장문 주의 바랍니다. 아직 표본이 충분히 많은 것 같지는 않아서 수시로 업데이트 연재할 계획입니다.

최대한 오해가 없도록 자세히 설명하려고 했습니다.



1. 가장 정확하게 심박을 측정하는 건 직접 맥박을 짚거나 심전도 장비를 사용하는 것입니다. 하지만 일반인이 실외 러닝에서 이 같은 방법으로 실시간으로 심박을 측정하는 건 불가능합니다. 따라서 여기서는 가슴 심박계(가민 HRM-Pro)를 기준으로 사용하였습니다. 폴라 가슴 심박계는 ECG에 준하는 정확도를 보장하는 것으로 널리 알려져 있지만 가민 가슴 심박계에 대해서는 특별한 비교 결과를 찾기 어렵네요. 다만 가슴 심박계 특성상 HRM-Pro 역시 폴라 가슴 심박계 및 ECG에 준하는 정확도를 가질 것이라고 기대해볼 수 있겠습니다.


2. 포러너 955의 내장 광학심박센서(elevate v4) 정확도는 포러너 945에 가슴심박계를 연결하고 포러너 955는 내장 센서를 사용하여 각기 운동을 기록한 후 분석하였고, 포러너 945의 내장 광학심박센서(elevate v3) 정확도는 포러너 955에 가슴심박계를 연결하고 포러너 945는 내장 센서를 사용하여 각기 운동을 기록한 후 분석하였습니다.


3. 최대한 동시에 운동 시작 버튼을 누르려고 했지만 물리적으로 완벽히 동시에 누르는 건 불가능에 가깝습니다. 따라서 TCX 파일에 기록된 시간(연월일 시분초)를 기준으로 결합하였고, 만약 어느 한 기기에서 심박이 기록되지 않은 시간은 모두 제외했습니다.


예를 들어 아래 <예시 1>과 <예시 2>와 같은 경우에는 <예시 3>과 같이 두 기기에서 모두 정보가 기록된 11시 0분 2초, 11시 0분 3초의 기록만이 사용됩니다.


<예시 1>


2cef8068f5dc3f8650bbd58b3685716e12


<예시 2>


2cef8168f5dc3f8650bbd58b3682736a18



<예시 3>


2cef8268f5dc3f8650bbd58b3682736f1d




4. 포러너 955 광학 심박 센서 정확도를 위해서는 3개 러닝(227분 48km) 에서 추출된 13,708개의 심박 기록이 사용되었고,

포러너 945의 센서 정확도 비교에는 4개 러닝(143분 31km)에서 추출된 8,547개의 심박 기록이 사용되었습니다.


표의 MAPE는 평균절대백분율오차로 평균 오차율이라고 생각하시면 편합니다. 당연히 MAPE=0%이면 가슴심박계와 광학 심박계의 결과가 완전히 같다는 뜻이고 이 수치가 커질수록 차이가 크다는 의미입니다. N은 사용된 심박 기록의 개수입니다.




2cec9e36ebd518986abce8954480756528





5. r은 피어슨 상관계수입니다. 관련 연구들을 보면 꼭 한번씩은 넣어놓았길래 넣어봤는데 큰 의미는 없다고 생각해요. MAPE가 더 중요한 거 같아요.


포러너 955는 가슴심박계와 비교할 때 평균 오차가 1.0609%이고, 포러너 945는 1.2776%네요. 포러너 955가 945보다는 조금이나마 정확도가 더 좋아졌네요.

그런데 광학심박은 가슴심박과 비교하면 약간의 지연 오차가 있습니다. 이런 경우는 막 운동을 시작하는 경우나 중간 중간 질주를 하는 경우 차이가 크게 벌어질 수 있습니다. 그래서 첫 30초를 제외한 나머지 구간의 정확도를 비교하면 포러너 955는 0.993% vs 포러너 945는 1.1855%네요. 945의 내장 센서도 꽤 정확하지만 955는 더 정확해졌네요.


2cef9e36ebd518986abce8954785766976


2cee9e36ebd518986abce895478577687c




6. 1km 랩 단위로 평균 페이스를 내고 그 평균 페이스를 구간으로 나누어 평균 오차를 계산한 결과는 아래와 같습니다.

이 때 시간/거리/페이스 계산은 가슴 심박계를 어느 기기와 연결했느냐에 관계 없이 포러너 955를 기준으로 산출했습니다.


1km 랩을 330~344 페이스로 달릴 때 포러너 945의 내장 센서 평균오차율MAPE은 1.134%이고 이때 사용된 심박 기록은 213개입니다.

1km 랩을 345~359 페이스로 달릴 때 포러너 945의 내장 센서 MAPE는 0.872%, 포러너 955는 0.765%입니다.


2ce99e36ebd518986abce8954789746e89


2ce89e36ebd518986abce8954e847d6f


2ceb9e36ebd518986abce8954e817c6c




945와 955 모두 대체로 가슴 심박계와 큰 차이는 없지만 좌하단 부분(945는 여기에 더해 우상단부)의 오차가 마음에 걸리네요.

다시 기록을 첫 30초, 마지막 30초, 그리고 나머지 구간으로 분류해 정리해보면 아래와 같습니다.

그래프상 오차의 대부분은 첫 30초에서 발생하는 것으로 확인되네요.


2cea9e36ebd518986abce8954f87776b


2ce59e36ebd518986abce8954f847665




8. 포러너 955 vs 가슴 심박계 기록


2ce49e36ebd518986abce89541837c6c


2cec8068f5dc3f8650bbd58b36867568eb


2cec8168f5dc3f8650bbd58b3686756aee



9. 포러너 945 vs 가슴 심박계 기록


2cec8268f5dc3f8650bbd58b36867c6d74


2cec8368f5dc3f8650bbd58b36877d698c


2cec8468f5dc3f8650bbd58b3686766f04


2cec8568f5dc3f8650bbd58b3686756afb



10. 순간최대심박 및 최대심박 달성 시점 비교


최대심박 시점은 운동 시작 시점부터 몇 초가 경과했는지를 뜻합니다.


첫 번째 기록에서는 가슴심박계로는 운동 시작 3754초에서 최대 심박인 172를 기록했는데 포러너 955의 내장 심박 센서로는 3764초에 역시 같은 172 심박을 기록해 지연 오차는 10초였음을 알 수 있습니다.


두 번째 기록에서는 가슴 심박계로 운동 시작 1752초에 최대 심박 156을 기록했고, 955 내장 센서로는 운동 시작 1758초후에 최대 심박 155를 기록했음을 알 수 있습니다.


2cec8668f5dc3f8650bbd58b36867c6b9f




다음은 포러너 945와 가슴 심박계를 비교한 것입니다.

첫 번째 기록에서는 가슴 심박계로 1641초에 최대 심박 182를 기록했는데 포러너 945는 운동 시작 1208초에 최대 심박 174를 기록했습니다.

두 번째 기록에서는 가슴 심박계 기준으로는 325초에 최대 심박 152를 기록했고 945 내장 센서로는 운동 시작 332초에 최대 심박 151을 기록했네요.



2cec8768f5dc3f8650bbd58b3688776d79




결론적으로 포러너 955는 포러너 945보다 심박 센서가 더 정확해진 건 맞는 듯 합니다.

다만, 기존 945 센서도 훌륭한 정확도를 보이고 있으니 큰 차이는 없는 거 같습니다.

개인적으로 945 센서는 가을 무렵까지는 정확한데 겨울이 되면 정확도가 상당히 떨어지는 듯한 인상을 받았습니다.

955에서 이 문제가 해결 되었을지 궁금한데 만약 해결이 되었다면 획기적으로 좋아졌다고 말할 수 있겠는데 그렇지 않으면 획기적으로까지 발전했다고 보기는 어려울 거 같아요.