목표 심박수 계산 — 카보넨(Karvonen) 공식과 최대심박수 208−0.7×나이(Tanaka)
MET는 "그 운동이 평균적으로 얼마나 힘든가"를, 심박수는 "그 운동이 내 몸에 얼마나 힘든가"를 말해 줍니다. 목표 심박수를 계산하려면 두 가지가 필요합니다 — 최대심박수(HRmax)를 어떻게 예측할지, 그리고 안정 시 심박수를 반영하는 카보넨(Karvonen) 공식을 어떻게 쓸지입니다. 이 글은 두 공식의 출처와 풀이, ACSM이 정한 %HRR 강도 구간, MET 절대 강도와의 차이를 정리합니다. 나이·안정 심박수만 넣으면 구간을 계산해 주는 운동 강도(MET) 칼로리 소모 계산기의 「목표 심박수」 탭과 함께 보세요.
최대심박수 — 220−나이는 어디서 왔고 왜 틀리나
가장 널리 퍼진 HRmax = 220 − 나이는 Fox·Naughton·Haskell(1971)의 심혈관 예방 리뷰에서 정리된 관용식으로, 엄밀한 회귀 분석에서 나온 식이 아닙니다. Tanaka·Monahan·Seals(2001, J Am Coll Cardiol)는 351편 연구·18,712명의 메타분석과 514명의 실험실 측정으로 이를 재검토해 HRmax = 208 − 0.7 × 나이를 제시했습니다(r = −0.90, 성별·신체활동 수준과 무관). 두 식은 40세 부근에서 같고, 나이가 많을수록 220−나이가 실제보다 낮게 예측합니다.
| 나이 | Tanaka 2001 (208−0.7A) | 220−나이 | 차이 |
|---|---|---|---|
| 20세 | 194 | 200 | −6 |
| 30세 | 187 | 190 | −3 |
| 40세 | 180 | 180 | 0 |
| 50세 | 173 | 170 | +3 |
| 60세 | 166 | 160 | +6 |
| 70세 | 159 | 150 | +9 |
어느 식이든 개인 표준편차가 약 ±10 bpm 이상이라는 점이 더 중요합니다. 같은 40세라도 실제 HRmax가 165일 수도 195일 수도 있습니다. 운동부하검사나 최대 노력 달리기에서 측정한 실측값이 있으면 그것을 쓰는 것이 가장 정확하며, 계산기는 실측값 입력 옵션을 둡니다. 최대심박수 공식 비교는 220 빼기 나이는 틀렸다 — 최대심박수 공식의 진실에 더 자세히 있습니다.
카보넨 공식 — 안정 심박수를 반영한 심박예비량(HRR)
핀란드의 Karvonen 등(1957)은 훈련 효과를 추적한 연구에서 심박예비량(HRR) = 최대심박수 − 안정 시 심박수라는 개념을 썼고, 이후 이 방식이 목표 심박수 설정의 표준이 됐습니다. 안정 심박수가 낮은 사람(훈련된 사람)과 높은 사람은 같은 %HRmax라도 실제 부담이 다른데, HRR 방식은 그 차이를 반영합니다.
예시 — 35세, 안정 심박수 70 bpm: HRmax(Tanaka) = 208 − 0.7 × 35 = 183.5 bpm, HRR = 183.5 − 70 = 113.5 bpm.
- 가벼움 30–39% HRR: 70 + 0.30×113.5 ≈ 104 ~ 70 + 0.39×113.5 ≈ 114 bpm
- 중강도 40–59% HRR: 115 ~ 137 bpm
- 고강도 60–89% HRR: 138 ~ 171 bpm
안정 시 심박수는 아침 기상 직후 누운 채 1분간 잰 값을 쓰는 것이 표준입니다. 계산기는 입력이 없으면 예시값 70 bpm으로 계산하고 "예시값 사용 중" 표시를 띄우므로, 본인 값을 넣어야 의미 있는 구간이 나옵니다. 카보넨 공식으로 훈련 존 5단계를 나누는 법은 카보넨 공식 — 안정시심박까지 반영한 내 훈련 존과 심박존 계산기를 참고하세요.
ACSM 2011 강도 구간 — %HRR·%HRmax·MET 대응
ACSM 2011 position stand(Garber 등)는 상대 강도(%HRR, %HRmax)와 절대 강도(MET)를 한 표에 대응시켰습니다. 계산기는 이 표를 기준으로 구간을 나눕니다.
| 강도 | %HRR | %HRmax | MET(PAG 2018·WHO 2020) |
|---|---|---|---|
| 매우 가벼움 | <30 | <57 | <2.0 |
| 가벼움(저강도) | 30–39 | 57–63 | 2.0–2.9 |
| 중강도 | 40–59 | 64–76 | 3.0–5.9 |
| 고강도 | 60–89 | 77–95 | ≥6.0(6.0–8.7, ≥8.8 최고) |
| 최대 | ≥90 | ≥96 | — |
여기서 핵심은 절대 강도와 상대 강도가 어긋날 수 있다는 점입니다. MET 표의 '중강도 3.5 MET 걷기'는 평균적인 성인 기준이고, 체력이 낮거나 고령이면 같은 걷기에서 심박수가 60% HRR을 넘어 '고강도'가 될 수 있습니다. 반대로 훈련된 사람은 6 MET 조깅이 40% HRR에도 못 미칠 수 있습니다. 주간 150분 권고의 합산은 MET(절대 강도) 기준이지만(주당 150분 신체활동과 MET-분), 실제로 "오늘 이 정도면 중강도인가"를 판단할 때는 심박수나 대화 가능 여부(중강도: 말은 되지만 노래는 어려움)로 보정하는 것이 맞습니다. MET와 칼로리 환산 자체는 MET란 무엇인가에 정리돼 있습니다.
주의할 상황
- 베타차단제 등 심박수를 낮추는 약을 복용 중이면 예측 HRmax·목표 구간이 맞지 않습니다. 의료진이 정한 강도(RPE·대화 테스트)를 쓰세요.
- 안정 시 심박수가 100 bpm을 넘으면(안정 시 빈맥) 측정 조건을 확인하고 반복되면 진료를 권합니다.
- 65세 이상·심혈관 위험 요인이 있으면 Tanaka 식도 개인 오차가 크므로, 증상이 있거나 고강도를 시작하려면 운동부하검사 후 처방을 받는 것이 안전합니다.
- 웨어러블 심박수는 손목 광학 센서 특성상 고강도·인터벌에서 지연·오차가 있습니다. 가슴 스트랩이 더 정확합니다.
- Karvonen MJ, Kentala E, Mustala O. The effects of training on heart rate; a longitudinal study. Ann Med Exp Biol Fenn. 1957;35(3):307–315. PubMed
- Tanaka H, Monahan KD, Seals DR. Age-predicted maximal heart rate revisited. J Am Coll Cardiol. 2001;37(1):153–156. PubMed
- Fox SM 3rd, Naughton JP, Haskell WL. Physical activity and the prevention of coronary heart disease. Ann Clin Res. 1971;3(6):404–432. PubMed
- Garber CE, Blissmer B, Deschenes MR, et al. American College of Sports Medicine position stand. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults. Med Sci Sports Exerc. 2011;43(7):1334–1359. PubMed
- Piercy KL, Troiano RP, Ballard RM, et al. The Physical Activity Guidelines for Americans. JAMA. 2018;320(19):2020–2028. PubMed