카르보넨 공식(Karvonen formula)은 목표심박수(THR)를 산출할 때 단순히 최대심박수에 일정 비율을 곱하는 방식과 달리, 개인의
안정시심박수(RHR)를 반영하여 운동강도를 보다 정밀하게 설정하는 방법입니다. 공식은 다음과 같습니다.
목표심박수(THR) = [운동강도(%) × (최대심박수 − 안정시심박수)] + 안정시심박수
이 공식에서 요구되는 핵심 변수는
최대심박수(MHR)와
안정시심박수(RHR)입니다. 최대심박수는 해당 개인이 도달할 수 있는 심박수의 상한선을 의미하며, 안정시심박수는 완전히 이완된 상태에서의 기저 심박수를 뜻합니다. 공식의 괄호 안에 해당하는 ‘최대심박수 − 안정시심박수’는
심박수 예비량(Heart Rate Reserve, HRR)으로, 개인의 생리학적 여유 용량을 나타냅니다. 여기에 목표로 하는 운동강도 비율을 곱한 뒤 다시 안정시심박수를 더해줌으로써, 휴식 수준의 심박수를 보정한 실질적인 운동 목표 심박수를 얻게 됩니다.
심장재활을 포함한 임상 운동처방에서 카르보넨 공식이 중요한 이유는, 같은 연령대라도 체력 수준이나 질환 상태에 따라 안정시심박수가 다를 수 있기 때문입니다. 안정시심박수가 낮은 사람은 심박수 예비량이 크므로 같은 비율의 강도라도 더 높은 절대 심박수에 도달해야 하며, 반대로 안정시심박수가 높은 환자는 예비량이 작아 목표심박수가 상대적으로 낮게 설정됩니다. 급성 심근경색 환자를 대상으로 한 연구에서도 안정시심박수에 기반한 운동처방 전략을 평가할 만큼, 안정시심박수는 임상에서 접근 가능한 기초 변수로 간주됩니다
[2]. 또한 비만 환자에게 유산소 운동을 처방할 때 Fox 공식이나 Tanaka 공식으로 추정한 최대심박수를 카르보넨 방법에 적용하여 효과를 비교한 연구도 있으며, 이는 최대심박수 추정치가 카르보넨 공식의 직접적인 입력 변수로 사용됨을 보여줍니다
[1].
보기에서 제시된 운동시간, 운동빈도, 운동형태는 모두 운동처방의 구성 요소(FITT 원칙의 일부)이지만, 카르보넨 공식으로 목표심박수를 계산하는 수식 자체에는 포함되지 않습니다. 따라서 옳은 조합은 최대심박수와 안정시심박수입니다.
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Effects of Aerobic Exercise on Physical Fitness in Obesity Using Fox vs. Tanaka's Maximum Heart Rate and Percentage vs. Karvonen Methods.일반논문Rugbumrung M, Rukbumrung T, Impanya S, Thurayot A. (2025) · DOI: 10.70252/xeps8890
- [2]
Reliability of Resting Heart Rate-based Target Heart Rate for Exercise Prescription after Acute Myocardial Infarction.일반논문Utsumi Y, Takase K, Murakami N, Nakagawa T, Obayashi T, Ogura R, Hosokawa S. (2025) · DOI: 10.1298/ptr.25-e10371