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KR102005820B1 - 식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정함으로써 정확도가 개선된 다이어트 정보를 제공하는 방법 - Google Patents

식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정함으로써 정확도가 개선된 다이어트 정보를 제공하는 방법 Download PDF

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KR102005820B1
KR102005820B1 KR1020190006336A KR20190006336A KR102005820B1 KR 102005820 B1 KR102005820 B1 KR 102005820B1 KR 1020190006336 A KR1020190006336 A KR 1020190006336A KR 20190006336 A KR20190006336 A KR 20190006336A KR 102005820 B1 KR102005820 B1 KR 102005820B1
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김정국
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Abstract

본 발명은 사용자에게 정확도가 개선된 다이어트 정보를 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정함으로써 정확도가 개선된 다이어트 정보를 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 미국 농무부 산하 농업연구소의 데이비드 베어 박사 연구팀은 아몬드, 호두, 피스타치오가 지니고 있는 칼로리와 실제로 체내에서 이용되는 칼로리가 서로 다르며, 사용되는 열량이 30% 정도 적다는 연구 결과를 발표했다. 위 연구와 같이 음식물이 체내에서 분해 및 흡수 과정을 거쳐 실제적으로 사용 가능한 ATP로써 이용되는 체내 사용 열량 계수는 애트워터 계수(오늘날 널리 알려진 식품의 칼로리)와는 차이가 존재할 것이다. 본 발명에 따르면, 다이어트나 체성분 변화를 시도하고 있는 사용자에게 섭취 음식물이 체내에서 변환되어 사용되는 실제적인 에너지 수치와 운동이나 업무 등으로 인해 활동 대사량 형태로 자신이 소모하게 되는 에너지 수치를 직접적으로 비교할 수 있도록 하여 사용자가 그 동안 잘못된 방식으로 수행하였던 다이어트에 올바른 정보를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Description

식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정함으로써 정확도가 개선된 다이어트 정보를 제공하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF PROVIDING DIET INFORMATION WITH IMPROVED ACCURACY BY CORRECTING THE ATWATER FACTOR OF FOOD AS INTERNAL USED CALORIE}
이하의 설명은 사용자에게 정확도가 개선된 다이어트 정보를 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정함으로써 정확도가 개선된 다이어트 정보를 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
애트워터 계수(ATWATER FACTOR)는 미국의 농화학자 W.O. 애트워터가 발견한 열량 지수로서, 인체 내에서 발생하는 각각의 영양 성분의 열량 크기를 나타내고 있다. 구체적으로, 칼로리 미터 내에서 1g 당 탄수화물은 4.1kcal, 지방은 9.45kcal 및 단백질은 5.65kcal를 발생시키며 연소하는데, 애트워터 계수는 인체 내의 사용 과정에서의 연소 효율에 맞게 발열량을 일률적으로 보정함으로써 각각의 영양 성분의 열량 지수를 제공한다. 예를 들면, 탄수화물은 평균 98%, 지방은 평균 95%, 단백질은 평균 92% 만이 인체 내에서 흡수된다고 가정하여, 사람이 이들 영양소를 흡수했을 때 얻게 되는 열량을 1g 당 탄수화물 4kcal, 지방 9kcal 및 단백질 4kcal로서 정의하고 있다.
그러나, 우리 몸은 에너지를 이용하기 위해 각각의 영양 성분에 따라 서로 다른 분해 회로를 가지고 있으며, 실제 지방의 경우에는 올레산, 리놀렌산, 리시놀레산, 팔미트산 등과 같이 다양한 지방산으로 분해될 수 있기 때문에 애트워터 계수를 이용하여 식습관을 관리하거나 다이어트 요법을 결정하는 것에는 필연적으로 오차를 수반하게 된다는 한계가 존재한다. 또한, 체내 흡수의 개념은 복합체가 흡수가능한 최소구조인 당류, 아미노산, 지방산 등으로 분해되어서 위 또는 소장 등을 통해 전달되는 과정을 나타내고, 체내 사용의 개념은 흡수된 최소구조를 실제적으로 사용 가능한 ATP로 이용하는 과정을 의미하기 때문에 체내 사용 열량을 고려한 정확한 다이어트 설계가 필요하다.
대한민국 등록특허 제1617389호에는 정확도가 개선된 식품의 열량지수를 산출하고, 이를 이용하여 소비자의 건강 정보를 제공하는 방법에 관한 발명이 개시된다. 구체적으로, 대상특허는 실험에 의해 측정된 혈당지수에 식품의 서빙사이즈 안에 함유되어 있는 탄수화물의 함량을 곱하는 방식으로 혈당 부하 값을 계산하고, 혈당 부하 추정치를 이용하여 식품의 열량 지수를 산출하는 구성을 제공하여 사용자가 건강관리에 도움이 되는 식품을 빠르게 식별하고 선택하도록 하는 효과를 제공한다. 그러나, 대상특허는 애트워터 계수 자체에 대한 보정을 수행하는 구성에 대해서는 어떠한 내용도 개시, 암시 또는 시사하지 못하고 있다.
일 측면에 따르면, 식품의 애트워터 계수(Atwater factor)를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정함으로써 다이어트 정보를 제공하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, (a) 통신부가, 소정 시간 주기 - 하나의 시간 주기는 사용자의 식습관에 따라 아침 식사, 점심 식사 및 저녁 식사 중 하나로써 정해진 시간에 먹는 끼니 또는 간식을 먹는 일정한 시간 간격을 나타냄 - 동안의 상기 사용자의 섭취 음식물에 대한 음식물 정보를 획득하는 단계, (b) 프로세서가, 복합 음식 또는 단일 음식에 대한 정보가 종류별로 저장된 음식 데이터베이스 - 상기 음식 데이터베이스는 복합 음식에 포함되는 단일 음식의 종류 및 양에 대한 정보를 저장함 - 를 이용하여 상기 섭취 음식물에 포함된 단일 음식의 종류 및 양을 추정하는 단계, (c) 상기 프로세서가, 단일 음식에 포함되는 영양 성분의 질량 및 단일 음식의 종류별 애트워터 계수가 저장된 애트워터 계수 데이터베이스를 이용하여 상기 섭취 음식물의 전체에 대한 애트워터 계수를 계산하는 단계, (d) 상기 프로세서가, 각각의 영양 성분에 대한 애트워터 계수의 보정치를 저장하는 보정 파라미터 데이터베이스를 이용하여, 상기 섭취 음식물 전체에서 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분을 식별하는 단계, (e) 상기 프로세서가, 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분의 종류에 따라 서로 다른 보정 파라미터를 적용하여 상기 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 계산하는 단계 및 (f) 디스플레이가, 상기 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수에 기초하여 도출된 다이어트 정보를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 (d) 단계는 (d1) 상기 섭취 음식물에 포함되는 포도당 성분을 식별하는 단계, (d2) 상기 섭취 음식물에 포함되는 지방산 성분 중 팔미트산 성분을 식별하는 단계 및 (d3) 상기 섭취 음식물에 포함되는 지방산 성분 중 리놀렌산 성분을 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면, 상기 (e) 단계는 (e1) 상기 섭취 음식물에 포함된 포도당 성분의 질량에 제1 애트워터 계수 및 제1 보정 파라미터 - 상기 제1 보정 파라미터는 포도당이 체내 사용되는 과정에서 ATP(adenosine triphosphate)로 변환되는 비율에 의해 결정됨 - 를 곱하여 포도당 성분의 체내 사용 열량 계수를 계산하는 단계, (e2) 상기 섭취 음식물에 포함된 지방산 성분 중 팔미트산 성분의 질량에 제2 애트워터 계수 및 제2 보정 파라미터 - 상기 제2 보정 파라미터는 팔미트산이 체내 사용되는 과정에서 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 에너지 및 ATP로 변환되는 비율에 의해 결정됨 - 를 곱하여 팔미트산 성분의 체내 사용 열량 계수를 계산하는 단계 및 (e3) 상기 섭취 음식물에 포함되는 지방산 성분 중 리놀렌산 성분의 질량에 제3 애트워터 계수 및 제3 보정 파라미터 - 상기 제3 보정 파라미터는 리놀렌산이 체내 사용되는 과정에서 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 에너지 및 ATP로 변환되는 비율에 의해 결정됨 - 를 곱하여 리놀렌산 성분의 체내 사용 열량 계수를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제1 보정 파라미터는 포도당 1g의 체내 사용 열량 계수 1.54kcal/g을 포도당 성분에 대응하는 제1 애트워터 계수인 4kcal/g으로 나눈 값을 이용하여 계산되고, 상기 포도당 1g의 체내 사용 열량 계수 1.54kcal/g은 포도당 1몰이 분해되어 생성된 38 ATP의 열량 277.4kcal/mol을 포도당 1몰(mol)의 질량인 180g으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제2 보정 파라미터는 팔미트산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.018kcal/g을 지방산 성분에 대응하는 제2 애트워터 계수인 9kcal/g으로 나눈 값을 이용하여 계산되고, 상기 팔미트산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.018kcal/g은 팔미트산 1몰이 분해되어 생성된 108 ATP와 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 2 ATP를 이용하여 최종 생성된 106 ATP의 열량 773.8kcal/mol을 팔미트산 1몰의 질량인 256.4g으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 리놀렌산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.045kcal/g은 리놀렌산 1몰이 분해되어 생성된 119 ATP와 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 2 ATP를 이용하여 최종 생성된 117 ATP의 열량 854.1kcal/mol을 리놀렌산 1몰의 질량인 280.4472g으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 (f) 단계는 (f1) 상기 계산된 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수의 크기에 대응하는 활동 대사량을 갖는 운동 정보를 사용자에게 다이어트 정보로서 제공하는 단계 및 (f2) 상기 계산된 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 감소시키기 위한 식습관 관리 정보를 사용자에게 상기 다이어트 정보로서 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 일 측면에 따르면, 식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정함으로써 다이어트 정보를 제공하는 컴퓨팅 장치가 제공된다. 상기 컴퓨팅 장치는 상기 사용자로부터 소정 시간 주기 - 하나의 시간 주기는 사용자의 식습관에 따라 아침 식사, 점심 식사 및 저녁 식사 중 하나로써 정해진 시간에 먹는 끼니 또는 간식을 먹는 일정한 시간 간격을 나타냄 - 동안의 섭취 음식물에 대한 음식물 정보를 획득하는 통신부, 복합 음식 또는 단일 음식에 대한 정보가 종류별로 저장된 음식 데이터베이스 - 상기 음식 데이터베이스는 복합 음식에 포함되는 단일 음식의 종류 및 양에 대한 정보를 저장함 - 를 이용하여 상기 섭취 음식물에 포함된 단일 음식의 종류 및 양을 추정하고, 단일 음식에 포함되는 영양 성분의 질량 및 단일 음식의 종류별 애트워터 계수가 저장된 애트워터 계수 데이터베이스를 이용하여 상기 섭취 음식물의 전체에 대한 애트워터 계수를 계산하고, 각각의 영양 성분에 대한 애트워터 계수의 보정치를 저장하는 보정 파라미터 데이터베이스를 이용하여, 상기 섭취 음식물의 전체에서 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분을 식별하고, 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분의 종류에 따라 서로 다른 보정 파라미터를 적용하여 상기 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 계산하는 프로세서 및 상기 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수에 기초하여 도출된 다이어트 정보를 제공하는 디스플레이를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따라 다이어트 정보를 제공하는 컴퓨팅 장치의 동작을 설명하는 예시도이다.
도 2는 도 1에서 설명된 컴퓨팅 장치를 보다 상세하게 설명하는 블록도이다.
도 3은 다른 일 실시예에 따라 식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 일실시예에 따른 보정 파라미터 데이터베이스의 구조를 도시하는 예시도이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따라 다이어트 정보를 제공하는 컴퓨팅 장치의 동작을 설명하는 예시도이다. 도 1을 참조하면, 식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정하는 컴퓨팅 장치(100)가 도시된다. 이하의 설명에서, 애트워터 계수란 1880년대 미국의 농화학자인 W.O.애트워터가 정의한 것으로 각각의 영양 성분이 인체 내에서 연소되는 열량을 나타내고, 탄수화물 및 단백질은 4kcal/g이고, 지방은 9kcal/g로 정의된다.
그러나 각각의 영양 성분이 체내에서 에너지로서 이용되는 과정에는 차이점이 존재한다. 예를 들면, 포도당의 경우에는 포도당이 분해되면서 발생하는 에너지가 그대로 사용되는 것이 아니고, ATP(adenosine triphosphate)라는 물질 형태로써 에너지가 사용되고 있다. 또한, 사람의 신체는 에너지 저장 과정에서도 ADP(adenosine diphosphate) 또는 AMP(adenosine monophosphate)를 ATP로 바꾸고, 에너지가 필요한 경우에 ATP를 ADP로 분해하며 방출되는 에너지를 이용하고 있다. 따라서 애트워터 계수 자체는 다이어트 과정에서 고려되는 활동 대사량과의 대비 과정에서 약간의 오차가 존재하며, 이에 대한 보정을 수행하는 장치 및 방법에 대한 필요성이 존재하고 있다.
본 실시예의 컴퓨팅 장치(100)는 섭취 음식물의 애트워터 계수를 획득하고, 획득된 애트워터 계수를 보정함으로써 섭취 음식물의 보정된 체내 사용 열량 계수를 계산할 수 있다. 이에 따라, 다이어트나 체성분 변화를 시도하고 있는 사용자에게 섭취 음식물이 체내에서 변환되어 사용되는 실제적인 에너지 수치와 운동이나 업무 등으로 인해 활동 대사량 형태로 자신이 소모하게 되는 에너지 수치를 직접적으로 비교할 수 있도록 하여 사용자가 그 동안 잘못된 방식으로 수행하였던 다이어트에 올바른 정보를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.
도 2는 도 1에서 설명된 컴퓨팅 장치를 보다 상세하게 설명하는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 컴퓨팅 장치(100)는 통신부(110), 프로세서(120) 및 디스플레이(130)를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(110)는 통신부(110)를 통하여 다른 컴퓨팅 장치(미도시)와 직간접적으로 통신할 수 있다. 통신부(110)는 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 이를테면, 통신 인터페이스는 WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 인터넷 인터페이스와 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등의 근거리 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 통신 인터페이스는 외부와 통신을 수행할 수 있는 모든 인터페이스(예를 들어, 유선 인터페이스)를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 컴퓨팅 장치(100)는, 전형적인 컴퓨터 하드웨어(예컨대, 컴퓨터 프로세서, 메모리, 스토리지, 입력 장치 및 출력 장치, 기타 기존의 컴퓨팅 장치의 구성요소들을 포함할 수 있는 장치; 라우터, 스위치 등과 같은 전자 통신 장치; 네트워크 부착 스토리지(NAS; network-attached storage) 및 스토리지 영역 네트워크(SAN; storage area network)와 같은 전자 정보 스토리지 시스템)와 컴퓨터 소프트웨어(즉, 컴퓨팅 장치로 하여금 특정의 방식으로 기능하게 하는 명령어들)의 조합을 이용하여 원하는 시스템 성능을 달성하는 것일 수 있다.
이와 같은 컴퓨팅 장치의 통신부(110)는 연동되는 타 컴퓨팅 장치와 요청과 응답을 송수신할 수 있는 바, 일 예시로서 그러한 요청과 응답은 동일한 TCP(transmission control protocol) 세션(session)에 의하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지는 않는 바, 예컨대 UDP(user datagram protocol) 데이터그램(datagram)으로서 송수신될 수도 있을 것이다. 덧붙여, 넓은 의미에서 상기 통신부(110)는 명령어 또는 지시 등을 전달받기 위한 키보드, 마우스, 기타 외부 입력장치, 프린터, 디스플레이, 기타 외부 출력장치를 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨팅 장치의 프로세서(120)는 MPU(micro processing unit), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), NPU(neural processing unit) 또는 TPU(tensor processing unit), 캐시 메모리(cache memory), 데이터 버스(data bus) 등의 하드웨어 구성을 포함할 수 있다. 또한, 운영체제, 특정 목적을 수행하는 애플리케이션의 소프트웨어 구성을 더 포함할 수도 있다.
통신부(110)는 소정 시간 주기 동안의 특정 사용자의 섭취 음식물에 대한 음식물 정보를 획득할 수 있다. 이하의 설명에서, 특정 사용자는 병,의원에서 근무하는 의사, 전문가 또는 피트니스 센터 등에서 근무하는 트레이너 등과 주기적으로 연락하며 체형 교정이나 다이어트 프로그램을 수행하는 사용자를 나타낼 수 있다. 하나의 시간 주기는 사용자의 식습관에 따라 아침 식사, 점심 식사 및 저녁 식사 중 하나로써 정해진 시간에 먹는 끼니 또는 간식을 먹는 일정한 시간 간격을 나타낼 수 있다.
프로세서(120)는 복합 음식 또는 단일 음식에 대한 정보가 종류별로 저장된 음식 데이터베이스(211)를 이용하여 섭취 음식물에 포함된 단일 음식의 종류 및 양을 추정할 수 있다. 음식 데이터베이스(211)는 복합 음식에 포함되는 단일 음식의 종류 및 양을 추정할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 단일 음식에 포함되는 영양 성분의 질량 및 단일 음식의 종류별 애트워터 계수가 저장된 애트워터 계수 데이터베이스(212)를 이용하여 섭취 음식물의 전체에 대한 애트워터 계수를 계산할 수 있다. 프로세서(120)는 각각의 영양 성분에 대한 애트워터 계수의 보정치를 저장하는 보정 파라미터 데이터베이스(213)를 이용하여, 섭취 음식물 전체에서 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분을 식별하고, 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분의 종류에 따라 서로 다른 보정 파라미터를 적용하여 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 계산할 수 있다.
디스플레이(130)는 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수에 기초하여 도출된 다이어트 정보를 제공할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 도출된 다이어트 정보를 미리 지정된 단말로 전송할 수 있다.
도 3은 다른 일 실시예에 따라 식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정하는 과정을 설명하는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정하는 방법은 복수의 단계들(310, 320, 330, 340, 350)을 포함할 수 있다. 식품의 애트워터 계수를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정하는 방법은 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있으며, 컴퓨팅 장치에 대한 자세한 설명은 도 1 및 도 2와 함께 기재된 설명이 그대로 적용될 수 있어 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
단계(310)에서 컴퓨팅 장치는 소정 시간 주기 동안의 사용자의 섭취 음식물에 대한 음식물 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예로서, 컴퓨팅 장치는 사용자 단말과의 통신 네트워크에 기반하여 사용자의 섭취 음식물을 포함하는 이미지 데이터를 음식물 정보로서 획득할 수 있다. 다른 일 실시예로서, 컴퓨팅 장치는 사용자 단말과의 통신 네트워크에 기반하여 사용자의 섭취 음식물을 포함하는 텍스트 데이터를 음식물 정보로서 획득할 수 있다.
단계(320)에서 컴퓨팅 장치는 음식 데이터베이스를 이용하여 섭취 음식물에 포함된 단일 음식의 종류 및 양을 추정할 수 있다. 음식 데이터베이스는 복합 음식에 포함되는 단일 음식의 종류 및 양에 대한 정보를 저장할 수 있다. 일 실시예로서, 음식 데이터베이스는 사탕, 과자, 빵과 같은 단순당 식품을 단일 음식으로서 저장할 수 있다. 또한, 음식 데이터베이스는 삶은 고구마, 삶은 계란, 닭 가슴살 등을 포함하는 하나의 식품으로 구성되는 다이어트 식품을 단일 음식으로서 저장할 수 있다. 다른 일 실시예로서, 음식 데이터베이스는 현미나 잡곡밥을 복합당 식품으로 저장하고, 현미밥 100g에 포함되는 현미의 평균 양(20g)과 백미의 평균 양(80g)을 빅데이터에 기반하여 저장 관리할 수 있다.
단계(330)에서 컴퓨팅 장치는 애트워터 계수 데이터베이스를 이용하여, 섭취 음식물 전체에 대한 애트워터 계수를 계산할 수 있다. 애트워터 계수 데이터베이스는 단일 음식에 포함되는 영양 성분의 질량 및 단일 음식의 종류별 애트워터 계수를 저장할 수 있다. 예시적으로, 현미 및 백미에 대한 애트워터 계수 데이터베이스는 아래의 표 1과 같이 구현될 수 있다.
영양소 현미(100g) 백미(100g)
애트워터 계수(kcal) 351 356
수분(g) 15.5 15.5
단백질(g) 7.4 6.8
지질(g) 3 1.3
탄수화물 당질(g) 71.8 75.5
섬유소(g) 1 0.6
기타(g) 1.3 0.6
단계(340)에서 컴퓨팅 장치는 보정 파라미터 데이터베이스를 이용하여, 섭취 음식물 전체에서 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분을 식별할 수 있다. 구체적으로, 보정 파라미터 데이터베이스는 보정이 필요한 영양 성분의 종류에 따라 서로 다른 보정 파라미터를 적용하여 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 계산할 수 있다. 각각의 영양 성분의 종류에 따라 보정 파라미터가 계산되며, 보정 파라미터 데이터베이스를 구축하는 과정에서 대해서는 추가적인 도면과 함께 보다 자세히 설명될 것이다.
단계(350)에서 컴퓨팅 장치는 서로 다른 보정 파라미터를 적용하여 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 계산할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨팅 장치는 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분의 종류에 따라 서로 다른 보정 파라미터를 적용하여 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 계산할 수 있다.
도 3에 도시되지는 않았지만, 컴퓨팅 장치는 디스플레이를 통해 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수에 기초하여 도출된 다이어트 정보를 제공할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨팅 장치는 계산된 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수의 크기에 대응하는 활동 대사량을 갖는 운동 정보를 사용자에게 다이어트 정보로서 제공할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치는 계산된 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 감소시키기 위한 식습관 관리 정보를 사용자에게 다이어트 정보로서 제공할 수 있다. 본 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는, 종래에 이용되는 애트워터 계수가 아닌, 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 기준으로 사용자들에게 다이어트 정보 및 다이어트 컨설팅을 제공할 수 있게 됨으로써, 보다 정확도 높은 다이어트 정보를 제공하며 사용자들에게 효율이 개선된 다이어트 방식을 제안하는 효과를 기대할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 보정 파라미터 데이터베이스의 구조를 도시하는 예시도이다. 도 4를 참조하면, 보정 파라미터 데이터베이스의 예시적인 데이터 구조가 도시된다. 예시적으로, 보정 파라미터 데이터베이스는 각각의 파라미터를 식별하기 위한 구분자와 영양 성분 및 보정치를 저장할 수 있다.
앞서 설명한 단계(340)에서, 컴퓨팅 장치는 (d1) 상기 섭취 음식물에 포함되는 포도당 성분을 식별하는 단계, (d2) 상기 섭취 음식물에 포함되는 지방산 성분 중 팔미트산 성분을 식별하는 단계 및 (d3) 상기 섭취 음식물에 포함되는 지방산 성분 중 리놀렌산 성분을 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치는 섭취 음식물에 포함된 포도당 성분의 질량에 제1 애트워터 계수 및 제1 보정 파라미터를 곱하여 포도당 성분의 체내 사용 열량 계수를 계산할 수 있다. 상기 제1 보정 파라미터는 포도당이 체내 사용되는 과정에서 ATP(adenosine triphosphate)로 변환되는 비율에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 제1 보정 파라미터는 포도당 1g의 체내 사용 열량 계수 1.54kcal/g을 포도당 성분에 대응하는 제1 애트워터 계수인 4kcal/g으로 나눈 값을 이용하여 계산될 수 있다. 상기 포도당 1g의 체내 사용 열량 계수 1.54kcal/g은 포도당 1몰이 분해되어 생성된 38 ATP의 열량 277.4kcal/mol을 포도당 1몰(mol)의 질량인 180g으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치는 섭취 음식물에 포함된 지방산 성분 중 팔미트산 성분의 질량에 제2 애트워터 계수 및 제2 보정 파라미터를 곱하여 팔미트산 성분의 체내 사용 열량 계수를 계산할 수 있다. 제2 보정 파라미터는 팔미트산이 체내 사용되는 과정에서 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 에너지 및 ATP로 변환되는 비율에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 보정 파라미터는 팔미트산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.018kcal/g을 지방산 성분에 대응하는 제2 애트워터 계수인 9kcal/g으로 나눈 값을 이용하여 계산될 수 있다. 또한, 상기 팔미트산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.018kcal/g은, 팔미트산 1몰이 분해되어 생성된 108 ATP와 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 2 ATP를 이용하여 최종 생성된 106 ATP의 열량 773.8kcal/mol을 팔미트산 1몰의 질량인 256.4g으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치는 섭취 음식물에 포함되는 지방산 성분 중 리놀렌산 성분의 질량에 제3 애트워터 계수 및 제3 보정 파라미터를 곱하여 리놀렌산 성분의 체내 사용 열량 계수를 계산할 수 있다. 제3 보정 파라미터는 리놀렌산이 체내 사용되는 과정에서 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 에너지 및 ATP로 변환되는 비율에 의해 결정될 수 있다. 리놀렌산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.045kcal/g을 지방산 성분에 대응하는 제3 애트워터 계수인 9kcal/g으로 나눈 값을 이용하여 계산될 수 있다. 또한, 상기 리놀렌산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.045kcal/g은, 리놀렌산 1몰이 분해되어 생성된 119 ATP와 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 2 ATP를 이용하여 최종 생성된 117 ATP의 열량 854.1kcal/mol을 리놀렌산 1몰의 질량인 280.4472g으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
위의 실시예에서는 포도당, 팔미트산, 리놀렌산과 같은 각각의 영양 성분에 대해 애트워터 계수가 체내 사용 열량 계수로 보정되기 위한 보정 파라미터가 생성되는 과정이 설명되었다. 포도당, 팔미트산, 리놀렌산과 같은 구체적인 영양 성분의 발명의 이해를 돕기 위한 예시적인 기재일 뿐, 다른 실시예를 한정하거나 제한하는 것으로 해석되어서는 안될 것이다. 예를 들면, 본 실시예가 제안하는 사용 과정에 따른 에너지 전환 비율을 고려하여 리시놀렌산, 팔미톨렌산, 라우르산 등과 같은 각각의 지방산에 따른 애트워터 계수의 보정 파라미터가 설정될 수 있다는 것은 통상의 기술자에게는 자명한 사실일 것이다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (5)

  1. 식품의 애트워터 계수(Atwater factor)를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정함으로써 다이어트 정보를 제공하는 방법에 있어서,
    (a) 통신부가, 소정 시간 주기 - 하나의 시간 주기는 사용자의 식습관에 따라 아침 식사, 점심 식사 및 저녁 식사 중 하나로써 정해진 시간에 먹는 끼니 또는 간식을 먹는 일정한 시간 간격을 나타냄 - 동안의 상기 사용자의 섭취 음식물에 대한 음식물 정보를 획득하는 단계;
    (b) 프로세서가, 복합 음식 또는 단일 음식에 대한 정보가 종류별로 저장된 음식 데이터베이스 - 상기 음식 데이터베이스는 복합 음식에 포함되는 단일 음식의 종류 및 양에 대한 정보를 저장함 - 를 이용하여 상기 섭취 음식물에 포함된 단일 음식의 종류 및 양을 추정하는 단계;
    (c) 상기 프로세서가, 단일 음식에 포함되는 영양 성분의 질량 및 단일 음식의 종류별 애트워터 계수가 저장된 애트워터 계수 데이터베이스를 이용하여 상기 섭취 음식물의 전체에 대한 애트워터 계수를 계산하는 단계;
    (d) 상기 프로세서가, 각각의 영양 성분에 대한 애트워터 계수의 보정치를 저장하는 보정 파라미터 데이터베이스를 이용하여, 상기 음식물 전체에서 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분을 식별하는 단계;
    (e) 상기 프로세서가, 애트워터 계수의 보정이 필요한 영양 성분의 종류에 따라 서로 다른 보정 파라미터를 적용하여 상기 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 계산하는 단계; 및
    (f) 디스플레이가, 상기 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수에 기초하여 도출된 다이어트 정보를 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 음식 데이터베이스는,
    현미밥을 복합당 식품으로 저장하고,
    상기 현미밥에 포함되는 현미의 평균 양과 백미의 평균 양을, 상기 현미밥에 대한 빅데이터에 기초하여 결정하여 저장하고,
    상기 (a) 단계를 통해 상기 사용자의 섭취 음식물이 상기 현미밥으로 결정된 경우,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 프로세서는, 상기 미리 결정된 현미의 평균 양 및 상기 백미의 평균 양에 기초하여 상기 사용자가 섭취한 현미밥에 포함되는 현미의 양과 백미의 양을 추정하고,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 프로세서는,
    상기 추정 결과 및 표 1에 기초하여 상기 사용자가 섭취한 현미밥에 대한 애트워터 계수를 계산하고,
    <표 1>
    Figure 112019037743693-pat00005

    상기 (d) 단계는,(d1) 상기 섭취 음식물에 포함되는 포도당 성분을 식별하는 단계;
    (d2) 상기 섭취 음식물에 포함되는 지방산 성분 중 팔미트산 성분을 식별하는 단계; 및
    (d3) 상기 섭취 음식물에 포함되는 지방산 성분 중 리놀렌산 성분을 식별하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 (e) 단계는,
    (e1) 상기 섭취 음식물에 포함된 포도당 성분의 질량에 제1 애트워터 계수 및 제1 보정 파라미터 - 상기 제1 보정 파라미터는 포도당이 체내 사용되는 과정에서 ATP(adenosine triphosphate)로 변환되는 비율에 의해 결정됨 - 를 곱하여 포도당 성분의 체내 사용 열량 계수를 계산하는 단계;
    (e2) 상기 섭취 음식물에 포함된 지방산 성분 중 팔미트산 성분의 질량에 제2 애트워터 계수 및 제2 보정 파라미터 - 상기 제2 보정 파라미터는 팔미트산이 체내 사용되는 과정에서 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 에너지 및 ATP로 변환되는 비율에 의해 결정됨 - 를 곱하여 팔미트산 성분의 체내 사용 열량 계수를 계산하는 단계; 및
    (e3) 상기 섭취 음식물에 포함되는 지방산 성분 중 리놀렌산 성분의 질량에 제3 애트워터 계수 및 제3 보정 파라미터 - 상기 제3 보정 파라미터는 리놀렌산이 체내 사용되는 과정에서 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 에너지 및 ATP로 변환되는 비율에 의해 결정됨 - 를 곱하여 리놀렌산 성분의 체내 사용 열량 계수를 계산하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제1 보정 파라미터는,
    포도당 1g의 체내 사용 열량 계수 1.54kcal/g을 포도당 성분에 대응하는 제1 애트워터 계수인 4kcal/g으로 나눈 값을 이용하여 계산되고,
    상기 포도당 1g의 체내 사용 열량 계수 1.54kcal/g은,
    포도당 1몰이 분해되어 생성된 38 ATP의 열량 277.4kcal/mol을 포도당 1몰(mol)의 질량인 180g으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 하고,
    상기 제2 보정 파라미터는,
    팔미트산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.018kcal/g을 지방산 성분에 대응하는 제2 애트워터 계수인 9kcal/g으로 나눈 값을 이용하여 계산되고,
    상기 팔미트산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.018kcal/g은,
    팔미트산 1몰이 분해되어 생성된 108 ATP와 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 2 ATP를 이용하여 최종 생성된 106 ATP의 열량 773.8kcal/mol을 팔미트산 1몰의 질량인 256.4g으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 하고,
    상기 제3 보정 파라미터는,
    리놀렌산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.045kcal/g을 지방산 성분에 대응하는 제3 애트워터 계수인 9kcal/g으로 나눈 값을 이용하여 계산되고,
    상기 리놀렌산 1g의 체내 사용 열량 계수 3.045kcal/g은,
    리놀렌산 1몰이 분해되어 생성된 119 ATP와 미토콘드리아 외막을 통과하는데 소모된 2 ATP를 이용하여 최종 생성된 117 ATP의 열량 854.1kcal/mol을 리놀렌산 1몰의 질량인 280.4472g으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 하는 식품의 애트워터 계수(Atwater factor)를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정하여 다이어트 정보를 제공하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (f) 단계는,
    (f1) 상기 계산된 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수의 크기에 대응하는 활동 대사량을 갖는 운동 정보를 사용자에게 다이어트 정보로서 제공하는 단계; 및
    (f2) 상기 계산된 섭취 음식물의 체내 사용 열량 계수를 감소시키기 위한 식습관 관리 정보를 사용자에게 상기 다이어트 정보로서 제공하는 단계
    를 포함하는 식품의 애트워터 계수(Atwater factor)를 사용자의 체내 사용 열량 계수로 보정하여 다이어트 정보를 제공하는 방법.
  5. 삭제
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