[데이터분석 사례zip] 반려동물 건강 데이터 분석

⎕ 들어가며 

현대 사회에서 반려동물은 단순한 애완동물을 넘어 가족의 일원으로 자리 잡고 있습니다.

현재 반려동물을 양육하고 있는 인구는 약 1,500만 명으로, 이는 전체 인구의 28.2%이나 차지하고 있죠.

이처럼 반려동물의 인식이 확산됨에 따라 건강 관리에 대한 관심과 필요성도 점차 증가하고 있습니다.

 

반려동물을 양육하는데 드는 월평균 비용은 약 15만 원에 달하며 이 중 상당 부분은 건강 유지와 관련된 지출로 나타납니다.

이는 보호자들이 반려동물의 건강을 가족의 건강만큼이나 중요하게 여긴다는 점을 시사합니다.(반려동물 의료보험이 필요한 이유)

 

이에 본 레포트는 AI Hub에서 제공하는 반려동물 건강 데이터를 분석하여 주요 건강 문제와 관리 동향을 파악하고,

보호자들에게 데이터 기반의 정보를 제공하여 반려동물 건강 관리 수준을 높이는데 기여하고자 합니다.

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⎕ 데이터

데이터출처 : AI Hub

 

2022년 수집한 데이터로 반려묘 60건, 반려견 6075건 총 6135건의 케이스가 있었습니다.

데이터셋은 아래와 같은 정보를 가지고 있습니다.

 

1. 생체정보 데이터 (9개 항목)

 * 품종, 나이, 성별, 체중, 견갑부 높이, 목 둘레, 등허리 길이, 흉곽둘레, 신체 충실지수(BCS)

 

2. 생활패턴 데이터 (7개 항목)

 * 운동강도, 생활환경(실내외), 배변상태, 식이횟수, 식이 식사량(종이컵 기준 1회 식사량), 식이 간식량(1회 식사량 대비 간신량), 식사 종류

 

3. 의학정보 데이터 (7개 항목)

 * 질병유무, 질병코드, C-반응성 단백질, 면역글로블린G, 인터류킨-6, 알파 태아 단백질, 스트레스 지수

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⎕ 기초통계

 

1. 품종 분포

반려견 28종(기타 포함), 반려묘 7종(기타포함)이 조사되었으며,

전체 조사의 76.5%(4657건)이 포메라니안(22.4%), 푸들(21.9%), 비숑(17.9%), 말티즈(14.3%)로 한국에서는 소형견을 선호함을 알 수 있습니다.

 

 

 

2. 연령분포

연령 분석 결과, 전체 반려동물 중 약 80%가 5살 미만에 속하는 것으로 나타납니다.

이는 새롭게 반려동물을 키우기 시작한 가구 많아지고 있다는 의미이며 예방적 건강 관리에 대한 관심이 더욱 필요함을 시사합니다.

 

 

3. 체중 ~ 질병, 비만도 비교

전반적으로 소형견보다 대형견이 몸무게의 편차가 큼을 확인할 수 있습니다.

대형견의 경우 개체 간 편차가 크기 때문에 건강 유지를 위한 변수 제어에 더 신경써야 함을 예상해볼 수 있습니다.

또한, 포메라니안, 푸들의 경우 이상치 케이스가 많아 체중관리에 특히 신경써야 하는 품종임을 알 수 있습니다.

 

질병의 경우 소형견에서 많이 발견되지만, 질병 보유 건수가 37건으로 전체의 2.1%이기 때문에 이 데이터에선 소형견이 대형견보다 질병에 잘 걸린다고 일반화하기 어렵습니다. 

 

 

4. BCS(신체충실지수)

BCS는 동물의 체형이나 체중 상태를 평가하는 지표입니다. (점수가 낮을수록 말랐으며, 높을수록 비만임)

체중, 체형을 종합적으로 평가하기 때문에 건강 상태 파악에 유용한 지표입니다.

본조사에선 9점 척도로 조사하였으나, 일반화하기 위해 4점 척도(Too Thin/IDEAL/Above IDEAL/Overweight+obese)로 재분류하여 살펴보았습니다.

 

 

4-1. 품종별 BCS 분포

소형견의 경우 다른 종에 비해 비이상적 지수가 높음을 확인할 수 있습니다.

 

4-2. BCS와 운동량 비교

운동량에 따른 BCS의 패턴 차이가 나지 않았습니다.

이는 운동량과 BCS는 상관관계가 있을 것이라는 예상에 벗어난 결과였습니다.

 

 

 

5. 생활패턴 데이터와 스트레스 지수 관계 확인

스트레스를 많이 받는 품종 중 대표적으로 푸들과 포메라니안을 살펴보면 푸들의 경우 운동강도는 평균에 가깝지만 하루 식이횟수가 평균이상입니다.

반대로 포메라니안 역시 운동강도는 평균에 가깝지만 하루 식이횟수가 평균 이하입니다.

위 4번의 결과와 이번 분포를 볼 때 푸들과 포메라니안은 운동보다는 식이횟수가 스트레스에 영향을 미친다는 것을 알 수 있습니다.

 

 

 

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⎕ 세부 분석

기초 통계 분석을 통해 표본의 데이터 편향으로 인해 일반화 하기가 어려우며, 품종간 차이가 있음을 확인할 수 있었습니다.

따라서, 전체의 76.5%(4657건)에 해당하는 포메라니안, 푸들, 비숑, 말티즈로 분석대상을 좁혀 염증지수에 미치는 변수를 알아보고자 합니다.

* 의학정보 데이터는 표본 4657건 중 1304건에만 존재합니다.

 

 

가정1. 품종별로 스트레스를 받는 정도가 다를 것이다.

- 포메라니안, 말티즈, 푸들, 비숑 순으로 평균적으로 스트레스를 많이 받음을 확인할 수 있습니다.

- 그 중 비숑은 스트레스에 대해 관리가 잘 되고 있으며, 개체간 차이도 크지 않음을 알 수 있습니다.

- 그에 비해 포메라니안과 말티즈는 개체간 차이가 큰 것을 확인할 수 있습니다.

- Anova검정을 수행하여 p-value<0.05로 통계적으로 품종간 차이가 유의미함을 확인할 수 있습니다.

- 이를 통해 스트레스를 낮추기 위해 품종별로 다르게 접근해야 함을 검증하였습니다.

 

 

 

가정2. 스트레스 지수와 염증 지수 CRP, lgG, Il-6, AFP 는 상관관계가 있다.

* CRP(C-반응성단백질) : 간에서 합성되는 단백질로, 염증이나 조직손상 발생시 급격히 증가. 체네 염증 수준을 간접 반영합니다. 다양한 급성, 만성 염증상태 평가 시 사용하며, 스트레스 만성화될 시 높아집니다.

심혈관계질환, 자가면역질환(관절염 등), 만성 스트레스, 비만 및 대사 증후군과 연관 있습니다.

*lgG(면역글로불린) : 항체의 일부로 전체 혈청 항체의 70~80%를 차지합니다. 면역체계의 핵심역할을 합니다.

*Il-6(인터루킨-6) : 면역반응, 염증 조절에 중요 역할하며, 스트레스나 감염, 외상에 의해 활성화되어 염증반응을 유도합니다. 염증 초기 방어 기전으로 작용하지만 만성적으로 증가하면 조직 손상을 초래합니다.

*AFP(알파태아단백) : 태아의 간, 위장관 등에서 생산되는 단백질로 성인의 경우 특정 암이나 간질환에서 증가합니다.

 

 

2-1. 스트레스-염증지수 상관관계 확인

- 품종별로 데이터 분포차이가 크게 나진 않으나, lgG와 Il-6의 분포 차이가 보입니다.

 

 

 

2-2. 품종별 염증지수 차이 비교

• 포메라니안은 Il-6와 CRP가 높습니다. 염증이 잘 발생하며, 이에 따른 면역반응이 많이 일어나는 것을 알 수 있습니다.
• 말티즈는 상대적으로 간암에 취약한 것으로 나타났습니다.
• 비숑은 염증 지수는 낮은 편입니다. 그러나 면역글로불린이 과도한 경향이 있습니다.
  면역 반응이 과도한 상태로 만성 염증질환, 감염, 다발성 골수종 등으로 인해 나타날 수 있는 현상입니다.
• 푸들은 비숑과 마찬가지로 lgG가 높아 면역 반응이 과도한 편입니다. 또한 CRP값도 높게나와 면역반응과 더불어 간 수치가 높을 것으로 예상됩니다.
• 일반적으로 Il-6가 높아지면 간에서 CRP생성을 촉진합니다. 모든 품종에서 비례관계가 있지만, 푸들에서만 다른 패턴을 보인다는 특이사항도 있었습니다.

 

 

 

 

가정3. 신체 지수와 BCS 지수는 상관관계가 있으며, 품종별로 다른 특징을 보일 것이다.

• 말티즈가 신체 지수와 BCS 지수 간에 가장 높은 상관관계를 보이며 공통적으로 몸무게와 가슴둘레가 큰 상관관계를 보입니다.

 

 

 

가정4. 나이에 따라 스트레스 및 염증지수 차이가 있을 것이다.

  4-1. 나이에 따라 스트레스 지수 차이가 있다.

   - 0~1세 : 유년기 / 1~8세 : 성년기 / 8세~ : 노년기로 구분 (American Animal Hospital Association 기반)

   - 아래 사진과 같이 노년기 개체들이 확연히 스트레스가 높음을 확인 가능합니다.

 

 

 4-2. 나이에 따라 염증지수 차이가 있다.

• 노년기 때 CRP, lgG 지수가 확연히 높음을 확인할 수 있다.
• Il-6의 경우도 상대적으로 편차가 적긴하지만 노년기 때 염증지수가 상대적으로 높다.
• 그러나 AFP는 연령대와 크게 상관없음을 알 수 있다.
• AFP의 연령대에 따른 차이는 ANOVA검정 수행시 p-value값이 0.6으로 차이가 없음을 검증하였다.

 

 

 

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⎕ 결론

세부 분석을 통해 크게 세가지의 반려견 건강 관리 방향을 제시하고자 합니다.

 

1. 품종에 따라 스트레스 및 염증지수에 차이가 있으므로, 건강관리를 다르게 접근해야할 필요가 있습니다. 

• 포메라니안은 스트레스에 취약하며, 이에 따른 인터류킨-6와 CRP 생성이 촉진되어 염증지수 상승에 직접적인 영향을 받습니다.
  특히 스트레스 관리에 유의해야 합니다.
• 푸들은 스트레스는 상대적으로 덜 받으나, CRP 지수가 높아 염증에 취약함을 보입니다.
  특이하게 AFP지수가 다른 종보다 높으므로 간암에 대한 예방을 미리 해야할 필요가 있는 견종입니다.
• 비숑은 스트레스 관리를 잘하는 견종입니다.. 다른 염증지수는 낮으나 lgG값이 높은데, 과면역반응을 보이는 비율이 높습니다.
  이에, 면역력 과다에 따른 피부질환에 신경을 써야 한다.
• 말티즈는 스트레스에 취약하며, 푸들과 마찬가지로 AFP지수가 높아 간 건강에 유의해야할 필요가 있습니다.

2. 반려동물의 비만도를 확인하기 가장 간단한 방법은 육안으로 볼 때 가슴둘레가 커졌는지를 확인하는 것입니다.

• BCS와 가슴둘레가 가장 큰 상관관계를 갖습니다.
• 비만은 다양한 질병의 원인이 되므로, 가슴둘레가 커지는 것이 보일 시 식단관리를 해줄 필요가 있습니다.

3. 간질환에 걸릴 위험은 연령대와 관계 없으므로, 어릴 때 부터 관리를 해주어야 합니다.

• 모든 염증지수와 스트레스지수가 노년기 때 확연히 높아짐을 확인할 수 있습니다. 그러나 AFP는 예외입니다.
• 따라서, 나이가 어린 견종이라도 간 건강 관리에 신경을 써야 합니다.
• 특히, AFP 값이 높게 나온 푸들과 말티즈는 간 건강에 더욱 유의해야하는 견종입니다.