고강도 인터벌 트레이닝이 20대 여성의 신체조성, 운동수행능력 및 무산소성 능력에 미치는 영향 = Effects of High-Intensity Interval Training on Body Composition, Physical Performance, and Anaerobic Capacity in College-aged Females

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 12주간의 고강도 인터벌 트레이닝(High-Intensity Interval Training, HIIT)이 20대 여성의 신체조성, 운동수행능력 및 무산소성 능력에 미치는 영향을 규명하고, 시간 효율적인 운동 방법으로서의 적용 가능성을 검증하고자 하였다. 연구 대상은 G광역시에 거주하는 20~29세 여성 22명으로, 무작위 배정 (random.org)을 통해 실험집단과 통제집단에 각각 11명씩 배정하였으며, 중도 탈락자 각 1명을 제외한 20명의 자료를 최종 분석에 사용하였다. 실험집단은 12주 간 주 3회, 1회 약 40분의 HIIT 프로그램을 수행하였으며, 운동 강도는 주차 별 로 점진적으로 증가하였다(1~4주: HRmax 약 80%, 5~8주: HRmax 80~90%, 9~12주: HRmax 90% 이상). 통제집단은 별도의 운동에 참여하지 않고 일상생활 을 유지하였다. 측정 항목은 신체조성(체중, 골격근량, 체지방량, 체지방률, BMI), 운동수행능력 (근력, 근지구력, 유연성, 심폐지구력, 전신반응, 순발력), 근 기능(무산소성 파워) 으로 구성되었으며, InBody 770, 근력 및 근지구력 측정기, 체전굴 측정기, 20m 왕복달리기, 윈게이트 무산소성 파워 검사(Cycle Ergomedic 894E) 등을 활용하 였다. 자료는 SPSS 프로그램을 이용하여 반복측정분산분석(Repeated Measures ANOVA)과 공분산분석(ANCOVA)을 실시하였다. 연구 결과, 12주간 HIIT 훈련을 실시한 실험집단은 통제집단에 비해 체중, 체지 방량, 체지방률이 유의하게 감소하였으며(p<.05), 골격근량은 유의하게 증가하였 다(p<.05). 또한 운동수행능력에서는 근력지표인 악력, Chest Press, Seated Row, Leg Extension, Leg Curl이 유의하게 증가하였고, 팔굽혀펴기와 윗몸일으키기 등의 근지구력도 유의한 향상을 보였다. 유연성(체전굴) 또한 개선되었으며, 20m 왕복달리기로 측정한 심폐지구력은 공분산분석 결과 통계적으로 유의한 향 상을 나타냈다(p<.05). 반면 전신반응(시각 및 청각 반응시간)과 순발력에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>.05). 한편 무산소성 능력(무산소성 파워)의 경우, 최대파워 및 평균파워가 약간 증가하였으나 집단 간 유의한 차이는 나타나지 않았다. 종합하면, 12주간의 고강도 인터벌 트레이닝은 20대 여성의 신체조성을 개선하고 근력, 근지구력, 심폐지구력 등 주요 체력 요인을 유의하게 향상시키는데 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 HIIT는 짧은 시간 동안 높은 에너지 소비를 유도하여 여성의 건강 증진과 체력 향상을 위한 효율적이고 실질적인 운동 방법으로 제시될 수 있다. 다만 폭발적 근파워와 같은 단시간 무산소성 능력의 향상을 위해서는 보다 전문화된 저항성 훈련이나 파워 트레이닝의 병행이 필요할 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to examine the effects of a 12-week High-Intensity Interval Training (HIIT) program on body composition, physical performance, and anaerobic capacity in college-aged females. Total 20 participants(aged 20–29 years and living in G Metropolitan City) were randomly assigned (via random.org) into either an experimental group(EX, n=10) or a control group (CON, n = 10). The participants in the EX have performed HIIT program (three times per week & 40 minutes per session over 12 weeks). During the exercise period, exercise intensity gradually increased by every 4 weeks (Weeks 1–4: ~80% HRmax; Weeks 5–8: 80–90% HRmax; Weeks 9–12: > 90% HRmax). The participants in the CON have maintained their ordinary lifestyle without regular exercise intervention. The measured variables at the PRE and POST tests included body composition (weight, skeletal muscle mass, body fat mass, body fat percentage, BMI), physical performance (muscular strength, muscular endurance, flexibility, cardiorespiratory endurance, whole-body reaction, explosive power), and muscular function (anaerobic power). Measurement equipment included the InBody 770, various strength and endurance testing devices, a sit-and-reach tester, a 20 m shuttle-run test, and the Cycle Ergomedic 894E for the Wingate anaerobic power test. Data were analyzed using two-way repeated-measures ANOVA and ANCOVA with the SPSS software. As a result, compared with the control group, the experimental group showed significant decreases in body weight, body fat mass, and body fat percentage (p < .05), and a significant increase in skeletal muscle mass (p < .05). Regarding physical performance, the experimental group demonstrated significant improvements in muscular strength indicators (grip strength, chest strength, back strength, and lower-limb strength) as well as in muscular endurance (push-ups, sit-ups). Flexibility (sit-and-reach) also improved, and ANCOVA results showed a statistically significant increase in cardiorespiratory endurance measured by the 20 m shuttle run (p < .05). However, no significant differences were observed in reaction time (visual and auditory) or explosive power (p> .05). Anaerobic power (peak and mean power) slightly increased but showed no significant between-group differences. In conclusion, the 12-week HIIT program effectively improved body composition and physical fitness including muscular strength, muscular endurance, and aerobic endurance in college-aged females. Therefore, HIIT can be presented as a practical and efficient exercise method that induces high energy expenditure in a short time, promoting both health and fitness in young women. However, to enhance short-term anaerobic performance such as explosive muscular power, additional resistance or power-specific training may be necessary to perform regular strength or power training.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 IX
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 4
• 3. 연구의 가설 4
• 4. 연구의 제한점 5
• II. 이론적 배경 6
• 1. 고강도 인터벌 트레이닝 6
• 2. 신체조성 7
• 3. 운동 수행 능력 8
• 4. 무산소성 능력 9
• Ⅲ. 연구 방법 10
• 1. 연구 대상 10
• 2. 연구 설계 11
• 3. 측정 방법 12
• 4. 측정 도구 23
• 5. 운동프로그램 24
• 6. 자료처리 26
• Ⅳ. 연구 결과 27
• 1. 신체조성, 운동수행능력, 근 기능의 동질성 검정 27
• 2. 신체조성의 변화 29
• 3. 운동수행능력의 변화 39
• 4. 무산소성 능력의 변화 65
• 5. 운동프로그램 최대와 평균 심박수 75
• Ⅴ. 논 의 78
• 1. 신체조성의 평가 78
• 2. 운동수행능력의 평가 80
• 3. 무산소성 능력의 평가 84
• Ⅵ. 결 론 86
• 참고문헌 87
• Abstract 95
• 부록 97
• 1. 연구 대상자 동의서 97
• 2. 생명윤리심의위원회 심의 결과 승인서 98
• 3. 신체활동 설문지(PAR-Q) 100
• 4. 실험 중 운동 장면 101
• 5. 운동프로그램 구성 동작 예시 103