지방을 태우고 싶다면 쉽게 운동하세요!

• 호흡교환율(RER)과 FatMax

들어가며

2025년 새해가 밝았습니다. 새해에는 3대 결심이 있지요. 바로 금주, 금연, 다이어트입니다. 수많은 사람들이 새해 다짐을 지키기 위해 피트니스 센터의 회원권을 끊고 운동을 시작합니다. 열심히 운동을 합니다. 힘들게 운동하느라 호흡이 거칠어집니다. 배가 고팠지만 목표를 위해 참습니다. 체지방 검사기 위에 올라갑니다. 체지방률의 변화는 크지 않습니다. 좌절합니다. 새해 목표가 작심삼일로 끝나는 순간입니다. 그리고 이러한 루틴은 매해마다 반복됩니다.

살을 빼기 위해 운동을 하시는 분들이 많습니다. 이런 분들의 대부분은 열심히 운동을 합니다. 그러나 운동이 끝나면 배만 고프고 지방은 잘 빠지지 않는 경우가 부지기수입니다. 그 이유는 호흡교환율, 그리고 이에 따른 지방연소율 개념을 통해 찾아볼 수 있습니다.

호흡교환율이란?

호흡교환율(Respiratory Exchange Ratio, RER)은 호흡을 통해 배출되는 이산화탄소(VCO2)와 섭취하는 산소(VO2)의 비율(VCO2/VO2)입니다. 일반적으로 RER은 0.7과 1.0 사이의 범위에서 형성됩니다. 안정시 RER은 약 0.8이나 신체적, 심리적 요인으로 인해 조금씩 변동이 생길 수도 있고, 운동 강도가 상승함에 따라 1 이상의 값을 지니기도 합니다.

RER은 운동시 사용되는 탄수화물과 지방의 비율을 간접적으로 보여줄 수 있습니다. RER값에 따라 에너지원으로 사용되는 물질의 비율이 달라지기 때문입니다. 아래는 포도당과 지방산이 대사될 때의 화학식입니다.

• 포도당: C₁₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O (RER = 1.0)
• 지방산(팔미트산): C₁₆H₃₂O₂ + 23O₂ → 16CO₂ + 16H₂O (RER = 0.70)

포도당 분자 하나를 산화시키는 데에 필요한 산소 분자는 6개이며, 이 과정에서 생성되는 이산화탄소 분자 역시 6개, RER은 1입니다. 반면 지방산 분자 하나가 산화되는 데에 필요한 산소 분자는 23개이며, 이를 통해 16개의 이산화탄소 분자가 생성됩니다. RER은 약 0.7이 됩니다. 에너지 대사원으로 지방을 100% 이용했다면 RER은 0.7, 탄수화물을 100% 이용했다면 RER은 1이 되는 것입니다. 그래서 RER을 이용한다면, 이론상으로는 휴식 혹은 운동 상황에서의 탄수화물과 지방의 대사 비율을 정확히 결정할 수 있습니다.

한편 위의 식에서 사용된 지방산은 팔미트산(palmitic acid)으로 생물에게서 발견되는 가장 일반적인 포화지방산 중 하나입니다.

운동 강도와 FatMax

고강도의 운동을 할 경우 호흡이 거칠어집니다. 이산화탄소 배출량이 많아지며 RER이 높아집니다. 탄수화물의 대사율도 함께 증가합니다. 반대로 가벼운 운동을 할 경우 호흡이 편안해집니다. 이산화탄소의 배출량과 RER, 그리고 탄수화물 대사량은 감소합니다. 운동 강도가 증가함에 따라 지방 대사는 줄어들고, 탄수화물 대사가 많아지는 것입니다.

위의 그래프처럼 운동을 열심히, 힘들게 하면 칼로리 소모가 많아집니다. 그러나 주로 사용되는 에너지원은 탄수화물입니다. 체지방 자체는 잘 빠지지 않습니다. 반면 지방의 연소량이 제일 많은 구간은 가벼운 운동 강도에서 형성되어 있습니다. 절대적인 칼로리 소모량은 적지만 지방의 연소량 자체는 높습니다. 위와 같이 지방의 연소 효율이 가장 높아지는 운동 강도를 fatMax(최대지방연소구간)라고 하며, fatMax에서 운동을 하고 싶을 경우 운동은 가볍게 해야 합니다.

FatMax와 LT1

FatMax 운동 강도를 가장 정확하게 파악하는 방법은 호흡 데이터를 수집하고 분석하여 RER을 직접 확인하는 것입니다. 호흡을 분석하고 RER을 확인하는 것이 현실적으로 어려울 경우 대안을 찾을 수 있습니다. LT1 이하의 유산소 대사 구간과 fatMax 구간은 상당 부분 겹치기 때문입니다.

LT1 이하의 운동 구간은 순환기와 호흡기의 기능과 근육의 산소 활용 능력이 개선되는, 곧 에너지 대사에 있어 산소의 활용도가 높아지는 구간입니다. 그래서 일반적으로 이 구간에서의 RER은 낮습니다. 다른 트레이닝 존에 비해 지방의 대사율이 높습니다.

연구들에 따르면, fatMax 구간의 상한은 유산소 대사 구간의 중간 구간, 즉 LT1보다 낮은 강도에서 형성됩니다. LT1과 유사한 강도에서는 총 칼로리 소모량은 높지만 지방의 대사율은 fatMax보다 떨어집니다. 따라서 지방의 연소를 최적화하기 위해서는 LT1보다 낮은 강도에서, 피로를 최소화하면서도 오랜 시간 활동을 지속할 수 있고 편하게 호흡할 수 있는 강도에서 운동하는 것이 가장 적합합니다.

즉, 최적의 지방 감량을 위해서는 fatMax 진단이 가장 좋은 방법이겠으나, 이것이 어려울 경우 트레이닝 존을 활용할 수 있습니다.  LT1 이하, Zone 1과 Zone 2에서 이루어지는 저강도의 유산소성 운동이 fatMax 운동에 해당될 수 있으며, 주로 LSD(Long Slow Distance)와 가벼운 조깅 등이 권장됩니다.

나가며

우리 몸은 수많은 시스템이 상호작용하면서 작동하기에 당연히 호흡교환율만 지방연소율에 영향을 미치는 것은 아닙니다. 성별, 평소 식이 습관, 성별, 운동 경력, 트레이닝 상태 등 다른 요인들로 인해, 동일한 운동 강도에서도 사람마다 지방과 탄수화물의 산화 비율이 다를 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 이것 하나는 분명합니다. 누군가의 지방 산화 비율에 다른 요인들이 작용한다 할지라도, 그 누군가가 놓인 조건 속에서 지방연소를 최대화하려면 호흡이 편해야 한다는 점입니다. 그래서 힘들게 운동하기보다는 부담을 내려놓고 편하게, 쉽게 운동하시길 바랍니다.

물론 먹어서 섭취하는 칼로리에 비해 운동을 통해 소모되는 칼로리는 절대적으로 적습니다. 후라이드 치킨 1마리의 칼로리는 풀코스 마라톤에 소모되는 칼로리와 유사합니다. 차라리 먹지 않는 것이 나아 보입니다. 그러나 먹지 않음으로써 살을 뺄 수는 있어도, 이를 통해 건강해질 수 있다고 장담할 수는 없습니다. 체중 감량에 따라 일부 효과는 있겠지만 몸의 근본적인 대사 시스템을 개선하는 데에는 한계가 있기 때문입니다.

그래서 다이어트를 위해 우리는 운동을 함께 해야 합니다. 그리고 힘들지 않게, 쉽고 편하게 해야 오래 할 수 있습니다. 힘들지는 않더라도 꾸준하게 해야 합니다. 다이어트에는 왕도가 없습니다. 부디 새해 다짐을 이루시길 바랍니다.

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