Ⅰ. 서 론
일상생활에서 착색된 렌즈를 착용하는 이유는 주 로 선글라스와 같이 눈에 유해한 광선을 차단하기 위 한 목적이다. 특히 자외선은 안구에 좋지 않은 영향 을 미치는데, 검열반이나 익상편, 광각막염, 백내장, 황반변성 등의 안질환을 유발하기도 한다.1,2) 이러한 자외선 등의 유해광선을 차단하기 위한 목적으로 일 반 착색렌즈, 편광렌즈, 미러코팅렌즈 등의 다양한 렌즈들이 있고, 그 중에 일반적으로 많이 사용되는 것은 일반 착색렌즈이다. 진한 색상의 선글라스는 야 외 활동 시에 눈부심을 감소시켜 주고, 자외선 등의 유해광선을 차단하는 데 효과가 있다.3,4)
대부분의 착색렌즈는 선글라스의 형태이며 이런 종류의 렌즈들은 렌즈의 색상으로 인해 강한 빛이나 높은 조명 아래에서 광투과율을 감소시켜 눈을 보호 할 수 있으나, 반대로 가시광선의 투과율이 감소되어 색을 인식하는 능력이 감소되기도 하며,5,6) 흐린 날의 경우 진한 색상의 선글라스로 인해 시력 저하가 나타 날 수 있다. 또한, 착색된 렌즈는 일부 색상의 파장만 을 선택적으로 투과시키므로 색수차를 줄일 수 있다 는 장점이 있으나, 이로 인해 색상이나 농도에 따라 렌즈의 분광 투과율이 달라지며 색의 좌표와 파장이 달라져 광선에 대한 눈의 반응이 달라질 수도 있 다.7,8) 그에 따라, 착색렌즈 착용 시 조절력이 증가하 거나,9) 입체시가 감소하는 등의 결과가 보고되기도 하였다.10) 착색렌즈 착용 시에 색을 혼동하는 경우가 있을 수 있으며, 특히 색각이상자의 경우 그 정도가 정상색각자보다 더 심하게 나타날 수 있다.11)
적당한 농도의 착색렌즈를 착용한 경우, 운동 경기 등 야외 활동을 할 때에 아무것도 착용하지 않았을 때보다 대비감도가 증가하여 착색렌즈가 활동을 편하 게 도와주는 역할을 하기도 하는데, 반면에 너무 진 한 색상의 착색렌즈는 오히려 대비감도를 저하시킬 수 있으며,12,13) 또한 손과 눈의 협응 능력의 속도가 감소하는 것으로 나타나 운동 경기 시에는 경기에서 사용되는 공이나 다른 선수들을 인식하고 움직이는 능력이 저하될 수 있다.13)
색각이상자들의 처방에 사용되는 착색렌즈의 경우, 단안에 착용함으로 인하여 Pulfrich 효과가 발생하 며, 이것이 단안에만 사용되는 착색렌즈 뿐만 아니라 양안에 착용한 착색렌즈의 농도가 한 쪽이 더 진하다 면 같은 효과가 발생할 수도 있다.14,15) 착색렌즈의 색 상이 진할수록 렌즈의 투과율은 적다. 따라서, 진한 색상의 렌즈를 착용했을 때는 동공의 크기가 커지게 되는데, 이 때 렌즈의 자외선 차단이 제대로 이루어 지지 않는다면 눈을 보호하는 대신에 커진 동공을 통 해 더 많은 유해광선들이 눈으로 들어오게 되고, 이 로 인한 안질환 등의 부작용에 더 많이 노출될 수 있 을 것이다.
이처럼, 착색렌즈는 눈부심이나 안정피로의 감소 와 같은 긍정적인 효과들이 강조되고 있고, 선글라스 와 색 필터 렌즈 등의 다양한 형태로 널리 이용되고 있으므로, 착색렌즈를 통해 얻을 수 있는 그 외의 효 과들이나 부작용들을 연구하고 증명함으로써 임상적 인 적용이 필요할 것이다. 본 연구에서는 착색렌즈의 착용으로 인한 색각의 변화에 대해 연구하고자 하였 으며, 검사방법과 렌즈의 농도에 따라 어떠한 차이가 있는지 증명하고자 하였다.
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 연구 대상
20세 이상의 성인으로, 실험에 필요한 의사소통에 문제가 없고 교정시력이 1.0 이상이며 색각이상이 없 는 자로 연구대상자를 선정하였다. 안질환이 있는 경 우를 제외하고 연구대상으로 참여한 인원은 총 14명 으로 남성이 8명, 여성이 6명이었다.
2. 연구 재료
지정된 색상별로 착색된 총 8쌍의 안경렌즈가 연구 에 사용되었다. 안경렌즈는 CR-39 재질이며, 염색한 렌즈를 안경렌즈 제조업체에 주문하여 사용하였다. 회색(Gray), 갈색(Brown), 초록색(Green), 노란색 (Yellow)의 4가지 색상이 사용되었으며, 각 색상의 가 시광선 투과율을 기준으로 20%(Low Transmittance; LT, 22±0.05%)와 70%(High Transmittance; HT, 72±0.05%)의 두 가지 농도의 렌즈를 준비하였다. 렌 즈의 가시광선 투과율은 Cary60 UV-Vis 분광광도계 로 측정하였는데, 측정 시의 가시광선 영역은 400- 700 nm의 범위로 지정하였다. 그리하여 총 8가지 종 류의 색상이 실험에 사용되었고, 실험의 편의성을 위 하여 각 쌍의 안경렌즈는 TR-90 재질의 안경테에 조 제 및 가공하여 사용하였다. Fig. 1
3. 연구 방법
1) 연구 절차
연구에 참여하기로 동의한 모든 피검자들의 나이 와 성별 및 안질환 여부 등의 정보를 수집하였고, 시 력에 의한 영향을 배제하기 위하여 원거리 시력검사 를 실시하였다. 시력검사는 4 m용 ETDRS chart를 사용하였고, 교정시력이 1.0 미만인 경우는 연구대상 자에서 제외하였다. 총 세 가지의 색각검사를 실시하 였으며, 모든 검사는 착색렌즈를 착용하지 않은 상태 에서 시행 후, 8가지 종류의 착색렌즈를 차례대로 착 용하면서 시행하였다. 착색렌즈는 회색, 갈색, 초록 색, 노란색의 순서로 착용하였으며, 투과율이 높은 착색렌즈를 먼저 착용하고, 투과율이 낮은 착색렌즈 를 후에 착용하였다. 검사실의 조명은 600 lux 상태 에서 검사를 진행하였고, 색등검사는 빛이 없는 암실 조건에서 검사를 진행하였으며, 모든 검사는 양안으 로 검사하였다.
2) 가성동색표 검사
색각이상분류 및 정도 구분을 위한 시표는 제외하 고 색각이상 검출을 위한 1번 시표부터 12번 시표까 지의 12가지의 시표를 이용하여 검사를 실시하였다. 숫자 읽기는 시표를 보여준 후 3초 이내로 읽게 하였 고, 그리기는 10초 이내로 하도록 하였다. 이 때, 시 표의 숫자나 그림이 보일 수도 있고 보이지 않을 수 도 있다는 것을 사전에 설명하여 혼란이 없도록 하였 다. 한식 색각검사표의 판단 기준에 따라 틀린 개수 를 기록하였다. Fig. 2
3) 배열검사
Farnsworth Panel D-15을 이용하여 배열검사를 실시하였다. 16개의 색 중에서 기준이 되는 색을 한 쪽 끝에 고정시키고 나머지 색들을 기준이 되는 색으 로부터 가장 비슷한 순서로 배열하도록 하였다. 피검 사자는 편안하게 앉은 상태에서 눈과 50 cm 거리의 탁자 위에 기구를 올려놓고 색을 배열하도록 하였다. 착색렌즈를 착용하지 않은 상태에서 검사를 시행하 고, 이후에 8쌍의 착색렌즈를 각각 착용한 상태에서 같은 검사를 시행하였다. 색이 배열된 순서를 기록지 에 기록하여 가로지르는 선의 개수를 기록하였다.
4) 색등검사
Fletcher CAM Lantern을 사용하여 색등검사를 실시하였다. 피검사자는 기기의 옆에 나란히 앉도록 하고 3 m 전방의 거울을 통해 기기에서 나오는 빛을 바라보도록 하였다. 검사자는 기기를 사이에 두고 피 검자와 나란히 앉은 상태에서 검사를 진행하였다. 기 기에서 나오는 색이 있는 빛을 피검자에게 2초 동안 보여주고 닫은 후에 5초 이내로 빛의 색 이름을 말하 도록 하여 틀린 개수를 기록하였다. 기기에서 제공하 는 색의 조합은 총 14쌍으로 되어 있으나, 중복되는 색의 조합을 제외하고 10쌍의 색 조합을 검사에 사용 하였다. 검사를 진행하는 동안 검사실의 조명은 빛을 완전히 차단한 암실 환경을 유지하였다. Fig. 3
4. 통계 처리
실험결과 분석에는 SPSS Statistics 20 프로그램 을 사용하여, 세 가지 색각검사의 결과를 각각 일원 배치 분산분석(One Way ANOVA) 방법으로 분석하 고, 가성동색표와 배열검사는 Dunnett 방법으로, 색 등검사는 Turkey 방법으로 사후검정하였다. 통계는 신뢰도 95%를 기준으로 유의수준(p-value)이 0.05 이하이면 통계적으로 유의한 것으로 판단하였다. Table 1, 2
Ⅲ. 결 과
연구에 참여한 인원은 총 14명으로, 남자 8명과 여 자 6명이었다. 이들의 평균 연령은 25±5.1세이며, ETDRS Chart(4m)로 측정한 양안 원거리 시력의 평 균은 –0.07±0.07 logMAR이었다. 모든 피검사자는 본 연구에 사용된 세 가지 색각검사에서 정상으로 판 정되었다.
1. 가성동색표 검사
한식색각검사표를 이용한 색각검사 결과, 착색렌 즈를 착용하지 않은 상태에서는 모든 피검사자가 전 체의 시표를 올바르게 해석하였다. 8가지 종류의 착 색렌즈를 차례대로 착용하고 같은 검사를 실시한 결 과, 일부 피검자사가 시표의 한 개 혹은 두 개에서 틀 리는 결과를 보였다. 전체 피검사자의 틀린 개수 평 균은 연한 회색 렌즈에서 0.21개, 진한 회색 렌즈에 서 0.5개, 연한 갈색 렌즈에서 0.07개, 진한 갈색 렌 즈에서 0.79개, 진한 초록색 렌즈에서 0.64개, 진한 노란색 렌즈에서 0.71개로 나타났으며, 연한 초록색 렌즈와 연한 노란색 렌즈에서는 모든 시표를 정확하 게 해석하였다. 평균적으로 착색렌즈를 착용하지 않 은 상태보다 착색렌즈를 착용했을 때의 틀린 개수가 증가하였고, 진한 노란색 렌즈에서 통계적으로 유의 함이 검증되었다(p=.002). 또한, 높은 투과율의 연한 렌즈보다 낮은 투과율의 진한 렌즈에서 틀린 개수가 증가하였다(p=.000). Fig. 4
2. 배열 검사
Farnsworth Panel D-15을 이용한 색각검사 결과 는 기록지의 가로지르는 선의 개수를 기록하였다. 착 색렌즈를 착용하지 않은 상태에서는 가로지른 선의 개수 평균이 0.21개로 나타났고, 8가지 종류의 착색 렌즈를 차례대로 착용하고 검사를 실시한 결과, 가로 지른 선의 개수는 연한 회색 렌즈에서 0.14개, 진한 회색 렌즈에서 0.79개, 연한 갈색 렌즈에서 0.07개, 진한 갈색 렌즈에서 0.5개, 연한 초록색 렌즈에서 0.21개, 진한 초록색 렌즈에서 1.07개, 연한 노란색 렌즈에서 0.36개, 진한 노란색 렌즈에서 3.29개로 나 타났다. 전체적으로 아무것도 착용하지 않았을 때보 다 착색렌즈를 착용했을 때 틀린 개수가 높게 나타났 으나, 특히 진한 노란색 렌즈에서 현저히 많은 개수 를 기록하였다(p=.000). 또한, 투과율이 높은 연한 렌즈보다 투과율이 낮은 진한 렌즈를 착용했을 때의 틀린 개수가 증가하는 것으로 나타났다(p=.000). Fig. 5
3. 색등검사
Fletcher CAM Lantern을 이용한 색등검사에서는 주어진 10쌍 즉, 20개 색상의 틀린 개수를 기록하였 다. 착색렌즈를 착용하지 않은 상태에서는 틀린 개수 의 평균이 2.79개로 나타났으며, 종류별로 착색렌즈 를 착용한 상태에서의 틀린 개수 평균은 연한 회색렌 즈에서 3.5개, 진한 회색 렌즈에서 6.21개, 연한 갈색 렌즈에서 3.86개, 진한 갈색 렌즈에서 7.79개, 연한 초록색 렌즈에서 2.71개, 진한 초록색 렌즈에서 4.14 개, 연한 노란색 렌즈에서 2.79개, 진한 노란색 렌즈 에서 4.36개로 나타났다. 모든 색상에서 2개 이상의 틀린 개수를 기록하였고, 특히 진한 회색 렌즈 (p=.001)와 진한 갈색 렌즈(p=.000)에서 틀린 개수 가 가장 높게 나타났으며 통계적으로 유의성이 검증 되었다. 농도별로 비교해보면 연한 렌즈보다 진한 렌 즈에서 틀린 개수가 더 높게 기록되었다(p=.000).
Ⅳ. 고 찰
착색렌즈에 관한 많은 연구들이 진행되어 왔고, 그 연구들로 인해 착색렌즈의 다양한 효과와 기능들이 증명되었다. 착색렌즈의 착용으로 인하여 시력, 대비 감도, 입체시, 조절력 등의 변화가 일어날 수 있으며, 색각에 영향을 미칠 수도 있다. 그에 따라 관련된 연 구들을 바탕으로 하여 본 연구에서는 착색렌즈가 우 리 눈의 색각에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였으며, 다양한 색각검사를 통하여 좀 더 정확한 결과를 얻고자 하였다. 착색된 렌즈는 색상이나 농도 에 따라서 렌즈의 분광 투과율이 다르기 때문에 빛에 대한 눈의 반응이 달라질 수 있으므로 착색렌즈로 인 한 시력이나 대비감도의 저하 또는 색 구분의 혼동 등이 충분히 일어날 수 있을 것이다. 특히, 노란색 계 열의 착색렌즈는 야간운전용이나 사격용으로 추천되 는 경우가 많이 있는데, 이 노란색 계열의 렌즈가 오 히려 야간시력을 저하시킨다는 결과가 보고되기도 하 였으며,16) 색의 구별이 어려워지기도 한다고 하였 다.5) 착색렌즈의 착용이 우리 눈의 색각에 미치는 영 향에 대하여 다양한 연구들이 진행되었으며, 주로 백 내장 수술 후 삽입하는 노란색 계열의 안내렌즈(IOL) 를 대상으로 한 연구가 많았다. Gonzalo 등의 실험에 서는 Farnsworth Panel D-15을 이용한 색각검사에 서 투명한 안내렌즈와 착색 안내렌즈가 큰 차이를 보 이지 않는다고 하였다.17) Mingxin 등18)과 Beatrix 등 19)의 연구에서도 투명한 안내렌즈와 착색된 안내렌즈 사이에 색각검사의 결과가 달라지지 않는다고 하였으 나, 다만 박명시 상태에서 파란색 계열의 혼동이 발 견되었다고 하였다. 이 결과와 비슷하게 Dolores 등 20)의 연구에서는 노란색과 주황색의 렌즈에서 색 혼 동이 일어날 수 있으며, 이것은 청색각이상의 유형과 비슷하게 일어난다고 하였다. 이 연구들에서는 대부 분 배열검사를 통해 색각검사를 실시하였으며, 본 연 구에서 시행한 배열검사에서도 피검사자들이 파란색 계열에서 주로 혼동을 느꼈지만 그 패턴이 불규칙하 여 색각이상의 유형으로서 구분하는 것은 불가능했 다. Jeff 등21)은 비행기 조종사들 중의 일부가 선글라 스를 착용한 상태에서 계기판 경고등의 색을 구분하 는 것을 어려워하며, 선글라스의 색상이 너무 진하거 나 무채색이 아닌 경우에는 색 구분에 혼동이 더해진 다고 하였다. 이 연구에서는 세 가지 색각검사를 시 행하였고, 그 결과로 투과율이 낮은 렌즈에서 색의 혼동이 일어남을 보고하였다. 본 연구에서도 가성동 색표, 배열검사, 색등검사의 세 가지 색각검사를 시 행하였으며, 세 가지 색각검사 모두에서 렌즈의 색상 에 관계없이, 높은 투과율의 렌즈보다 낮은 투과율의 렌즈를 착용했을 때 틀린 개수가 증가하였다. 세 가 지 색각검사 중에서는 물체의 색을 이용하는 가성동 색표나 배열검사에서보다 빛의 색을 이용하는 색등검 사에서 틀리는 비율이 크게 나타났고, 가성동색표와 배열검사에서는 특히 노란색 렌즈에서 틀리는 개수가 현저하게 증가하였다. 이 결과는 앞선 연구들에서 노 란색 렌즈와 투명한 렌즈를 비교하여 노란색 렌즈가 색의 혼동을 유발할 수 있다는 점을 밝힌 것과 같은 결과이다. 또한 본 연구에서는 추가적으로 실험 결과 를 분석하여 착색렌즈의 색상별로 어떠한 색각이상과 관련이 있는지도 알아보고자 하였으나, 결과의 패턴 이 불규칙하여 색각이상의 유형 기준으로 분류하는 것은 불가능하였다. Fig. 6, Table 3
연구의 결과를 종합해보면, 착색된 렌즈 중 노란색 렌즈가 특히 색의 혼동을 일으켰으며, 모든 색상에서 낮은 투과율을 가진 진한 색의 렌즈가 더 많은 색의 혼동을 일으키는 것으로 나타났다. 착색렌즈의 색상 또는 그 농도에 따라 색의 세밀한 구별이 어려워질 수 있으므로, 직업상 색을 많이 다루어야 하는 경우 나 또는 운전용으로 착색렌즈를 착용하는 경우에는 착색렌즈로 인한 색 혼동 유발의 가능성을 고려하여 렌즈의 처방에 특히 주의를 해야 할 것이다.
덧붙여, 연구에 참여한 대상자가 14명으로 비교적 적은 것은 본 연구의 한계이며, 추후 연구에서 더 다 양한 색상과 농도의 착색렌즈를 이용하여 본 연구에 서보다 더 많은 대상자의 결과를 분석한다면 임상에 서 착색렌즈를 처방하는 데 있어서, 보다 더 신뢰성 있는 기준을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.
Ⅴ. 결 론
본 연구결과로 착색렌즈가 어느 정도의 색 혼동을 유발할 수 있음이 증명되었고, 그 정도는 연한 농도 의 착색렌즈보다 진한 농도의 착색렌즈에서 더 심하 게 나타남을 알 수 있었다. 특히, 야간 운전용이나 사 격용으로 추천되는 노란색 렌즈의 경우, 두 가지 색 각검사에서 색 혼동을 유발할 수 있다는 결과에 따라 그 착용이 주의되어야 할 것이다. 또한 색등검사에서 진한 농도의 회색과 갈색의 렌즈가 색의 혼동을 일으 켰는데, 이 두 가지 색상은 일반적인 선글라스에서 많이 사용되고 있는 만큼 처방과 착용에 있어서 사용 목적 및 농도를 고려하여야 할 것이다.
