청소년 영양지수의 개발 과정은 Fig. 1과 같다. 예비 체크리스트 항목 선정을 위해 국민건강영양조사 자료를 분석하고, 청소년 대상의 식생활과 영양 관련 논문을 검토하였으며, 전문가 심층 면접을 통해 평가항목 초안을 작성하였다. 작성된 평가항목 문항에 대해 포커스그룹 심층면접조사와 사회통계학자의 자문을 통해 41개 항목의 파일럿조사용 체크리스트를 개발하였다. 파일럿 조사 결과 식사섭취 조사 자료의 영양소 섭취량과 상관관계가 높거나, 식생활지침 등의 가이드라인이 존재하는 평가항목을 중심으로 전문가 workshop을 거쳐 전국 조사용 체크리스트 (24개 항목)를 개발하였다. 전국 조사결과에 대한 통계 분석과 전문가 자문을 통해 19개의 최종평가항목을 선정하였고, 이들 19개 평가항목을 활용하여 NQ-A (Nutrition Quotient for Adolescents) 모형을 개발하였다. 본 연구는 한남대학교 인체시험심의위원회 (Institutional Review Board, IRB, 승인번호 2014-02k)의 승인을 받아 수행되었다.

평가 항목의 개발 과정은 어린이 영양지수 개발에 관한 선행 연구1213를 토대로 진행되었다. 청소년 식행동의 평가 항목 개발을 위하여 국민건강영양조사 자료 (2010~2012)29를 분석하여 청소년의 식품 및 영양소 섭취 실태의 문제점을 파악하고, 청소년을 위한 식생활지침30에 포함된 내용들을 체크리스트 후보 항목으로 포함하였다. 또한, 2009년부터 2013년까지 청소년의 식품 섭취 및 식행동에 관한 국내외 문헌을 검색하여 청소년의 영양 및 식생활에 영향을 미치는 요인들을 영양지수 체크리스트 평가항목 후보에 포함하였고, 중고등학교 영양교사에게 구조화된 면접지로 전문가 심층면접조사를 실시하여 도출된 청소년의 영양 문제들을 체크리스트 초안 구성 시에 포함하였다. 만들어진 체크리스트 초안은 중학교 2학년 33명을 대상으로 예비조사를 실시하여 청소년에 맞게 설문 내용과 문항 답가지의 척도를 조정하였다. 예비 조사 결과 선정된 파일럿 조사용 청소년 체크리스트는 식품섭취영역에서 20개 문항, 식행동·식습관 영역에서 21개 문항의 총 41개 문항으로 구성되었다 (Table 1).

식사섭취실태를 포함한 파일럿 조사는 성남시 소재 1개 중학교 2학년 3개 학급 110명과 서울시 소재 2개 고등학교 2학년 4개 학급 140명을 대상으로 2014년 7월에 수행되었다. 조사방법은 조사 1일차에 연구진이 방문하여 조사 참여 동의서과 식사조사지를 배포하고, 식사조사지 작성방법을 설명하였으며, 조사 2일차에 학생 개개인이 식사 섭취실태를 자가 기록하도록 하고, 조사 3일차에 다시 방문하여 식사섭취실태 기록지의 기록 내용을 검토한 후 면대면 조사를 통해 수정 보완하였으며, 파일럿 조사용 체크리스트 설문조사를 실시하였다. 식사섭취조사 자료는 영양 평가 프로그램 (CAN Pro 4.0, 한국영양학회)을 사용하여 식품 섭취량과 영양소 섭취량을 환산하였다. 조사지는 총 250부 회수하여 조사지에 결측치가 있거나 에너지 섭취량이 500 kcal 미만 또는 5,000 kcal 이상인 대상자를 제외하고, 총 213명의 자료를 파일럿 조사 분석에 사용하였다.

전국단위 조사용 체크리스트는 파일럿 조사 결과 선정된 24개 항목으로 구성하였다. 선정된 평가항목의 답가지의 쏠림여부를 평가하기 위해 답가지를 리커트 척도로 변환하여 사분위 범위 (interquartile range, IQR)와 변동계수 (coefficient of variation, CV)를 산출하고, 사분위 범위 (IQR) 값이 1 이하이고 변동계수 (CV)가 25% 이하인 경우에는 쏠림 현상이 있다고 판정하여 답가지의 척도를 조정하였다.

전국단위 조사 모집단은 전국 17개 시도의 중고등학교 2학년에 재학하고 있는 청소년으로 하고, 표본 추출틀은 교육부의 2013년 기준 전국학교 리스트를 활용하였으며, 시도별 집락별 층화추출을 통하여 표본을 추출하였다. 기본 층화변수로 6개의 권역 (서울, 부산·울산·경남, 대구·경북, 인천·경기·강원, 대전·세종·충청, 광주·전라·제주)을 사용하였고, 내재적 층화 변수로 학교 설립 유형, 학교 유형, 학교 구분을 사용하였다. 조사대상자의 표본 배분은 총 6개의 권역에서 권역별로 중고교 각 3개 학교를 우선 할당한 후, 2학년 학생 수를 기준으로 학교 수를 비례 배분하였고, 중고등학교 각 50개 학교씩, 각 학교별로 10~15명씩 조사를 진행하여 총 1,547명에 대해 2014년 9월~10월에 전문조사원이 학교를 직접 방문하여 구조화된 설문지로 면대면조사를 수행하였다.

파일럿 조사용 체크리스트 평가항목 (Table 1)의 수렴 타당도 (convergent validity)를 검증하기 위해 평가항목 점수와 식사 균형, 영양소 적정 섭취, 영양밀도 등에 관한 변수들 간의 상관관계 (Pearson's correlation coefficients)를 검증하였다. 식사 균형 변수들로 곡류, 고기·생선·계란·콩류, 채소류, 과일류, 우유·유제품류 및 유지·당류 섭취량을 포함하였고, 식사다양성 점수 (DDS)를 포함하였다. 식사의 영양밀도와 영양소 적정 섭취 변수들로 단백질, 식이섬유, 비타민 A, 비타민 C, 비타민 B₁, 비타민 B₂, 니아신, 비타민 B₆, 비타민 B₁₂, 비타민 D, 엽산, 칼슘, 인, 나트륨, 칼륨, 철, 아연의 1,000 kcal당 영양 밀도와 권장섭취량이나 충분섭취량에 대한 섭취 비율을 포함하였다. 또한, 연구진 및 관련 전문가 회의를 통해 최종 체크리스트 선별 시 청소년의 식생활지침과 국가의 영양정책을 반영하여 항목 적절성을 판단하였다. 그 결과 41개 후보 항목 중 24개의 평가항목이 추출되었으며, 이들 평가항목으로 구성된 체크리스트를 사용하여 전국단위 설문조사를 수행하였다.

전국단위 조사 자료에 대해 탐색적 요인분석 (exploratory factor analysis)을 수행하여 19개 항목의 5개 요인으로 분류하고, 평가 항목의 구성타당도를 확정적 요인분석 (confirmatory factor analysis) 기법인 구조방정식 모형 (LISREL)을 이용해 검증하고 추정된 경로계수를 가중치로 적용하였다.31 청소년 영양지수의 요인별 가중치는 전문가 의견을 수렴하여 재조정하였다. 구성타당도 모형의 적합성 검증은 χ²-검정과 경로계수의 유의성 검증인 t-검정으로 검증하였다. 구조방정식 모형의 경로계수들은 최대우도 추정방법 (maximum likelihood estimation)에 의해 추정하였고, 이를 영양지수 점수 산정을 위한 각 변인의 가중치로 사용하였다. LISREL 통계 분석은 SAS 9.3 version의 CALIS procedure를 적용하여 수행하였다.

영양지수 점수는 전국단위 조사의 표본 추출률과 응답률을 고려한 사후 가중치를 적용하고, 복합표본조사 모수추정식을 활용하여 영양지수 점수와 하위 요인별 점수를 계산하였다. 개별 항목 점수는 요인점수, 요인점수는 영양지수 점수에 계층화 되어 있어 두 개 중 하나를 고정하고 다른 하나의 값의 변화를 활용하여 지수를 산정하였다.

영양지수 점수를 등급화하기 위하여 두 가지 방법을 활용하였다. 개인의 영양지수 점수의 등급화를 위해 전국단위 조사에서 각 대상자별로 산출된 영양지수 점수의 표준화된 백분위 값을 활용하였다. 영양지수 점수와 각 영역별 판정 등급은 3등급으로 분류하였다. 등급판정 기준은 백분위수 분포를 기준으로 75~100 percentile의 경우 ‘상’ 등급, 25~<75 percentile의 경우 ‘중’ 등급, 0~<25 percentile인 경우 ‘하’ 등급으로 분류하였다.

ROC curve를 활용한 청소년 영양지수의 판정기준값 (cut-off) 산출은 평균영양소적정섭취비율 (mean adequacy ratio, MAR)을 사용하여 영양지수 판정기준값을 정하였다. MAR이란 각 영양소의 적정섭취비율 (nutrient adequacy ratio, NAR)의 평균값을 의미한다. NAR이란 각 영양소의 권장섭취량에 대한 식사를 통한 섭취량의 비를 의미하고, NAR이 1 이상이면 그 영양소를 충분히 섭취한 것으로 보아 1로 처리하였다. 청소년 MAR 선정에 사용한 영양소는 한국인 영양섭취기준32에서 평균필요량이 정해진 영양소들 중 국민건강영양조사 자료 (2010~2012년)와 본 연구의 파일럿 조사에서 평균필요량 미만 청소년 섭취자의 비율이 25% 이상이었던 비타민 A, 비타민 C, 비타민 B₁, 비타민 B₂, 니아신, 비타민 B₆, 엽산, 칼슘, 철과 아연의 10가지 영양소를 포함하였다. 영양지수 점수가 ‘양호’인지, ‘모니터링이 필요’한 지에 대한 판정기준값은 MAR이 0.75 미만인 대상자를 MAR이 0.75 미만이라고 판별할 수 있는 민감도를 기준으로 하였고, 기준값 선정은 민감도 0.7이상 중 민감도와 특이도의 합을 최대로 하는 점수를 기준으로 선정하였다.

파일럿 조사대상자는 213명 (남 110명, 여 103명), 전국단위 조사대상자는 1,547명 (남 720명, 여 827명)이었다. 파일럿 조사대상자의 평균 연령은 14.8 ± 0.09세였고, 키는 164.9 ± 0.5 cm, 체중은 55.6 ± 0.8 kg, 체질량지수는 20.3 ± 0.2 kg/m²이었다. 전국단위 조사대상자의 평균 연령은 15.3 ± 0.04세였고, 키는 166.0 ± 0.2 cm, 체중은 57.4 ± 0.3 kg, 체질량지수는 20.7 ± 0.1 kg/m²로 전국단위 조사대상자의 나이와 체위가 다소 높았다 (자료 제시하지 않음).

파일럿 조사를 위한 체크리스트 안은 식품섭취영역에서 20개 문항, 식행동 영역에서 21개 문항의 총 41개 문항으로 구성되었다 (Table 1). 식품 섭취 영역의 경우 잡곡밥, 채소, 과일, 흰 우유, 가공 우유, 유제품, 콩과 두부, 생선, 달걀, 육류, 과자, 가공 음료, 달거나 기름진 빵, 피자/햄버거, 햄/소시지, 튀긴 음식, 라면, 국의 국물, 덮밥의 소스 및 카페인 음료의 섭취 빈도를 포함하였고, 식행동 영역의 경우 아침식사 빈도, 식사의 규칙성, 반찬의 다양성, 꼭꼭 씹기, 돌아다니지 않고 식탁에서 식사하기, 한 눈 팔지 않고 식사하기, 가족과 함께 식사, 외식 빈도, 간식/야식 빈도, 편식, 소화력, TV·핸드폰·컴퓨터 사용시간, 하루에 걷는 시간, 운동 빈도, 길거리 음식 섭취빈도, 영양표시 확인, 바른 식생활을 하려는 노력, 식사 전 손 씻기, 화장실 사용 후 손 씻기, 체형에 대한 인식, 다이어트 경험에 대한 문항을 포함하였다. 파일럿 조사에서는 이들 조사 항목과 더불어 식사섭취실태를 조사하여 이들 항목과 섭취실태 조사를 통한 식사 다양성과의 관련성, 1,000 kcal당 영양소 밀도와의 관련성, 영양소 권장섭취량에 대한 섭취 비율과의 상관성이 높은 항목을 전국단위 조사용 평가항목으로 선택하고, 청소년 식생활지침이나 정책과 관련이 있는 항목을 추가하여 전국 조사 시에 사용하였다.

전국단위 조사용 체크리스트로 선정된 평가항목과 선정 근거는 Table 2와 같다. 식품섭취 영역의 6개 평가지표에서 14개 평가항목을, 식행동과 신체활동 영역의 5개 평가지표에서 12개 평가항목을 선정하였다. 26개의 평가항목 중 21개 항목은 파일럿 조사의 영양소 섭취와 유의한 상관관계를 보여 평가항목에 포함하였고, 잡곡밥 섭취, 카페인 음료 섭취, TV나 컴퓨터 사용 시간, 운동 빈도, 음식 먹기 전 손씻는 빈도의 5개 항목은 영양소 섭취와 유의한 상관관계를 보이지 않거나 관련성이 낮았지만, 청소년을 위한 식생활 지침과 영양정책을 반영하여 평가항목에 포함하였다. 이외 파일럿 조사의 평가항목들은 식품 및 영양소 섭취량과 유의한 상관관계를 보이지 않아서 전국단위 평가항목 선정 시 제외하였다. 선정된 체크리스트는 총 26개였으나, 이 중 ‘과자를 얼마나 자주 먹는가’와 ‘달거나 기름진 빵을 얼마나 자주 먹는가’라는 항목은 전문가 의견을 수용하여 실제 전국 조사 시에는 ‘과자 (초콜릿, 사탕 포함) 또는 달거나 기름진 빵 (케이크, 도넛, 단팥빵 등)을 얼마나 자주 먹나요?’의 문항으로 합쳤고, 또한 ‘국 국물이나 라면 국물을 남기지 않고 다 먹는가’와 ‘덮밥 소스와 고기볶음 등의 국물을 남기지 않고 다 먹는가’의 문항도 ‘국, 찌개, 볶음의 국물이나 소스를 남기지 않고 다 먹는가’의 한 문항으로 합쳐서 전국단위 조사용 체크리스트는 총 24문항으로 구성되 었다.

전국단위 조사 자료를 활용하여 NQ-A 모형 개발을 위해 탐색적 요인분석으로 요인을 분류하고, 확정적 요인분석 (LISREL 분석법)을 통해 구성타당도를 검증하였다. 첫번째 단계로 24개의 평가항목을 활용하여 고유치 (eigen value) 1 이상인 요인을 분석한 결과 7개의 요인으로 분석되었고, 누적변동기여율은 49.2%이었다 (자료 제시하지 않음). 탐색적 요인분석 결과 음식 국물을 많이 섭취하는 청소년들이 반찬을 골고루 먹는 것으로 나타났는데, 음식 국물을 모두 섭취하는 경우 나트륨 섭취가 지나치게 높아질 수도 있으므로 긍정적으로 보기에는 적절치 않은 평가문항으로 판정되었다. 또 자신의 체형에 대한 인지와 살을 빼려고 굶은 경험 항목은 별도의 요인으로 분류되었는데, 자신의 체형에 대한 주관적 인지는 적절한 점수 부여가 어렵고, 살을 빼려고 굶은 경험은 답보기가 ‘있다’와 ‘없다’의 두 개에 불과해 적절치 않은 문항으로 고려되었다. 이에 따라 국물 섭취 문항, 체형에 대한 인지 및 살을 빼려고 굶은 경험의 세 항목을 제외하고 다시 요인 분석을 실시한 결과 6개 요인으로 분류되었다. 이후 식이의 균형 섭취와 관련된 항목은 동일한 요인으로 분류하는 것이 바람직하다고 사료되어 이들 항목 외의 항목들로 다시 요인분석을 실시한 결과 4개의 요인으로 분류되었고 요인 내 항목이 적절히 묶인 것으로 판단하였다. 이에 식사 균형 섭취와 관련된 항목 중 영양소와 유의한 상관관계가 전혀 없었던 잡곡밥과 과다 섭취 시 오히려 에너지 과잉의 위험이 증가하는 육류 섭취 항목을 제외하고 총 19개의 평가항목으로 요인분석을 실시한 결과 5개의 요인으로 분류되었고, 누적변동기여율은 47.2%이었다 (Table 3). 최종적으로 분류된 청소년 영양지수를 위한 19개 항목 5개의 요인은 각각 절제 (factor 1), 균형 (factor 2), 다양 (factor 3), 환경 (factor 4), 실천 (factor 5) 영역으로 구분되었다. 결과적으로, 균형 영역에는 과일 섭취 빈도, 흰 우유 섭취 빈도, 콩 종류 섭취 빈도, 생선 섭취 빈도의 4개 항목이 포함되었고, 다양 영역은 채소 반찬 섭취 빈도, 반찬 골고루 먹는 정도, 편식 정도의 3개 항목, 절제 영역은 과자 또는 달거나 기름진 빵 섭취 빈도, 가공 음료 섭취 빈도, 라면 섭취 빈도, 카페인 음료 섭취 빈도, 야식 섭취 빈도, 길거리 음식 섭취 빈도의 6개 항목, 환경 영역은 아침식사 빈도, 식탁에 앉아서 식사하는 정도, TV·핸드폰·컴퓨터 사용 시간의 3개 항목, 그리고 실천 영역은 영양 표시 확인 정도, 음식 먹기 전 손 씻는 정도, 운동 빈도의 3개 항목이 포함되었다.

5개 영역과 19개의 평가항목으로 구성된 NQ-A 체크리스트의 구성 타당도를 LISREL 분석한 결과 각 영역별 평가항목의 구성은 적절한 것으로 평가되었다 (GFI = 0.8431, Adjusted GFI = 0.7972, RMR = 0.0034, SRMR = 0.0735, p < 0.05). 표준화 경로계수를 활용한 NQ-A 모형의 요인별 가중치는 균형 0.252, 다양 0.178, 절제 0.218, 환경 0.131, 실천 0.222로 산정되었는데, 영역별 가중치에 대한 전문가 의견을 수렴하여 각각 균형 0.25, 다양 0.15, 절제 0.25, 환경 0.15, 실천 0.20으로 조정하였다. 각 영역 내 평가항목의 가중치는 통계적으로 산출된 가중치를 그대로 적용하였고, 확정된 영양지수 모형과 가중치는 Fig. 2와 같다.

각 평가항목별 점수 산출방법은 Table 4에 제시하였고, 최종적으로 선정된 NQ-A 체크리스트는 Table 5와 같다. NQ-A 점수는 각 평가항목별로 산출된 점수 (B)에 평가항목의 가중치 (D)를 곱한 후 모두 합산하여 산출되었다. NQ-A의 각 영역 (group)별 점수는 영역 내 평가항목 점수 (B)에 영역 내 항목가중치 (C)를 곱한 후 합산하여 산출하였다.

영양지수의 항목별 가중치를 적용하여 전국단위 조사대상자의 영양지수 점수와 영역별 점수를 계산한 결과, NQA의 전국 평균 점수는 56.0점, 세부 영역별로는 균형 58.6점, 다양 55.6점, 절제 48.1점, 환경 70.6점, 실천 52.1점으로 나타났다 (Table 6).

전국 조사에서 산출된 영양지수 점수 (NQ-A)와 영역별 점수의 표준화된 백분위 값을 활용하여 부여한 영양지수 상 (75~100 percentile), 중 (25~<75 percentile), 하 (0~<25 percentile) 등급의 기준 점수는 Table 6에 제시하였다. NQ-A의 경우 63.1~100점은 ‘상’ 등급, 49.0~63점은 ‘중’ 등급, 0~48.9점은 ‘하’ 등급으로 판정되었다.

세 등급의 NQ기준에 따라 파일럿 연구 대상자들의 영양소 섭취실태를 비교한 결과는 Fig. 3에 제시하였다. 파일럿 대상자에서 NQ 등급이 ‘상’인 경우, ‘하’인 경우보다 비타민 C, 칼륨, 그리고 아연의 권장량 대비 섭취 비율이 더 높은 것으로 확인되었다 (p < 0.05). 즉, 비타민 C의 경우 ‘상’ 등급은 권장섭취량의 68.5%를 섭취하고 있었는데, ‘하’ 등급은 46%로 유의적으로 부족하게 섭취하고 있었고, 마찬가지로 칼륨은 ‘상’등급과 ‘하’등급의 섭취 비율이 57.8%와 49.1%로 유의차를 보였고, 아연의 경우도 각각 114.9%와 98.7%로 두 군간에 유의차를 보였다.

ROC curve를 이용하여 평균영양소 적정섭취비율 (MAR) 이 0.75 미만인 대상자를 판별할 수 있는 영양지수 판정기준 값은 민감도 0.7 이상 중 민감도와 특이도의 합을 최대로 하는 점수를 선정하였고(Fig. 4), 이 때의 NQ값은 63점이었다. 즉, 청소년 영양지수 점수가 63점 이상인 경우는 ‘양호’, 63점 미만인 경우는 ‘모니터링이 필요’한 것으로 판정되어, 등급을 기준으로 했을 때 ‘상’등급인 63.1~100점에 속하는 청소년의 경우 영양지수 점수가 ‘양호’하고, ‘중’이나 ‘하’등급의 경우 영양지수의 ‘모니터링이 필요’한 것으로 확인되었다.