: %body fat 25% for men; 33% for women