카보넨 공식이란? - 나에게 알맞은 운동 강도와 목표 심박수 계산하기

안녕하세요!
오늘은 러닝 계획을 세울 때 알아두면 좋은 개념인 '카보넨 공식'에 대해 이야기해보려고 합니다.

만약 여러분이 러닝을 통해 구체적인 목표(이를테면 다이어트, 지구력 향상 등..)를 효율적으로 달성하고자 하거나, 운동 강도에 대한 가이드라인이 필요하다면, 오늘의 글을 꼭 참고해주세요.

 

 

 

 

1. 카보넨 공식이란?

 
'카보넨 공식(카르보넨 공식)'은 1950년대 핀란드 생리학자 마르티 카보넨(Martti Karvonen) 박사에 의해 개발되었으며, 운동을 할 때 각 개인에게 적합한 '목표 심박수'를 산출하기 위해 사용되는 공식입니다. 

카보넨 공식(Karvonen formula)

목표 심박수 = ((최대 심박수 - 안정시 심박수) x 운동 강도) + 안정시 심박수

THR = ((MHR - RHR) x intensity) + RHR

< 참고 >
* THR(Target Heart Rate) : 목표 심박수
* MHR(Max Heart Rate) : 최대 심박수 (220 - 나이)
* RHR(Resting Heart Rate) : 안정시 심박수 
* intensity : 운동 강도
* HRR(Heart Rate Reserve) : 여유 심박수 (MHR - RHR)
 

위의 공식에서,
최대 심박수는 '220에서 자신의 나이를 뺀 수치'를 말합니다.
그런데 우리의 심폐능력은 같은 나이라 할지라도 개인차가 존재하기 때문에, '최대 심박수'만으로 운동 강도에 맞는 목표 심박수를 계산하는 것은 한계가 있습니다. 카보넨 공식에서는 이러한 개인차를 고려하기 위해 '안정시 심박수'라는 개념을 활용하고 있습니다.
 
안정시 심박수는 신체가 완전히 이완된 상태에서의 심박수이며, 개인마다 차이가 있으므로 직접 측정해주시면 됩니다.
일어난 직후 아침에 측정해주시는 것이 좋지만, 편안한 상태를 5분 가량 유지한 후에 측정해도 큰 무리는 없으니 잠시 휴식을 취한 후에 측정해주셔도 됩니다.
 
스마트워치와 같은 장비를 사용한다면 심박수를 좀 더 편리하게 측정할 수 있습니다.
만약 장비가 없을 경우에는 직접 경동맥(목 옆쪽)이나 요골동맥(손목 안쪽)에 손가락을 얹고 10초간 심박수를 잰 후에 곱하기 6을 하여, 1분간의 심박수를 측정해주시면 됩니다.
 

운동 강도는 자신의 운동 목적에 적합한 운동 강도를 아래 표를 통해 참고하여, 10진수(예: 60%의 경우 0.6)로 표시하여 계산합니다.


< 목표 구간에 따른 운동 강도 >

목표 구간	운동 강도	운동 목적
VO2 Max 구간	90%-100%	스트렝스
무산소 운동 구간	80%-90%	심폐 지구력
유산소 운동 구간	70%-80%	체중 감량
지방 연소 구간	60%-70%	체중 감량
워밍업 구간	50%-60%	기초 체력

체중감량이 목적이라면 지방연소 구간인 60%-80%의 강도로 훈련하는 것이 좋으며, 심폐 지구력 향상을 위해서는 충분한 워밍업 후에 80%-90%의 고강도로 약 1분간, 40%-50%의 저강도로 약 4분간 훈련하는 과정을 수 회 반복해주는 고강도 인터벌 트레이닝(HIIT=High Intensity Interval Training)을 주1회 실시해주는 것이 효과적입니다. 
단, 고강도의 트레이닝은 러닝입문자나 당뇨병, 심혈관계 질환을 가진 경우에는 위험할 수 있으니 각별한 주의가 필요합니다.
 
 

2. 카보넨 공식의 계산과 적용 예시

이번에는 직접 계산을 해볼까요?

안정시 심박수가 55인 30세 여성이, 다이어트를 위해 러닝을 한다고 가정했을 때,


((220 - 30) - 55) x 0.5) + 55 = 122.5회(/1분)
((220 - 30) - 55) x 0.6) + 55 = 136회(/1분)
((220 - 30) - 55) x 0.7) + 55 = 149.5회(/1분)
((220 - 30) - 55) x 0.8) + 55 = 163회(/1분)
((220 - 30) - 55) x 0.9) + 55 = 176.5회(/1분)
((220 - 30) - 55) x 1.0) + 55 = 190회(/1분)

카보넨 공식에 따르면, 위 여성의 목표 심박수는 운동강도 60%-80% 구간인 136-163bpm인 것을 알 수 있습니다.

다시 말해, 위 여성이 1분당 136-163회 정도의 심박수를 유지하여 조깅, 지속주, 장거리주 등을 실시해준다면 효과적으로 체지방을 감량할 수 있다는 뜻입니다. 
스마트 워치를 사용하면 운동 중 심박수가 목표 심박수 구간에 속해있는지 즉각적으로 알 수 있으므로 페이스를 조절하는것이 좀 더 유리하겠죠?
스마트 워치가 없어서 운동 중 심박수 측정이 어렵다면, 운동이 끝난 직후에 경동맥(목 옆쪽)이나 요골동맥(손목 안쪽)에 손가락을 얹고 1분간 심박수를 세어주는 방법으로 측정할 수도 있습니다. 이렇게 측정한 심박수가 목표 심박수보다 낮다면 좀 더 강하게 운동을 해주고, 높다면 좀 더 약하게 운동을 실시해 주는 식으로 조절해주시면 됩니다. 생각보다 쉽죠?

또한 러닝 입문자의 경우에는 처음부터 60%-80%의 운동 강도로 시작하기보다는 40%-60%의 운동 강도로 시작하여 천천히 운동 강도를 올려나가는 훈련 방법을 추천드립니다.

 

3. 요약

 
이처럼 카보넨 공식을 통해서, 우리는 운동 목적에 맞는 목표 심박수를 수치화하고 이를 훈련에 적용할 수 있습니다.
그리고 최적화된 훈련을 꾸준히 지속한다면, 운동 효과는 극대화되어 운동을 통해 얻고자하는 목표에 한층 더 쉽게 다가갈 수 있을 것입니다.