웨어러블 인솔 센서의 보행 수 측정 타당도 검증
Validity of wearable insole for measuring steps
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초록
본 연구는 웨어러블 인솔(Wearable insole)에서 측정된 보행 수를 준거 검사 도구인 계수계(Manual hand counter)와 보행계수계(Pedometer)를 이용하여 웨어러블 인솔의 타당도(Validity)를 검증하는 것이다. 실험 참가자 25명은 트레드밀에서 속도마다 3분 동안 걷고 2분간 휴식했으며, 속도의 변화는 1.5km/h부터 7.5km/h 까지 7단계로 구분하였다. 또한, 야외 지면에서는 서로 다른 3가지 속도(보통속도, 보통보다 느린 속도, 보통보다 빠른 속도)에 대한 보행 수를 측정하였으며, 일상생활에서도 보행 수를 최대 6시간 동안 측정하였다. 모든자료는 SPSS 25.0으로 분석되었다. 같은 실험조건에서 두 측정 도구 간의 보행 수 차이를 확인하기 위해 대응표본 t-검증(Paired t-test)이 실시하였으며, 두 측정 도구 간의 상관관계(Correlation), 웨어러블 인솔로 측정된 보행 수의 평균 절대 오차율(Mean Absolute Percentage Error), 측정 도구 간의 일치도(Bland-Altman Plot) 및 동등성 검정(Equivalence testing)을 통해 웨어러블 인솔의 타당도를 검증하였다. 연구결과에 따르면, 트레드밀의 속도가 증가할수록 웨어러블 인솔의 보행 수는 준거 검사 도구와 비교하여 6∽13% 오차율을 보였으며, 야외 지면에서도 속도가 증가할수록 보행 수의 오차율이 증가하는 것이 확인되었다. 상관관계 또한 트레드밀의 1.5km/h 속도를 제외한 대부분 조건에서 높지 않은 상관관계가 나타났으며 0.29∽0.69, 특히, 야외 지면에서 속도가 증가할수록 10% 이상의 높은 오차율과 낮은 일치도 및 큰 차이로 벗어난 동등성 검정 구간을 나타냈고, 일상생활에서도 웨어러블 인솔의 타당도는 앞에 트레드밀과 야외지면 조건보다 더욱 높은 오차율을 보였다. 본 연구결과 웨어러블 인솔의 타당도는 낮은 것으로 확인할 수 있었고, 후속연구에서는 더욱 정확한 준거 검사 도구를 활용하고 다양한 웨어러블 보행계수계를 추가하여 비교하는 연구가 진행되어야 할 것이다.
Abstract
The present study is to examine the validity of Wearable Insole by comparing the steps measured on the criterion measures (i.e., Manual counter and the Pedometer). Twenty-five participants in the study walked for three minutes at seven different speeds (from 1.5 km/h to 7.5 km) and rested for two minutes on the treadmill. Also, the steps were measured at three different speeds (normal, slower speed than normal, and faster speed than normal) on the overground, and the steps in free-living were also measured for up to 6 hours with the pedometer. In all conditions, except for 3.5 km/h of the treadmill and faster speed than normal on overground, steps measured by Wearable Insole showed significant differences with the criterion measure (p<.01). In addition, moderate correlations (range from 0.30 to 0.84) were found in most conditions except 1.5 km/h, and higher mean absolute percentage errors (range from 6.48% to 13.11% were found as the speed increased. Consistent with the previous study, there was a large deviation in the agreements between the two measures in free-living and the overground conditions, and Wearable Insole showed inconsistent using the equivalence test with the criterion measures. Therefore, the wearable insole utilized in this study do not provide sufficient evidence to support the validity in assessing the step counts. Further studies are necessary to examine the validity using more accurate criterion measures with a larger sample size in the controlled setting.
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