신체 단련(fitness) 광신자들은 신체가 지방을 연소하면 이를 즉시 알려줄 수 있는 새로운 장치 덕분에 체중계를 이용할 필요 없이 그들의 노고가 결실을 맺는지 여부를 측정할 수 있을 것으로 보인다.

일본의 연구진에 의하여 개발된 이 주머니 크기의 휴대용 센서는 몸이 지방을 분해하기 시작할 때를 나타내는 좋은 지표인 호흡 중의 아세톤(acetone) 증가 수준을 측정하는 방식으로 동작한다. 이 센서 장치는 2013년 7월 25일에 한 학술지(Journal of Breath Research)에 발표되었다.

아세톤은 주로 지방이 분해될 때 혈액에서 생산된다. 그러나 아세톤은 숨을 내쉬는 동안 허파에서 폐포(alveoli)라고 불리는 작은 주머니로 배출되며, 이에 따라 내쉬는 숨에 존재하게 된다.

이 새로운 센서 장치는 0.2~50 ppm(백만분율: part(s) per million) 범위에 있는 아세톤 농도를 검출할 수 있으며, 그 크기는 불과 10㎝의 길이에, 125g의 무게가 나가며, 두 개의 AA 배터리가 전원으로 사용된다.

일본 NTT 도코모 연구소(DOCOMO Research Laboratories)의 연구진에 의하여 개발된 이 센서 장치는 내쉬는 숨을 탐지하기 위한 압력센서와, 아세톤을 탐지하기 위한 2가지 형식의 반도체 기반의 기체 센서로 구성되어 있다.

사용자가 이 장치에 숨을 내쉬면, 아세톤 농도 수준이 계산되며, 10초 이내에 블루투스(Bluetooth)나 케이블을 통하여 스마트폰으로 전송된다.

연구진은 이 장치를 시험하기 위하여 체질량 지수(BMIs: body mass indexes)가 일본 표준보다 위에 있는 건강한 성인 자원봉사자 17명(남성 11명, 여성 6명으로 구성)을 모집하였다.

자원 봉사자들은 세 개의 집단으로 분류되었다. 첫 번째 집단은 정상적인 일상생활을 영위하고 있으며, 식단에서 특정한 칼로리 수치에 제한되지 않으며, 운동에 참여할 것이 요구되지 않았다. 두 번째 집단은 하루에 30~60분 정도의 조깅이나 빨리 걷기처럼 가벼운 운동에 참여할 것이 요구되었다. 세 번째 집단은 두 번째 집단과 같은 운동 절차를 수행하는 동시에 매일 식단에서 제한된 칼로리 수치를 섭취할 것이 요구되었다.

실험은 14일간 지속되었고, 매일 아침 식사 전에 자원 봉사자들은 자신의 체중, 체지방 비율, 휴대용 장치 및 비교를 위한 표준 계측기를 사용하여 얻어진 호흡 아세톤 농도 등을 측정하도록 요청되었다.

실험결과에 따르면, 정상적인 일상생활을 영위하는 첫 번째 집단과, 매일 운동을 하는 두 번째 집단에 있는 자원봉사자들은 상당한 양의 지방을 잃을 수 없었다. 이들의 호흡 아세톤 농도는 일정하게 유지되었다.

운동과 제한된 칼로리 섭취를 수행하는 세 번째 집단에 있는 자원 봉사자들은 상당한 양의 지방을 잃을 수 있었으며, 호흡 아세톤 농도도 상당히 줄었다.

"비만은 생활 방식과 연관된 질병의 위험을 증가시키기 때문에 사용자가 지방 연소 상태를 감시하도록 만드는 것은 매일의 식단 관리에서 중추적인 역할을 할 수 있다. 그러나 현재의 표준적인 측정 방법은 가정이나 외부에서 자신의 지방 대사를 감시하길 원하는 다이어트에 민감한 사람들을 위한 현장 진단 도구로는 아직도 실질적으로 적합하지 않다"고 이번 연구의 주 연구자인 사토시 히야마(Satoshi Hiyama)가 말했다.

"다이어트 효과가 호흡 아세톤 농도의 변화로부터 추정될 수 있다는 것을 고려할 때, 우리의 시제품은 각각의 다이어트 프로그램에서 사용될 수 있는 실용적인 대안 검사 장치가 될 수 있음을 보였다. 또한 당뇨병이 통제 불능 상태일 때 환자들의 호흡 아세톤의 수준이 증가하는 것으로 알려졌다. 우리의 시제품은 가정에서 당뇨병 조절이 잘 되고 있는지를 평가하는데 사용될 가능성이 있다"라고 사토시 히야마가 부언했다.