A Comparative Study of mHealth Applications vs. Supervised Exercise for Enhancing Cardiorespiratory Fitness in University Students

Ji-Been Kim; Hye-ji Park

doi:10.15758/ajk.2026.28.1.109

Asian J Kinesiol > Volume 28(1); 2026 > Article

Kim and Park: A Comparative Study of mHealth Applications vs. Supervised Exercise for Enhancing Cardiorespiratory Fitness in University Students

Original Research

The Asian Journal of Kinesiology 2026;28(1):109-118.

Published online: January 30, 2026

DOI: https://doi.org/10.15758/ajk.2026.28.1.109

A Comparative Study of mHealth Applications vs. Supervised Exercise for Enhancing Cardiorespiratory Fitness in University Students

Ji-Been Kim^1,^*

, Hye-ji Park²

¹Department of Health Wellness, Yuhan University, Bucheon, Republic of Korea

²Medi Golf & Pilates LAb , Seongnam, Republic of Korea

^*Correspondence: Ji-Been Kim, Department of Health Wellness, Yuhan University, 590, Gyeongin-ro, Sosa-gu, Bucheon-si, Gyeonggi-do, Republic of Korea;
Tel: +82-02-2610-0746; E-mail: jibeen@yuhan.ac.kr

Received January 3, 2026 Revised January 20, 2026 Accepted January 20, 2026

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

OBJECTIVES

This study aims to compare and analyze the effects of different exercise instruction methods, with high-intensity aerobic exercise using smartphone-based applications versus in-person trainers, on the aerobic capacity and exercise-related psychological indicators (achievement, satisfaction, and immersion) of university students, thereby verifying their actual effectiveness.

METHODS

This study randomly assigned 27 male college students to an application-based exercise group (AEG, n=9), a trainer-led face-to-face exercise group (HEG, n=9), and a control group (CG, n=9). Both exercise groups engaged in aerobic exercise three times per week for 30 minutes each session, at an intensity of 70–85% of maximum heart rate, for a period of 8 weeks. Measurement indicators included body composition, exercise stress testing, and the Cooper 1.5-mile run test to measure VO_2max. Furthermore, a survey was conducted to assess exercise achievement, satisfaction, and exercise persistence. The statistical analysis employed a variety of methods, including paired t-tests, independent t-tests, one-way analysis of variance (ANOVA), and 2×3 repeated measures ANOVA.

RESULTS

First, no significant differences in body composition were observed between groups. Second, a significant interaction effect between group and time was observed for VO_2max in the HEG group (p = 0.022). Third, the survey results showed that the HEG group achieved significantly higher scores than the AEG group in the items “perceived improvement in physical ability,” “improved confidence and mental state,” and “adherence to exercise plans.” However, the AEG group also demonstrated high scores, with an average of above 3.68 in exercise achievement, satisfaction, and participation.

CONCLUSIONS

Application-based exercise yielded relatively high scores in exercise achievement, satisfaction, and immersion despite limited improvements in aerobic capacity, suggesting a partial disconnect between psychological indicators and aerobic fitness. In light of the persistent escalation in obesity rates, the utilization of exercise applications emerges as a prospective strategy to improve physical activity levels.

Keywords: Aerobic Exercise / Exercise Application / Personal Training / VO_2max

서론

국내 대학생을 포함한 청년층의 비만 유병률이 빠르게 증가하고 있으며 2024년 기준 국내 19세 이상 전체 비만율은 38.1%에 달하고 있다[1]. 이러한 비만 문제는 추후 고혈압, 당뇨, 이상지질혈증 등의 대사증후군에 노출되는 문제로 이어진다. 비만의 경우 정상 체중에 비해 대사증후군 발생 위험이 2~3배 이상 높은 것으로 보고되고 있다[2]. 대학생 시기의 대사증후군 유병률 증가는 향후 생산성 저하, 조기 만성질환 발생, 그리고 의료·사회적 비용 급증 등 심각한 사회경제적 문제로 이어질 수 있어 이에 대한 관리가 시급하다[3].

이렇듯 비만을 예방하기 위해서는 효과적인 운동지도 방법 개발하고 이를 적용하는 노력이 요구되고 있다. 전통적인 운동지도 방식인 트레이너에 의한 직접적인 운동지도는 개인별 신체 상태와 목표에 맞춘 맞춤형 지도와 즉각적인 피드백, 그리고 지속적인 동기 부여를 제공한다는 점에서 높은 신뢰를 얻고 있다[4]. 그럼에도 불구하고 국내 대학생의 규칙적인 유산소 운동 실천율은 52%에 불과하며, 특히 운동을 꾸준히 실천하는 여대생의 비율은 10%를 넘지 않는 것으로 보고되었다[5]. 국내 피트니스 시장의 양적 팽창에도 불구하고 운동 실천율은 지속적으로 감소하고 있으며 신체활동 부족에 따른 체력 저하 현상은 심화되는 추세임을 보여준다[6]. 이러한 현상은 대학생 건강 증진을 위한 실질적이고 효율적인 운동방안 마련이 필요함을 시사한다.

대학생의 생활 방식에 따른 특수성과 생리적 측면의 효율성을 고려할 때, 고강도 유산소 운동은 효율적인 운동방안이 될 수 있다. 학업과 취업 준비 등으로 심리적·시간적 여유가 부족한 대학생에게 고강도 유산소 운동은 저·중강도 유산소 운동에 비해 짧은 시간 내에 동등하거나 그 이상의 심폐지구력 향상 효과를 거둘 수 있는 효율적인 운동방안이 된다[7]. 고강도 유산소 운동은 심장의 1회 박출량 상승을 유도하여 심박출량을 개선함으로써 유산소 능력 향상을 기대할 수 있다[8]. 또한, 고강도 유산소 운동 수행은 분자 수준에서 PGC -1α를 활성화하여 미토콘드리아 합성을 촉진한다. 이러한 과정은 지방 산화 능력을 향상 시켜 GLUT4 발현을 유도하며 인슐린 민감성을 개선하는 효과가 있다[9]. 이처럼 고강도 유산소 운동은 대학생의 실질적인 체력 향상 및 대사증후군을 예방할 수 있는 운동방법 중 하나로 권고될 수 있다.

최근에는 대면 운동지도의 한계점인 시간적·공간적 제약을 해결하기 위한 대안으로 스마트폰 기반 운동 애플리케이션을 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다[10]. 선행연구에서 애플리케이션 운동 집단과 자가 기록 집단으로 나누어 6주간 운동 프로그램을 실시하였다. 그 결과, 애플리케이션의 과학적 근거기반 운동지침 제공이 사용자에게 운동을 지속해야 한다는 심리적 확신으로 이어져 애플리케이션 운동집단 운동 빈도는 26회로 자가 기록 집단 16회에 비해 유의하게 높게 나타났다(p = 0.039)[11]. 다른 선행연구도서도 애플리케이션을 통해 운동수행 시간을 확인하는 행위가 개인의 목표의식을 강화하여 대조군에 비해 신체활동용이 유의하게 증가하는 결과를 보였다[12]. 이와 같이, 스마트폰 기반 운동 애플리케이션 활용은 사용자의 운동 참여율과 신체활동형을 효과적으로 증가시킬 수 있음을 보여주고 있다.

스마트폰 기반 애플리케이션 운동수행 선행연구에서는 행동변화 뿐만 아니라 유산소 능력 향상 효과도 검증하였다. 구체적으로 애플리케이션의 실시간 피드백과 목표 설정이 저활동 성인의 최대산소섭취량의 유의한 향상 효과를 검증하였다[13, 14]. 또한, 고강도 인터벌 운동 가이드와 실시 간 심박수를 제공하는 애플리케이션은 최대산소섭취량 유의한 향상에 영향을 나타냈고[15], 국내 대학생을 대상으로 한 연구에서도 운동 애플리케이션의 모니터링 기능을 활용한 운동 집단이 단순 자가 운동 집단에 비해 심폐지구력과 신체조성이 향상되는 경향을 보였다[16]. 이렇듯 애플리케이션 활용 운동방안은 사용자에게 동기를 부여 함으로써 유산소 향상에 도움을 줄 수 있는 것으로 보인다.

이처럼 스마트폰 기반 애플리케이션 활용 운동 효과에 관한 연구들은 크게 두 가지 흐름으로 전개되었다. 첫번째는 운동에 대한 자기효능감과 행동 의도 등 심리적·태도적 변인의 변화를 입증하는 연구이다[17]. 두번째는 가속도계나 최대산소섭취량 측정을 통해 유산소 능력의 향상을 검증하는 연구이다[18]. 심리적·태도적 변화가 심폐지구력 향상으로 이어지는 인과적 관계를 명확히 하기 위해 이를 통합적으로 관찰할 필요가 있다.

스마트폰 기반 운동 애플리케이션 활용은 대학생의 시간적·공간적 제약을 해소할 수 있는 실질적인 대안이다. 선행연구는 심리적 변화로 인한 행동변화 혹은 유산소 능력의 향상만 검증하고 있어 통합적인 고찰이 필요해 보인다. 이에 본 연구는 대학생에게 운동 애플리케이션을 활용해 고강도 유산소 운동 프로그램을 실시하여 심리적 변화와 유산소 능력을 함께 확인하고자 한다.

연구방법

1. 연구대상

본 연구참여자는 Y 대학교 게시판에 모집공고를 부착해 45명을 모집하였다. 선정기준은 만 19세 이상 30세 미만의 대학생으로 하였다. 제외기준은 근골격계 질환, 심혈관계 질환 또는 정신질환이 없는 자로, 최근 2개월 이내 주 3회 이상, 1회 30분 이상의 중강도 유산소 운동에 규칙적으로 참여하지 않은 자로 하였다. 이러한 기준 충족 여부는 자가 응답 설문을 통해 1차 확인 후, 연구자와의 면담을 통해 재확인하였다[19]. 또한 신체활동준비설문(Revision of the physical activity readiness questionnaire)을 실시하여 문항전체에 대해 ‘아니오’로 응답 인원을 적격자로 판단하였다[20]. 최초 모집된 45명 중 위 기진을 충족하는 27명을 최종 연구참여자로 선정하였다. 연구참여자에게 연구 참여 이전에 연구의 목적과 취지를 충분히 설명하였으며, 연구참여와 관련된 윤리적 사항에 대한 안내 후 자발적 동의를 얻어 서면 동의서를 받았다. 본 연구는 헬싱키 선언에 근거한 윤리적 절차에 따라 수행되었다[21]. 총 27명의 연구참여자를 무작위로 배정하여 애플리케이션 기반 운동군 9명(Application based exercise group, AEG), 트레이너 대면 운동군 9명(Human trainer exercise group, HEG), 대조군(Control group, CG) 9명의 세 집단으로 구성하였다. 연구참여자의 신체적 특징은 <Table 1>과 같다.

2. 연구 절차

1) 고강도 유산소 운동 프로그램

고강도 유산소 운동 프로그램은 준비운동 10분, 본 운동 30분, 정리운동 10분으로 총 50분으로 구성되었으며 8주간 주 3회 실시하였다[22]. 애플리케이션 기반 운동군은 스마트폰 애플리케이션(Runday, TTAM, Seoul, Korea)을 활용하여 운동을 수행하였으며 트레이너 대면 운동군은 트레이너 1인의 지도하에 운동을 실시하였다. 두 운동군은 최대심박수의 70~85% 수준에서 고강도 운동을 수행하였다. 운동 강도를 확인하기 위해 본 운동 중 1회, 종료 후 1회 심박수를 측정하였다. 측정된 심박수 수치를 기록하여 고강도 유산소 운동 수행 수준을 관리하였다. 구체적인 고강도 유산소 운동프로그램은 <Table 2>와 같다.

2) 측정 항목 및 방법

(1) 신체조성

신체조성은 생체전기저항측정 체성분 분석기(Inbody 770, Seoul, Korea)를 이용하여 공복상태에서 체중, 근육량, 체지방량, BMI를 측정하였다.

(2) 운동부하검사

최대산소섭취량은 호흡 가스 분석기(Quark b2, Cosmed, Rome, Italy)와 트레드밀(Marquette T2000, GE Marquette, Orlando, USA)을 사용하여 Bruce 프로토콜에 따라 평가하였다[23]. 최대산소섭취량의 기준은 운동 강도가 증가해도 산소섭취량이 더 이상 증가하지 않는 평형 상태가 확인될 때 결정할 것이며 만약 평형 상태가 확인되지 않을 경우, 산소섭취량의 최고 30초 평균값으로 산출하였다[20].

(3) Cooper 1.5 mile 달리기

장비 및 전문 인력의 제한이 있는 교육 현장에 참고할 수 있는 결과를 제시하기 위하여, 최대산소섭취량 직접 측정법과 더불어 간접 측정법인 Cooper 1.5 mile 달리기를 실시하였다. 트레드밀을 활용하여 1.5 mile 달리기를 실시한 다음, 추정식을 활용하여 최대산소섭취량을 기록하였다. 추정식은 VO_2max (ml/kg/min) = 3.5 + 483/(1.5 mile 완주 시간)을 활용하였다[24].

(4) 설문지

연구의 초점을 명확히 하기 위해 원 척도의 하위 요인 중 운동 지속 동기와 직접적 연관이 있는 특정 문항만을 추출하여 사용하였으며, 이는 연구 목적에 따라 척도를 단축하여 구성하는 선행 연구의 방법론적 절차를 준수하였다[25].

① 운동 성취도 설문지

운동 성취도 설문지는 신체적 자기유능감척도[26]와 운동 성과 지표[27]를 기초로 핵심 문항을 선별하여 본 연구의 고강도 유산소 운동 후 인지적 성과를 측정하기 위해 수정하여 사용하였다. 선별된 문항은‘나는 운동을 한 지금 큰 성취감을 느낀다’,‘나는 운동을 한 지금 상태가 뿌듯하다’, ‘운동을 통해 원하는 신체적 목표를 달성하고 있다’, ‘운동 강도나 지속시간이 증가했다’로 총 4문항이고 5점 리커트 척도로 측정하였다.

② 운동 만족도 설문지

운동 만족도 설문지는 운동 즐거움 척도[28]와 스포츠 전념 모델 중 스포츠 즐거움 요인[29]을 기초로 핵심 문항을 선별하여 연구의 고강도 유산소 운동 후 인지적 성과를 측정하기 위해 수정하여 사용하였다. 선별된 문항은 ‘운동을 통해 성취감을 느낀다’, ‘운동 목표를 달성했을 때 만족감을 경험한다’, ‘운동 과정에서 자신감이 향상되었다’, ‘운동을 통해 정신적 성장을 경험했다’로 총 4문항이고 5점 리커트 척도로 측정하였다.

③ 운동 몰입도 설문지

운동 몰입도 설문지는 스포츠 전념 모델 중 행동적 전념 요인[29]과 운동 지속 의지 및 행동 척도[30]를 기초로 핵심 문항을 선별하여 연구의 고강도 유산소 운동 프로그램에 대한 실질적인 이행 정도를 측정하기 위해 수정하여 사용하였다. 선별된 문항은 ‘정기적인 운동 참여를 유지하고 있다’,‘운동 계획에 따라 꾸준히 실천하고 있다’, ‘운동 빈도와 시간이 계획대로 이루어지고 있다’, ‘장기적인 운동 목표를 향해 진행하고 있다’로 총 4문항이고 5점 리커트 척도로 측정하였다.

(5) 국제 신체활동 설문지 단축형

국제 신체활동 설문지 단축형(International Physical Activity Questionnaire-Short Form, IPAQ-SF)을 사용하였고[31], 주1회 매주 월요일마다 설문지를 활용하여 지난 일주일간의 신체활동량을 8주간 확인하였다. 국제 신체 활동 설문지는 고강도, 중강도, 저강도 활동에 대해 지난 7일간 해당 활동을 실시한 일수 및 하루 평균 시간을 묻는 질문으로 구성되고 좌식 활동은 지난 7일간 앉아서 보낸 하루 평균 시간을 묻는 질문으로 평가되며 평가 항목의 단위는 MET-min/week로 표기하였다. 또한 모든 연구참여자에게 운동중재연구 참여 이외의 신체활동을 자제해 줄 것을 권고하였고 이를 확인하기 위해 매주 신체활동 단축형 설문지를 활용하여 8주간 일상 생활에서 신체활동의 변화가 있었는지 확인하였다[31].

3. 통계분석

본 연구에서 측정할 모든 변인들의 값은 SPSS version 20 (SPSS Inc., Chicago, USA)을 사용하였다. 기술통계 분석을 통해 평균, 표준편차를 산출하였다. 또한, 집단 간 설문결과를 비교·분석하기 위해 Independent t-test를 실시하고 시기에 따른 신체조성 결과를 비교·분석하기 위해 Paired t-test를 실시하였다. 그리고 신체조성 및 최대산소 섭취량의 집단·시기 간의 상호작용 효과검증을 위해 2 by 3 repeated measure of ANOVA를 실시하였다. 모든 가설검증을 위한 통계적 유의수준은 p < 0.05로 하였다.

결과

측정 변인에 대해 등분산분석을 활용하기 위한 전제조건인 등분산을 검증하기 위해 Levene의 등분산 검정을 실시한 결과, 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않아 등분산을 가정을 충족함을 확인하였다(p > 0.05). 8주간 고강도 유산소 운동을 수행 한 후 신체조성 결과는 <Table 3>에 나타낸 바와 같이 체중, BMI, 체지방률 및 근육량에서 집단-시기의 상효작용에서 유의한 차이가 나타나지 않았다.

최대산소섭취량 결과는 <Table 4>에 나타낸 바와 같이 Cooper 1.5 mile 달리기를 통한 최대산소섭취량은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나 운동부하검사를 통한 최대산소섭취량은 통계적으로 집단·시기의 상호작용에서 유의한 차이를 보여 고강도 유산소 운동프로그램이 효과를 입증하였다(p = 0.022). 하지만 사후검정에서는 특정 집단간 유의한 차이가 나타나지 않았다.

애플리케이션 기반 운동군과 트레이너 대면 운동군이 실시한 설문지 결과는 <Table 5>에 나타낸 바와 같다. 운동 성취도 부분의 ‘이전보다 신체적 수행능력이 향상되었다(p = 0.031)’는 항목에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고, 운동 만족도 부분의 ‘운동 과정에서 자신감이 향상되었다(p = 0.001)’와 ‘운동을 통해 정신적 성장을 경험했다(p = 0.023)’라는 항목에서도 통계적으로 유의한 차이를 보였으며, 운동 몰입도 부분에서 ‘운동 계획에 따라 꾸준히 실천하고 있다(p = 0.009)’와 ‘운동 빈도와 시간이 계획대로 이루어지고 있다(p = 0.006)’라는 항목에서 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다. 반면 운동 성취도 부분의 ‘운동 후 체력 향상을 느낀다’, ‘운동을 통해 원하는 신체적 목표를 달성하고 있다’, ‘운동 강도나 지속시간이 증가했다’와 운동 만족도 부분의 ‘운동을 통해 성취감을 느낀다’, 운동 목표를 달성했을 때 만족감을 경험한다’, 그리고 운동 몰입도 부분의 ‘정기적인 운동 참여를 유지하고 있다’, 장기적인 운동 목표를 향해 진행하고 있다’라는 항목에서는 애플리케이션 기반 운동군과 트레이너 대면 운동군은 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 하지만 두 운동군은 모두 설문 결과에서 평균 3.6점 이상의 비교적 높은 점수를 기록하였다.

논의

청년층의 신체활동 부족은 비만율의 증가를 야기하고 비만은 대사증후군에 노출되는 문제로 이어지며 이는 사회적 비용의 급증을 야기한다. 이와 같은 문제를 개선하기 위한 다양한 운동 지도 방식이 제안되고 있다. 특히, 최근 몇 년간 시간과 장소에 구애 받지 않고 운동 접근 효율성을 높이는 스마트폰 기반 운동 애플리케이션을 활용한 신체활동 증진 방안이 각광 받고 있다[32]. 그 이유는 운동 계획 수립, 실시간 피드백, 운동 기록, 동기 부여 등 다양한 기능을 제공하여 사용자의 운동 참여율 및 실천율을 높이는데 긍정적인 역할을 하고 있기 때문이다[33]. 이에 본 연구에서는 스마트폰 기반 어플리케이션과 대면 트레이너 운동 방식에 따른 효과를 비교·분석하여 실질적인 결과를 도출하고자 하였다. 이를 위해 27명의 남성 대학생을 모집하여 애플리케이션 기반 운동군, 트레이너 대면 운동군, 대조군 세 집단으로 무작위 배정하여 8주간 고강도 유산소 운동을 실시하고 신체조성, 최대산소섭취량, 설문지를 활용하여 효과를 살펴보았다. 그 결과, 신체조성에서는 유의미한 차이를 보이지 않았으나 최대산소섭취량 및 설문지에서 유의미한 결과를 도출할 수 있었다.

8주간 고강도 유산소 운동 중재 결과, 체중, BMI, 체지방량 및 골격근량에서 애플리케이션 기반 운동군, 트레이너 대면 운동군, 대조군의 집단·시기 간 상호작용의 유의한 차이는 나타나지 않았다. 트레이너 대면 운동군에서는 오히려 체지방량이 증가하여 결과를 보였다. 이러한 결과들은 고강도 유산소 운동의 단독 개입으로는 신체조성에 미치는 영향이 제한적임을 보여주었다[34]. 고강도 운동 시 주된 에너지원은 지방보다는 탄수화물이다. 운동 강도가 높아질수록 지방 산화율은 감소하고 글리코겐 이용률이 급증함으로 칼로리 조절 없이는 신체조성 향상이 제한적이라는 기존 연구와 일치한다[35]. 특히 트레이너 대면 운동군에서 체지방량이 증가한 것은 보상적 반응에 대한 연구에서 나타났듯이 고강도 운동은 높은 에너지 소모를 유발하지만 운동 후 자가 보상 기전에 의해 평소보다 식이 섭취량이 증가했을 가능성이 있을 것으로 사료된다[36]. 또한 본 연구에서 신체 활동 설문지를 활용해 애플리케이션 기반 운동군, 트레이너 대면 운동군, 대조군을 일상 생활 활동량을 살펴보았을 때, 애플리케이션 기반 운동군은 3863.94±2166.05 METmin/week, 트레이너 대면 운동군은 4754.68±863.81 MET-min/week, 대조군은 3140.91±771.54 METmin/week으로 통계적으로 집단간 유의한 차이가 나타나지 않았다(F = 1.052, p = 0.365). 이 또한 신체활동 설문지를 기준으로 중간 수준 이상의 활동량에도 신체조성의 향상에는 미미할 수 있다는 선행연구의 결과와 일치한다[37]. 따라서 식이 제한 없이 8주간 고강도 유산소 운동만으로는 신체조성의 향상에는 제한이 있을 수 있는 것으로 사료된다.

운동부하검사를 통한 최대산소섭취량은 집단·시기의 상호작용에서 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다. 이는 고강도 유산소 운동(최대심박수 70~85%)이 최대 유산소 능력을 효과적으로 향상시킨다는 선행결과와 일치하며[9] 트레이너 대면 운동군는 약 5.54 ml/kg/min 증가를 보여 임상적으로도 유의미한 향상이 되었다고 평가할 수 있다. 이는 규칙적인 고강도 유산소 운동 자극이 미토콘드라이의 밀도 증가와 혈관신생 등 대사적 적응으로 인한 것이라 생각된다[38]. 반면, Cooper 1.5 mile 달리기에서는 통계적으로 유의하지 않았다. 이는 간접 추정법의 낮은 민감도와 신뢰도를 반영한 결과라고 생각된다[39]. 두 운동군의 참여 빈도를 살펴보면 8주 주 3회 총 24회의 운동참여 중 애플리케이션 기반 운동군은 21.55±2.27회 참여하였고 트레이너 대면 운동군은 22.44±1.83회 참여하여 운동참여 횟수에는 유의미한 차이를 보이지 않았다. 또한 신체활동량 설문지를 통해 분석한 활동량에서도 애플리케이션 기반 운동군, 트레이너 대면 운동군 및 대조군에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 운동참여횟수와 신체활동량 설문지 결과에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았음에도 애플리케이션 기반 운동군의 최대산소섭취량 향상이 미미한 것으로 나타났다. 그 이유는 애플리케이션 활용의 장점인 언제 어디서든 혼자 운동 가능한 특성이 역설적으로 운동 중 외부의 통제나 감독의 부재를 의미하기도 한다. 이는 역설적으로 사용자의 운동 집중도 저하를 초래하는 단점으로 작용하여 운동 능력 향상을 제한하였을 가능성이 있을 것으로 생각된다[40]. 타인의 통제가 없는 자율적 환경에서 고강도 운동 수행 시 높은 정신적 몰입을 유지하기 어렵다[41]. 이로 인해 운동 강도를 스스로 타협하거나 주의집중력이 분산되었을 가능성이 있어 보인다. 특히나 유산소 운동은 근력운동에 비해 자동화된 움직임 패턴이 특징으로 즉각적인 동작 교정이나 감시효과가 낮아 집중도가 낮을 수 있다[42]. 유산소 운동은 생리학적 특성상 심박수 유지와 지속시간 준수가 핵심이다. 유산소 운동수행자가 자기조절에 의존하는 경향이 강해질 수 밖에 없으며 외부 감독의 부재는 운동강도저하 및 중도 포기로 이어질 가능성이 높았을 것이라 생각된다[43]. 따라서 비교적 단기간의 스마트폰 애플리케이션 기반 고강도 유산소 운동 수행은 최대산소섭취량 향상 제한될 수 있을 것으로 사료된다.

애플리케이션 기반 운동군과 트레이너 대면 운동군의 설문조사 결과, 운동 성취도, 운동 만족도 및 운동 몰입도 영역에서 일부 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며 유사한 패턴을 보였다. 운동 성취도 부분에서는 ‘이전보다 신체적 수행능력이 향상되었다’ 항목에서 트레이너 대면 운동군이 애플리케이션 기반 운동군에 비해 통계적으로 유의한 차이를 보였지만 4개의 항목 전체 평균에서 애플리케이션 기반 운동군은 약 3.69점, 트레이너 대면 운동군은 약 4.33점으로 두 운동군 모두 비교적 높은 운동 성취도 점수를 나타냈다. 트레이너 대면 운동군의 최대산소섭취량이 약 5.64 ml/kg/min 향상된 것은 신체적 수행능력 개선의 체감으로 성취도에서 높은 점수를 받을 수 있었던 것으로 해석된다[44]. 최대산소섭취량의 향상은 트레이너 감독하에 역시 수준까지 고강도 운동을 수행했음을 의미한다. 이에 연구참여자는 신체적 능력의 향상을 체감하여 신체적 자기유능감으로 전이되어 높은 성취도 점수를 보일 수 있었던 것으로 사료된다[44]. 반면 애플리케이션 기반 운동군은 최대산소섭취량 약 0.85 ml/kg/min의 미미한 향상에도 불구하고 약 3.67점으로 높은 점수 기록하였다. 이는 외부적 통제가 부재한 상태에서 연구참여자가 ‘스스로 결정하고 완수 했다’는 성취감 증대로 인해 주관적 효능감 부풀림으로 인한 것으로 생각된다[45]. 또는 운동 참여 자체로 인한 심리적 만족감이 객관적 성과와 괴리를 보인 것으로 생각된다[45]. 즉, 애플리케이션 기반 운동군의 성취도는 자율적 실천이라는 측면에서, 트레이너 대면 운동군은 실질적 기능 향상이라는 측면에서, 서로 상이한 기전으로 비교적 높은 성취도 점수를 보인 것으로 사료된다.

운동 만족도 부분에서는 ‘운동 과정에서 자신감이 향상되었다’와 ‘운동을 통해 정신적 성장을 경험했다’라는 항목에서 트레이너 대면 운동군이 애플리케이션 기반 운동군에 비해 통계적으로 유의하게 높은 점수를 나타냈다. 하지만 4개의 항목 전체 평균에서 애플리케이션 기반 운동군은 약 3.67점, 트레이너 대면 운동군은 약 4.39점으로 두 운동군 모두 비교적 높은 운동 만족도 점수를 나타냈다. 트레이너 대면 운동군에서는 트레이너의 직접적 칭찬, 피드백, 사회적 지지가 실제 최대산소섭취량 향상과 결합되어 심리적 동기부여를 강화한 결과로 해석된다[46]. 반면, 애플리케이션 기반 운동군은 최대산소섭취량 향상이 제한적이었음에도 ‘운동을 통해 성취감을 느낀다’와 ‘운동 목표를 달성했을 때 만족감을 경험한다’라는 항목에서 각각 약 4점과 4.11점으로 트레이너 대면 운동군과 유사하며 높은 점수를 기록한 것하였다. 이는 애플리케이션의 시각적 기록 누적 등이 실제 생리적 개선과 무관하게 주관적 만족도를 증진시킨 것으로 사료된다[47].

운동 몰입도 부분에서는 ‘운동 계획에 따라 꾸준히 실천하고 있다’와 ‘운동 빈도와 시간이 계획대로 이루어지고 있다’라는 항목에서 트레이너 대면 운동군이 애플리케이션 기반 운동군에 비해 통계적으로 유의하게 높은 점수를 받았다. 하지만 4개의 항목 전체 평균에서 애플리케이션 기반 운동군은 약 3.67점, 트레이너 대면 운동군은 약 4.53점으로 두 운동군 모두 비교적 높은 운동 만족도 점수를 나타냈다. 트레이너 대면 운동군의 최대산소섭량 향상은 트레이너의 감독 하에 고강도 운동의 조건인 높은 심박수와 운동 지속시간을 엄격히 준수한 결과로 풀이된다[48]. 트레이너라는 통제 조건에서 고강도 운동을 계획대로 수행하게 된다. 이로 인해 외부 통제 강제성이 높아지고 운동 몰입도를 이끌어 내어 생리학적 적응을 가속화 한 것으로 생각된다[49]. 반면, 애플리케이션 기반 운동군은 약 3.67점 이라는 비교적 높은 점수를 보였다. 이는 비대면 환경에서 고강도 운동을 수행할 때 통제 없이 운동을 수행하려는 자율적 몰입을 일정 수준 유지했기 때문이라고 생각된다[40]. 비록 자율적 몰입이 최대산소섭취량을 향상시킬 만큼 엄격한 통제 수준에 도달하지는 못하였지만 운동 몰입에 대한 심리적 수준은 확보된 것이라 생각된다[50]. 이처럼 트레이너 대면 운동군은 트레이너의 통제 아래 단기간에 유산소 능력을 향상시키는 결과를 도출하는데 우위가 있는 것으로 보이고 애플리케이션 기반 운동군은 높은 운동 몰입도를 유도하기에는 한계가 있으나 장기적으로 유효한 운동방식이라고 사료된다.

본 연구에서 측정된 객관적 체력 지표인 최대산소섭취량의 향상과 주관적 지표인 운동 성취도, 만족도 및 몰입도 사이에서 일부 통계적으로 유의미한 상관성를 보였다. 또한 유산소 능력의 개선과 심리적 긍정 요인들이 수치상 유사한 향상 경향을 보였다는 점은 고강도 유산소 운동 중재가 신체적·심리적 측면에서 상호보완적인 발달을 유도할 가능성이 있을 것으로 사료된다.

다만, 본 연구는 8주라는 비교적 단기간의 중재로 진행되었기에 신체조성 및 유산소 운동능력 변화와 심리적 변인 간의 인과적 상관성을 규명하기에는 한계가 있어 보이며 신체조성의 유의미한 변화나 심리적 기제의 고착화를 확인하기 위해서는 향후 12주 이상의 장기간 중재 연구를 실시할 필요가 있어 보인다. 또한 남성 대학생만을 대상으로 하여 결과를 일반화하기에 제한이 있으므로 성별에 따른 고강도 운동 반응의 차이를 고려하여 여성을 대상으로 한 후속 연구가 필요하다. 이러한 보완 연구를 통해 고강도 유산소 운동이 비대면 및 대면 환경에서 성별과 기간에 따라 신체적·심리적 건강에 미치는 영향을 더욱 정밀하게 규명할 수 있을 것으로 기대한다.

결론

본 연구는 전통적인 대면 운동지도의 대안으로서 스마트폰 애플리케이션 기반 운동 중재의 실효성을 검증하였다. 특히 시·공간적 제약이 큰 대학생에게 스마트폰 기반 고강도 유산소 운동을 적용시킴으로써, 자율적 환경에서도 심리적으로 운동에 대한 성취감과 만족감 및 몰입감을 이끌어내는 유용한 방안임을 확인하였다. 결론적으로 청년층의 비만율이 증가하는 상황에서 애플리케이션 활용 운동은 대학생에게 경제적이고 효율적인 건강관리 방안으로써 가치가 충분하고 사료된다. 본 연구의 결과는 향후 비대면 운동 중재가 공공보건 및 교육 현장에 정착하기 위한 중요한 학술적 기초 자료가 될 것으로 기대한다.

Acknowledgements

이 논문은 2025학년도 유한대학교 정책과제 연구비의 지원을 받아 수행된 연구임.

Notes

Funding

This work was supported by the 2025 Policy Project Research Grant of Yuhan University.

Conflicts of Interest

The authors declare no conflict of interest.

Table 1.

Baselin characteristics of participants.

Variables	AEG (n=9)	HEG (n=9)	CG (n=9)	F	p^a
Age (years)	19.67±1.73	20.11±1.42	21.44±1.94	2.600	.095
Height (cm)	172.55±5.26	177.00±6.04	175.93±5.73	1.497	.244
Weight (kg)	73.47±9.56	74.77±13.90	75.05±13.29	0.420	.959
Body mass index (kg/m²)	24.68±3.22	23.73±3.22	24.22±3.70	0.187	.831
Body fat mass (kg)	15.17±3.95	13.58±5.26	15.08±7.24	0.225	.801
Skeletal muscle mass (kg)	32.93±5.22	34.70±7.08	34.21±4.62	0.227	.799

Data are expressed as mean±srandard deviation. AEG: application-based exercise group; HEG: human trainer exercise group; CG: control group.

^a One-way analysis of variance.

Table 2.

High intensity aerobic exercise program.

Phase	Content	Intensity (%HR_max^a)	Duration (min)
Warm-up	Dynamic stretching	40-60	10
Main exercise	Indoor running	70-85	30
Coll-down	Static stretching	30-50	10

^a Maximum heart rate

Table 3.

Comparative analysis of characteristics of participants.

Variables	Group	Pre	Post	Group		Time		Time×Group
Variables	Group	Pre	Post	F	p	F	p	F	p^a
Weight (kg)	AEG	73.47±9.56	72.86±9.75	0.092	.913	0.692	.414	1.852	.179
	HEG	74.77±13.90	76.05±13.05
	CG	75.05±13.29	75.38±13.77
Body mass index (kg/m²)	AEG	24.68±3.22	24.46±3.21	0.082	.921	0.656	.426	1.732	.198
	HEG	23.71±3.22	24.15±2.85
	CG	24.22±3.70	24.35±4.01
Body fat mass (kg)	AEG	15.17±3.95	14.82±3.97	0.066	.937	3.345	.080	2.647	.091
	HEG	13.58±5.26	15.35±4.15
	CG	15.08±7.24	15.74±7.81
Skeletal muscle mass (kg)	AEG	32.93±5.22	33.14±4.34	0.183	.826	0.095	.760	0.285	.754
	HEG	34.70±7.08	34.54±6.70
	CG	34.21±4.62	33.87±4.59

Data are expressed as mean±srandard deviation. AEG: application-based exercise group; HEG: human trainer exercise group; CG: control group.

^a 2 by 3 Repeated-measures of ANOVA.

Table 4.

Comparative analysis of aerobic capacity.

Variables	Group	Pre	Post	Group		Time		Time×Group		Post-hoc (LSD)
Variables	Group	Pre	Post	F	p	F	p	F	p^a	Post-hoc (LSD)
VO_2max (graded exercise test)	AEG	51.37±5.27	52.22±3.50	1.784	.190	4.921	.036	4.468	.022^*	-
	HEG	48.17±5.14	53.81±5.74
	CG	47.75±6.32	47.18±7.25
Estimated VO_2max (cooper 1.5 mile run test)	AEG	43.08±6.01	44.84±3.51	1.815	.184	3.622	.069	0.679	.516	-
	HEG	47.06±5.77	49.92±4.13
	CG	45.65±7.16	46.02±5.91

Data are expressed as mean±srandard deviation. AEG: application-based exercise group; HEG: human trainer exercise group; CG: control group.

^a 2 by 3 Repeated-measures of ANOVA.

^* p < .05

Table 5.

Comparative analysis of qusetionnaire assessment.

Variables		AGE	HEG	t^a	p
Physical fitness achievement	I feel an improvement in physical fitness after exercise	3.67±0.50	4.33±1.00	-1.789	.093
	My physical performance ability has improved compared to before	3.44±0.88	4.33±0.70	-2.359	.031^*
	I am achieving my desired physical goals through exercise	3.22±0.66	3.89±1.05	-1.604	.128
	Exercise intensity or duration has increased	4.44±0.52	4.78±0.66	-1.177	.257
Psychological satisfaction	I feel a sense of accomplishment through exercise	4.00±0.70	4.56±0.52	-1.890	.077
	I experience satisfaction when I achieve exercise goals	4.11±0.60	4.56±0.52	-1.668	.115
	My confidence has improved during the exercise process	3.22±0.66	4.33±0.50	-4.00	.001^**
	I have experienced mental growth through exercise	3.33±0.50	4.11±0.78	-2.514	.023^*
Exercise engagement	I am maintaining regular exercise participation	3.67±0.86	4.44±0.72	-2.064	.056
	I am consistently practicing according to my exercise plan	3.33±1.00	4.56±0.72	-2.966	.009^**
	Exercise frequency and duration are being met as planned	3.78±0.66	4.78±0.66	-3.182	.006^**
	I am progressing toward long-term exercise goals	3.89±0.92	4.33±0.70	-1.143	.270

Data are expressed as mean±standard deviation. AEG: application-based exercise group; HEG: human trainer exercise group; CG: control group.

^a Independent t-test.

^* p < .05,

^** p < .01.

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