국내 당뇨병 유병률은 지속적으로 증가하고 있는 추세이며, 이는 빠른 도시화, 인구 고령화 및 신체활동의 감소 등의 환경적 요인에 의해 야기되고 있다. 국내 19세 이상 성인의 당뇨병 유병률은 2019년 기준 12.2%로 약 534만 명, 당뇨병 전 단계 유병률은 39.6%로 약 1,714만 명이 해당된다[1]. 또한 국제 당뇨병 연맹(International Diabetes Federation, IDF)의 ‘ Diabetes Atlas 2021’에서는 20세에서 79세 사이의 전 세계 성인 인구 중 약 11%에 해당하는 5억 3,700만 명이 당뇨병 유병자이며, 2030년에는 약 6억 4,300만 명, 2045년에는 약 7억 8,300만 명으로 증가할 것으로 전망한다고 보고되고 있다[2]. 당뇨병 유병률은 성별과 연령층에 따라 뚜렷한 차이가 나타난다. 2020년 기준 남성은 30−50세, 여성은 60세 이상의 연령층에서 당뇨병 유병률이 높으며, 당뇨병 전 단계는 남성은 30–40대, 여성은 50대 이상의 연령층에서 당뇨병 전 단계에 쉽게 노출되는 것으로 보고되고 있다[3].

당뇨병은 병태생리학적으로 제1형과 제2형으로 분류된다. 제1형 당뇨병은 췌장의 ß세포 손상으로 인해 인슐린 분비가 원활하게 이루어지지 않는 질환으로, 이는 체외에서 인슐린 투여가 절대적으로 필요한 자가면역성 질환이다[4]. 반면 제2형 당뇨병은 말초조직의 인슐린 저항성으로 인해 혈중 포도당이 축적되어 고혈당 상태가 지속되는 질환이다[5]. 이처럼 인슐린 기능장애에 따라 제1형과 제2형으로 구분되며, 당뇨병 유병자의 약 90% 이상이 제2형 당뇨병에 해당하는 것으로 알려져 있다[6]. 제2형 당뇨병의 주요 원인으로는 낮은 신체활동 및 좌식생활의 증가, 비만, 혈관 내피 기능 저하 등이 있으며, 이로 인해 전 연령층에서 발생할 수 있다[7]. 이러한 요인들은 복부비만(Abdominal Obesity), 고중성지방혈증(Hypertriglyceridemia), 고밀도지단백 콜레스테롤(High-Density Lipoprotein Cholesterol, HDL-C)의 저하, 혈압 상승, 공복 혈당 상승 등으로 이어질 수 있고, 이는 대사증후군 위험요인과 심혈관 및 뇌혈관 질환의 복합적인 위험인자로 작용한다[8,9].

이처럼 당뇨병은 대사증후군 위험요인에 대한 위험성과 밀접한 관계를 이루고 있으며, 이를 해결하기 위한 방법으로 규칙적인 신체활동이 가장 효과적인 방법 중 하나로 권장되고 있다[10]. 신체활동은 골격근(Skeletal Muscle)의 수축으로 일어나는 모든 활동을 의미하며, 운동(Exercise), 스포츠(Sports), 일상(Daily Activities) 등을 포함한 기초대사량 이상의 에너지 소비(Energy Expenditure)를 수반하는 행동을 뜻한다[11–13].

운동의 형태를 살펴보면, 대표적으로 유산소운동과 근력운동으로 크게 나누어 볼 수 있다. 유산소운동은 복부비만, 혈압, 중성지방 등의 주요 건강지표를 개선시키는데 효과적이며, 이는 인슐린 감수성을 향상시켜 인슐린이 원활하게 분비될 수 있도록 돕는다[8]. 특히 유산소 신체활동은 대사증후군의 주요 위험요인 개선에 중요한 역할을 한다. 선행연구에 따르면, 규칙적인 유산소운동은 총콜레스테롤(Total Cholesterol), 중성지방(Triglyceride) 수치를 감소시키며[14], 동시에 공복혈당 수치를 낮추고 HDL-C 수치를 향상시켜 혈중지질을 개선하는 것으로 나타났다. 이러한 기전은 대사질환의 예방과 심혈관 및 뇌혈관질환의 발생위험을 낮추는데 기여한다[15,16]. 더불어 근력운동은 근육 수축을 통해, 혈관의 내피를 개선시켜 혈압조절과 동맥 경직성감소에 기여하며[17], 지방산화를 촉진시켜 과체중 및 복부비만 개선, 고콜레스테롤혈증과 고혈압 등 대사증후군 위험요인을 개선시키는데 중요한 역할을 한다[18]. 더 나아가 근력운동은 유산소 운동과 마찬가지로 인슐린 감수성을 증진시켜 인슐린 정상분비, 혈당 조절, 혈압 정상화 등에도 효과적이며, 신체의 다양한 개선 효과를 가져온다[19].

결과적으로 규칙적인 유산소운동 및 근력운동은 당뇨병 환자의 인슐린 감수성을 증진시키고 혈당 조절에 효과적이며[20], 대사지질에도 긍정적인 영향을 미친다[14]. 이러한 선행연구들이 존재함에도 불구하고 과거부터 현재까지 대사지질을 포함한 당뇨병에 대한 전반적인 사회적 인식과 환자의 인지가 부족하며, 이에 대응할 수 있는 예방 방법이 부족한 실정이다[21]. 따라서, 본 연구는 2023년도 제9기 국민건강영양조사 자료를 활용하여 한국 성인의 규칙적인 유산소 신체활동과 근력운동이 제2형 당뇨병 위험에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 기존의 많은 연구들은 임상 환경에서 이루어진 중재 기반 연구로 표본 수가 제한적이거나 특정 집단에 국한되어 일반화에 한계가 있다. 이에 반해, 본 연구는 국가 단위 건강조사 자료를 활용함으로써 실제 생활환경에서의 신체활동 형태와 당뇨병 유병률 간의 연관성을 규명하여, 보다 광범위한 인구집단에 적용 가능한 근거를 제시하고자 한다.

본 연구에서는 2023년도 제9기 국민건강영양조사 데이터를 이용하여 규칙적인 유산소운동과 근력운동이 국내 당뇨병 발생 위험에 미치는 영향을 분석하고자 하였으며, 그 결과는 다음과 같다.

본 연구는 2023년도 제9기 국민건강영양조사 자료를 바탕으로 한국 성인의 규칙적인 유산소 신체활동과 근력운동이 제2형 당뇨병 위험에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 이를 통해 향후 본 데이터를 질병예방 및 건강증진을 위한 기초자료로 제공하고자 실시하였으며, 운동 형태에 따른 대사증후군 위험요인을 분석한 결과, 단일운동보다는 복합운동이 더욱 효과적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다만 Table 1과 Table 2에서 나타나듯이 대상자의 공복혈당과 혈압이 대체로 정상 범위에 해당하므로, 로지스틱 회귀분석을 통한 당뇨병 유병률 예측은 해석에 주의가 필요하다. 그럼에도 불구하고 로지스틱 회귀분석은 대규모 역학조사자료에서 표준적으로 사용되는 타당한 방법이며, 향후 연구에서는 인공지능(AI) 기반 예측모델과 병행하여 운동 참여 형태와 당뇨병 유병률 간의 관계를 보다 정밀하게 규명할 필요가 있다. 이에 따른 논의는 다음과 같다.

본 연구에서는 규칙적인 근력운동과 유산소운동 모두 대사증후군 위험요인에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 근력운동 참여자는 SBP, DBP, Glucose, TG에서 유의한 감소를 보였으며, 이는 근력운동이 인슐린 감수성을 향상시키고 혈압과 복부비만을 낮춘다는 기존 연구 결과와 일치한다[27,28]. 유산소운동 참여자 또한 Glucose, TG, HDL-C의 개선 효과를 보였는데, 이는 Myers et al. [29]과 Miranda-Tueros et al. [30]의 연구, 그리고 American Diabetes Association [8]의 권고와 일관된다. 두 운동 형태는 공통적으로 근육 내 glucose trans-porter type 4 (GLUT-4) 단백질 발현을 촉진하고 인슐린 감수성을 향상시켜 혈당 및 혈압 조절에 기여한다는 생리학적 기전을 공유한다[10,31]. 더불어 근력운동은 혈관 탄력성 회복에 기여하고, 유산소운동은 자유지방산(FFA) 산화 촉진과 지단백 지질분해효소(LPL) 활성 증가를 통해 TG, 감소 및 HDL-C 개선에 기여한다는 점에서 상호 보완적인 효과를 나타낸다[31].

단일운동이 각각 일정한 효과를 보이더라도 한계가 존재하므로, 최근에는 두 가지 운동을 병행하는 복합운동의 필요성이 강조되고 있다. 복합운동은 유산소운동과 근력운동의 단점을 보완하여, 신체구성과 기능을 더욱 효과적으로 개선할 수 있는 방법으로 보고된다[20]. 본 연구에서는 RAPA & RMSE 그룹이 IAPA & IMSE 그룹보다 DBP, Glucose, TG, HDL-C에서 유의한 차이를 보였으며, IAPA & RMSE 그룹보다 SBP, HDL-C에서 유의한 차이를 보였다. 또한 RAPA & IMSE 그룹보다 DBP, TG, HDL-C에서 유의한 차이를 보였다. 이러한 결과는 Liang et al. [32]의 연구에서 비만 성인을 대상으로 복합운동을 통해 혈압, TG, HDL-C에서 유의한 차이를 나타낸 결과와 일치한다. 또한 Dianatinasab et al. [33]의 연구에서는 8주간 총 60명의 대사증후군을 가진 성인을 대상으로 복합운동을 실시한 결과, Glucose와 HOMA-IR이 개선되어 인슐린 감수성 향상으로 인해 제2형 당뇨병 예방 및 개선에 긍정적인 영향을 미쳤다고 보고하였다. 더불어 Caminiti et al. [34]의 연구에서는 고혈압 환자 100명을 대상으로 12주간의 복합운동이 SBP, DBP에 긍정적인 영향을 미쳤다고 보고하였다. 종합하면, 이러한 결과들은 규칙적인 복합운동의 참여가 대사증후군 위험요인을 전반적으로 개선시키고 예방할 수 있는데 매우 효과적이라는 본 연구의 결과를 뒷받침한다.

복합운동이 대사증후군 위험요인 개선에 효과적이라는 본 연구의 결과는 대사증후군 위험요인들이 제2형 당뇨병의 발생과 밀접하게 연관된다는 점에서 더욱 의미가 크다. 따라서, 대사증후군의 병태생리학적 기전을 살펴보는 것은 본 연구의 결과를 해석하는 데 중요한 근거를 제공한다. 대사증후군은 인슐린 저항성을 기반으로 하는 대사 이상 상태로, 제2형 당뇨병의 발병 위험을 높이는 주요 요인이다. 제2형 당뇨병은 말초조직(근육, 간, 지방 등)에서의 인슐린 저항성과, 이에 대한 보상 기전으로 나타나는 췌장 β세포의 과도한 인슐린 분비로 시작되며, 이러한 상태가 지속되는 경우에는 β세포 기능이 점차 저하되어 인슐린 분비가 감소하고 결국 고혈당 상태로 진행된다[35]. 이러한 병태생리학적 기전은 인슐린 저항성을 개선하는 것이 필수적임을 보여주며, 신체활동 및 운동이 당뇨병 예방과 관리에 핵심적인 중재 전략으로 제시되고 있다. 실제로 규칙적인 유산소운동과 근력운동은 당뇨병 유병률을 낮추는 반면, 신체활동 부족은 제2형 당뇨병 발생 위험을 약 3.08배(OR 3.08 [95% CI, 1.14–8.30]) 증가시키는 것으로 보고된다[36]. 본 연구에서 Fig. 1에 제시된 바와 같이 IAPA & IMSE (Reference 1) 그룹을 기준으로 총 4개 그룹을 비교하여 나이, 성별, BMI, 음주, 흡연을 통제한 결과, 규칙적인 신체활동(유산소운동 및 근력운동)은 당뇨병 유병률을 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다. 구체적으로, RAPA & IMSE 그룹은 IAPA & IMSE 그룹 대비 24% (OR 0.76, [95% CI 0.58–0.99]), IAPA & RMSE 그룹은 41% (OR 0.59, [95% CI 0.37–0.94]), RAPA & RMSE 그룹은 56% (OR 0.44, [95% CI 0.28–0.70]) 낮은 유병률을 보였다. 이러한 결과는 Aune et al. [37]의 연구에서 유산소운동을 진행한 그룹이 운동을 하지 않는 그룹에 비해 제2형 당뇨병 발생 위험이 26% (OR 0.74, [95% CI, 0.70–0.79])가 감소하며, 유산소운동이 제2형 당뇨병에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 본 연구와 일치한다. Grontved et al. [38]의 32,000명을 대상으로 한 연구에서 규칙적인 근력 운동을 수행한 그룹이 운동을 하지 않는 그룹에 비해 제2형 당뇨병 발생 위험이 34% (OR 0.66 [95% CI, 0.55–0.79]) 감소하였고, 복합운동을 수행한 그룹은 운동을 하지 않는 그룹에 비해 제2형 당뇨병 발생 위험이 59% (OR 0.41 [95% CI, 0.29–0.57]) 감소하는 것으로 나타나 본 연구와 일치하는 결과를 보였다. 따라서, 본 연구가 보여준 24−56%에 이르는 당뇨병 유병률 감소는 복합운동이 유산소운동과 근력운동의 효과를 상호 보완하여 혈당 조절을 극대화할 수 있음을 입증하며[20], 향후 보건정책에서 운동 지침을 단일운동 중심에서 벗어나 복합운동을 적극적으로 권고하는 방향으로 개선할 필요가 있음을 시사한다.

결과적으로 운동 형태에 따른 규칙적인 신체활동 참여는 당뇨병 유병률을 낮추는 데 긍정적인 영향을 미치며, 특히 복합운동이 가장 효과적인 전략임을 보여준다. 단일운동 역시 유의미한 효과가 보고되었으나[18,39], 전반적으로 복합운동이 당뇨병 예방에 더 뚜렷한 이점을 제공하였다. 더불어 제2형 당뇨병은 장시간의 좌식생활, 올바르지 못한 식습관과 같은 생활습관 요인과도 밀접히 연관되므로, 운동뿐 아니라 생활습관 개선이 병행되어야 하며[3], 이는 지역사회 복지관과 보건소 등 1차 건강증진 현장에서 복합운동 프로그램을 체계적으로 적용할 필요성을 강조한다.

본 연구는 몇 가지 제한점을 가진다. 첫째, 본 연구는 한국 성인의 규칙적인 유산소 신체활동과 근력운동이 제2형 당뇨병 위험에 미치는 영향을 규명하는 연구이기 때문에 운동형태를 유산소운동과 근력운동으로 한정하였으며 그 외의 다른 신체활동 및 운동으로 확대 해석할 수 없다. 둘째, 본 연구의 대상자의 나이가 만 19세 이상의 성인이기 때문에 만 19세 미만의 청소년을 대상으로 확대 해석할 수 없다. 셋째, 운동 형태에 따른 당뇨병 유병률의 관계에 대해서만 규명되었으나 원인과 결과에 대해서는 규명하지 않았기 때문에 인과 관계를 밝힐 수 없다. 이러한 연구의 제한점들에도 불구하고 본 연구는 제9기 국민건강영양조사의 자료를 기반으로 대규모 코호트 자료의 충분한 표본 수를 확보할 수 있었으며, 운동형태에 따른 당뇨병 유병률 간의 관계를 제시하였다.

본 연구는 유산소 신체활동 참여 및 규칙적인 근력운동이 당뇨병 유병률에 미치는 영향을 분석한 결과, 복합운동 그룹에서 단일 운동(유산소운동 또는 근력운동) 그룹보다 당뇨병 유병률이 유의하게 낮은 것으로 나타났으며, 복합운동이 당뇨병 예방 및 관리를 위한 핵심적 전략이 될 수 있음을 시사한다. 그러나 단순히 효과성만을 제시하는 데 그치지 않고, 실제 임상 현장 및 보건정책에 복합운동을 통합하기 위한 구체적 방안이 요구된다. 예시로, 임상 현장에서는 연령, 기저질환, 체력 수준을 고려한 복합운동 기반 맞춤형 운동처방 가이드라인을 마련하고, 지역사회에서는 보건소를 중심으로 유산소 걷기 및 자전거 타기와 주 2-3회 근력운동을 결합한 모듈형 프로그램 및 생활습관 개선 교육을 제공하여 대상자의 참여율과 지속률을 높이는 노력이 필요하다. 나아가 향후 연구에서는 국가 단위 자료를 활용한 종단적 코호트 연구 및 무작위 대조 중재연구를 통해 복합운동의 장기 효과와 운동강도, 빈도, 기간에 따른 효과를 검증하고 연령, 성별, 비만도, 사회경제적 수준 등 하위집단별 차이를 세분화하여 분석할 필요가 있다. 또한 당뇨병 외에도 고혈압, 기타 만성질환 및 대사증후군 구성요인에 대한 복합운동의 효과를 통합적으로 규명한다면, 본 연구의 학술적 기여와 임상적 유용성은 더욱 강화될 수 있을 것이다.