간헐적 단식, 체중 감량과 건강에 정말 효과 있을까?

다른 생활 습관의 변화와 마찬가지로 간헐적 단식의 효과를 입증하는 것은 대단히 까다로운 일이다. 그러나 새로운 기술은 어떤 방식이 실제로 효과가 있고 어떤 방식이 그렇지 않은지 더욱 수월하게 파악할 수 있도록 도와줄 것이다.

몇 달에 한 번씩 간헐적 단식의 효능을 둘러싼 논쟁이 되풀이되는 듯하다.

일주일 중 특정 요일에 단식하거나 하루 중 특정 시간대에 음식 섭취를 제한하는 이 대중적이고 다양한 형태의 식단은 일반적인 칼로리 제한보다 더 쉽게 체중을 감량할 수 있다고 알려져 있다. 이 식단이 내세우는 효능은 여기에 그치지 않는다. 암 위험 감소와 인지 기능 저하 예방에 이르기까지 다양한 효과가 있다고 알려졌고, 간헐적 단식은 큰 인기를 끌게 되었다.

하지만 최근 발표된 연구 결과들은 이러한 주장의 신뢰성에 의문을 제기하고 있다. 간헐적 단식이 다른 식단보다 더 효과적이란는 연구가 있는가 하면, 그 반대를 주장하는 연구도 있기 때문이다. 심지어 심혈관 질환 위험을 높여 인체에 해로울 수 있다고 말하는 연구도 있다. 일리노이대학교 영양학과 크리스타 바라디 교수는 인플루언서들은 차치하더라도 과학자들조차 모든 사실관계에 동의하는 것은 아니라고 말했다. "간헐적 단식은 마법이 아닙니다."

그렇다면 간헐적 단식의 효과는 과장된 것일까? 아니면 수명 연장의 잠재력을 가진 식단일까? 왜 학계의 관련 연구는 엇갈리는 것일까? 바라디 교수에 따르면, 수많은 연구진은 데이터의 신뢰성을 높이는 데 있어 가장 큰 걸림돌이자 해결하기 가장 어려운 문제로 "사람들이 무엇을 먹고 있는지 전혀 알 수 없다"는 점을 꼽는다. 그런데 이는 모든 식이요법 연구의 공통 과제이기도 하다.

선사 시대의 식습관

간헐적 단식은 인류의 조상들이 진화 과정에서 형성한 식습관을 반영해 고안됐다. 볼티모어의 존스홉킨스대학교에서 이 분야의 기틀을 마련한 뇌과학자 마크 매트슨 박사는 "인류는 하루 세끼에 간식 두 번을 챙겨 먹는 환경에서 진화하지 않았다"고 말했다.

단식은 인체의 신진대사 과정을 당을 먼저 태우는 방식(당분해)에서 혈액 속을 순환하는 지방을 태우는 방식으로 전환한다. 이러한 대사 전환은 세포의 작동 방식도 변화시킨다. 건강한 세포는 자가포식이라 불리는 과정을 통해 노화되거나 손상된 단백질을 재활용하기 시작하며, 이는 세포를 재생하는 효과를 낸다.

이론적으로 이러한 메커니즘은 간헐적 단식이 내세우는 건강상의 이점으로 이어진다. 의학 저널 '뉴잉글랜드 저널 오브 메디신'에 게재된 영향력 있는 논문에서 매트슨 박사는 이러한 대사 전환을 수명 연장 및 당뇨병·암 등의 질병 발생률 감소와 연관 지었다.

그런데 한 가지 문제가 있었다. 이처럼 명쾌한 이론을 뒷받침하는 가장 확실한 근거가 생쥐, 초파리, 선충을 대상으로 한 연구에서 나왔다는 점이다. 이들에게 간헐적 단식은 그야말로 만병통치약에 가까웠다. 자유롭게 음식을 섭취한 대조군과 동일한 칼로리를 섭취하더라도 식사 시간만 제한하면, 대조군이 비만과 질병에 시달리는 동안 실험군은 노년기까지 날씬하고 건강한 상태를 유지했다.

하지만 안타깝게도 인간을 대상으로 한 연구는 이처럼 명확한 결론을 내놓지 못했다.

쥐와 인간의 차이

우선 비만에 미치는 영향을 살펴보자. 바라디 교수는 간헐적 단식 방식에 따라 차이는 있지만 인간에게서 "약 5%의 체중 감량 효과가 나타난다"고 말했다. 이는 "다른 식단 전략들과 비슷한 정도의 효과"다. 하지만 생쥐 연구나 소셜미디어상의 미담에서 확인되는 극적인 결과는 인간을 대상으로 한 실증 데이터에서는 아직 재현되지 않고 있다.

물로 간헐적 단식으로 인한 소폭의 체중 감량조차 대사 건강 측면에서 이점으로 이어지는 것은 분명하다. 바라디 교수는 콜레스테롤과 혈압을 포함해 "대사 위험 지표가 일부 감소하는 경향을 보인다"고 말했다. 심지어 다낭성 난소 증후군의 증상을 완화하는 효과도 나타나는 것으로 보인다. 그는 단식을 시작할 당시 건강 상태가 좋지 않았던 사람일수록 더 많은 건강상의 이득을 얻는다고 덧붙였다. 하지만 이러한 효과 역시 생쥐에서 관찰된 것에 비하면 인간에게서는 상대적으로 덜 두드러진다. 게다가 격일 단식과 같은 더 강도 높은 형태의 간헐적 단식은 우리 몸에서 지방을 제외한 체중을 감소시켜 오히려 대사 건강을 해칠 수도 있다.

인지 기능 향상에 대한 주장도 비슷하다. 생쥐 데이터와 인간 데이터 사이에 현저한 격차가 존재한다. 암 관련 연구 결과 역시 마찬가지다. 동물 실험에서는 간헐적 단식이 암 예방은 물론 독성이 있는 항암 치료에 대한 저항력을 높이는 것과 관련이 있는 것으로 나타났다. 그러나 생쥐에게 효과가 있었던 메커니즘을 규명하기 위한 대규모 인간 임상시험은 실패로 끝났다. 연구진은 장기 단식에 따른 생물학적 반응을 모방한 특수 식단을 개발했다. 이론적으로는 건강한 세포의 저항력을 높이는 동시에 암세포를 약화시키는 원리였다. 하지만 피험자들에게서는 기대했던 대사 전환이 일어나지 않았다.

다만 '5:2 단식법(일주일 중 5일은 정상적으로 식사하고 2일은 단식)'은 전이성 유방암 환자가 항암 치료를 받을 때 삶의 질을 높이고 질병의 진행을 늦추는 데 도움을 줄 수 있는 것으로 나타났다.

이처럼 혼란스럽고 상충하는 연구 결과 속에서 한 가지 명확한 패턴이 드러난다. 간헐적 단식의 효과가 인간에게서는 동물에서만큼 인상적이지 않다는 점이다. 그 이유는 무엇일까?

일차적인 원인은 근본적인 생물학적 차이에 있다. 대표적으로 생쥐의 신진대사율은 인간보다 훨씬 높다. 하버드 T.H. 챈 보건대학원의 코트니 피터슨 교수는 "설치류는 신진대사율이 훨씬 높기 때문에 16시간 단식은 인간이 며칠간 단식한 것과 맞먹는다"고 말했다.

바라디 교수는 임상시험에 쓰이는 생쥐들이 대개 서로의 유전적 복제본이라는 점도 영향을 미친다고 말했다. 인간이 지닌 다양성을 전혀 반영하지 못한다는 뜻이다. 그는 "생쥐는 인간을 대변하기에 부적절한 모델"이라고 했다.

그러나 어쩌면 가장 큰 장애물은 생물학적 차이가 아니라, 정보의 부재일 수 있다. 피터슨 교수는 "사람들이 실제로 무엇을 먹는지 알아내는 것 자체가 너무나 어렵다"고 말했다.

결함이 있는 기억

동물 실험에서 식단과 그 효과 사이의 연관성이 그토록 극적으로 나타나는 이유 중 하나는 동물이 무엇을 먹었는지에 의문의 여지가 없기 때문이다. 생쥐를 비롯한 실험실 동물들은 "식단을 엄격히 준수"할 수밖에 없다. 연구자가 제공하는 음식만을 연구자가 지정한 시간과 양에 맞춰 정확히 섭취한다. 덕분에 식단과 생물학적·의학적 효과 사이의 직접적인 연관성을 명확하게 규명할 수 있다.

반면 인간 피험자가 참여하는 대다수 임상시험에서는 영양 섭취를 완벽하게 통제할 수 없다. 연구진은 따라야 할 식단 지침을 전달하고, 종이든 디지털 방식이든 식단 일기를 작성하게 한다. 그 후 피험자들은 일상으로 돌아가 각자의 선택에 따라 생활한다. 바라디 교수는 "영양학 연구에서는 피험자가 실제로 무엇을 먹고 있는지 측정할 방법이 없다"며 "따라서 전적으로 피험자의 정직성에 의존할 수밖에 없다"고 말했다.

하지만 아무리 정직한 사람이라 할지라도 기억이 완벽할 수는 없다. 식사 일기에 식사를 기재하는 것을 잊어버릴 수도 있다. 이는 마치 단식을 한 것처럼 보이게 만든다. 식단을 제대로 지키지 못했다는 죄책감 때문에 단식해야 하는 시간에 먹은 음식 한두 가지를 슬그머니 누락할 수도 있다. 바라디 교수는 연구 피험자 가운데 식사 기록을 제대로 제출하는 비율이 50%에 불과하며, 나머지 사람들은 때때로 기록을 조작한다고 추정한다.

바라디 교수는 영양학 초임 교수 시절, 본의 아니게 이러한 현실을 마주했던 경험을 소개했다. 대기실을 지나던 중 한 피험자가 일주일 치 식단 기록을 그 자리에서 급하게 써 내려가는 모습을 본 것이다. 그는 "피험자가 모든 기록을 순전히 메워 넣고 있었다"고 말했다. "그 순간 '저건 그냥 가짜 데이터구나'라는 생각과 함께 '얼마나 많은 다른 사람들이 이러고 있을까?' 하는 의문이 들었습니다."

2025년, 한 국제 연구진은 이 문제의 심각성을 가늠할 수 있는 공식을 개발했다. 에버리스트위스대학교의 영양학 연구원 토머스 윌슨은 이 공식을 적용한 결과 약 30%의 사람들이 자신의 음식 섭취량을 축소해 보고하는 것으로 나타났다고 말했다. 그는 "섭취량을 실제보다 늘려 보고하는 경우는 드물다"고 덧붙였다.

'이중표지수법(Doubly Labelled Water)'은 사람이 실제로 얼마만큼의 에너지를 섭취하는지 정확하게 추적하는 가장 표준적인 방법으로 꼽힌다. 이 검사에서 참가자들은 수소와 산소의 안전한 안정 동위원소가 함유된 물을 마신다. 과학자들은 이 물질이 땀과 소변을 통해 체외로 배출되는 속도를 측정해 해당 기간 동안 신체가 소모한 에너지를 산출한다.

2025년에 나온 공식에 따르면 사람들은 평균적으로 400칼로리에서 많게는 800칼로리 이상을 누락해 보고한다. 격차는 사람마다 크게 다르다. 바라디 교수가 이 방법을 활용해 피험자가 기억하는 식사량과 실제 식사량 사이의 차이를 추정한 결과는 충격적이었다. 그는 "사람들은 하루에 1600~2000칼로리를 섭취한다고 보고하지만, 이중표지수법으로 측정한 실제 데이터를 받아보면 3500칼로리에 육박한다"고 말했다.

피터슨 교수는 영양학자조차 정확한 영양가를 보고하는 데 어려움을 겪는다고 말한다. 1회 제공량이 천차만별이기 때문이다. 설상가상으로 과학자들이 음식의 성분, 예를 들어 버거에 포함된 다량영양소의 양을 추정할 때 사용하는 영양성분표 역시 제품별 세부 정보가 아니라 평균치만을 담고 있다.

이러한 한계는 워낙 널리 알려져 있고 골칫거리다. 때문에 학술지에서 피험자의 자기보고식 식사 섭취량에 기반한 연구 논문의 게재를 중단해야 한다는 주장까지 제기되기도 한다. 하지만 현실적으로 영양학자들이 식사 기록과 설문조사를 전면 폐기할 수는 없는 노릇이다. 바라디 교수는 "이것이 사실상 우리가 가진 전부"라고 말했다.

그러나 이러한 상황도 머지않아 달라질지도 모른다.

스마트 포크, 목걸이, 치아 센서

인간을 대상으로 하는 모든 연구가 자기보고에만 의존하는 것은 아니다. 연구진이 피험자가 먹는 음식을 철저히 통제하는 엄격한 연구 방식인 '입원형 급식 임상시험(Inpatient feeding trial)'에서는 생쥐 연구와 마찬가지로 객관적인 데이터를 확보할 수 있다. 모든 칼로리를 철저히 통제하고 음식을 일일이 저울에 달아 측정하기 때문에, 단식해야 하는 시간에 야식이 당기더라도 피험자는 야식을 먹을 수 없다. 냉장고 자체가 없기 때문이다.

피터슨 교수는 이러한 임상시험을 직접 진행해 왔다. 그의 연구에서 간헐적 단식은 일반적인 연구 문헌에 보고된 것보다 더 강력한 효과를 나타냈다. 혈당과 혈압을 낮추고, '산화 스트레스'로 불리는 분자 수준의 손상을 줄이며, 자가포식 작용을 활성화하는 등의 효과가 확인됐다.

그러나 막대한 비용 때문에 이러한 연구는 매우 소규모로 짧은 기간 동안 진행될 수밖에 없다. 따라서 연구 결과로부터 도출할 수 있는 결론 역시 제한적이다. 6개월 동안 임상시험에만 참여하며 생활할 수 있는 피험자는 거의 없기 때문이다.

하지만 기술을 활용해 이처럼 엄격하게 통제된 환경을 구현할 수 있다면 어떨까? 최근에는 점점 더 많은 영양학자들이 자기보고에 대한 의존도를 낮추거나 아예 배제하는 혁신적인 접근법에 눈을 돌리고 있다. 사람들이 무엇을 먹는지 더욱 객관적으로 기록할 수 있는 신기술이 나오고 있는 것이다.

예를 들어 일부 연구에서는 피험자들에게 먹는 모든 음식을 사진으로 남기도록 요청한다. 하지만 이 역시 피험자가 능동적으로 데이터를 기록해야 한다는 한계가 있다. 그래서 다른 연구진은 '핏닙(FitNibble)'이나 '오토그래퍼(Autographer)' 같은 안경이나 목걸이 형태의 착용형 카메라를 활용한다. 이 장치들은 7초마다 또는 씹는 동작을 감지할 때마다 사진을 촬영한다. 다만 카메라는 사생활 침해 우려를 낳을 수 있다.

카메라 없이도 식사와 간식 섭취를 추적할 수 있는 또 다른 센서도 개발중이다. 씹는 행위를 식별하는 목걸이, 음식을 입으로 가져가는 시점과 양을 감지하는 스마트 포크, 치아에 부착하는 영양소 센서 등이다. 다만 이러한 아이디어 대부분은 아직 시제품 단계다. 현재로서는 정기적인 혈액 및 소변 검사를 통해 체내에서 대사되는 다량영양소를 추적하는 것이 가장 현실적인 해결책이다. 윌슨 연구원은 "소변과 혈액 분석을 이용하면 식품 구성에 대한 훨씬 더 정확한 정보를 얻을 수 있다"고 말했다.

윌슨 연구원은 신기술과 기존 기술을 막론하고 다양한 기술을 활용할 수 있지만, 단 하나의 기술만으로는 이 문제를 해결할 수 없다고 말했다. 그러나 여러 기술을 결합한다면 일상생활 속에 판옵티콘(전방위 감시 시스템)을 구축하는 것이 가능할 수 있다. 올해 초 발표한 연구에서 윌슨과 동료 연구진은 수많은 방법과 기술을 검토한 뒤, 이들을 조합하는 것이 해법이 될 수 있다는 방안을 제시했다.

연구진은 현재 주관적인 식사 일기, 혈액 및 소변 검사에서 얻은 객관적인 바이오마커, 카메라와 같은 준주관적 웨어러블 기기 등을 조합해 피험자들이 외부에서 정상적인 일상을 누리면서도 입원형 임상시험 수준의 결과를 얻을 수 있는지를 검증하는 연구의 최종 단계에 있다. 윌슨 연구원은 "피험자에게 어제 무엇을 먹었는지 일일이 기억해 내도록 요청해야 하는 상황 자체를 원치 않는다"고 전했다.

지식의 필요성

매트슨 박사는 간헐적 단식에 대한 임상시험이 식단 준수 여부, 음식 구성, 칼로리 데이터에 그치지 않고 신체 활동과 수면 데이터까지 포함하는 단계로 나아가야 한다고 말한다. 동물 연구에서는 이러한 요소들 역시 "정밀하게 통제"되기 때문이다.

연구진과 기업들이 사생활 침해와 정확한 식습관 파악 사이에서 아슬아슬한 줄타기를 이어가는 동안, 소셜미디어 인플루언서들은 생쥐 연구 결과를 인간에게 적용할 수 있는 결과와 계속 혼동하며 간헐적 단식의 일부 효능을 지나치게 과장하고 있다. 바라디 교수는 "터무니없는 정보가 너무 많이 돌아다녀서 직접 유튜브 채널을 시작할까 고민 중"이라고 말했다.

이는 비단 간헐적 단식의 문제만은 아니다. 바라디 교수는 "정확한 지식이 없다보니 사람들이 영양학 연구에 큰 좌절감을 느낀다"고 말했다. 그는 수년간 건강의 적으로 여겨졌다가 아무런 문제가 없는 것으로 평가가 뒤집힌 콜레스테롤을 또 다른 예로 들었다. "결국 사람들이 실제로 무엇을 먹고 있는지 우리가 전혀 모르기 때문에 벌어지는 일입니다."