Ⅰ. 서 론
학습은 하나의 감각기관을 통하여 그 자극이 뇌로 전달되어 해석되는 과정을 필요로 한다. 이런 자극을 뇌로 전달하는 감각기관중 시각은 모든 감각적 정보 를 통합하는 역할을 하는 중요한 기관이다.1) 글을 읽 는 것은 학습의 가장 기본적인 형태이며 이를 위해서 정상적인 시각 기능을 갖는 것이 매우 중요하다. 읽 기에 어려움을 야기할 수 있는 시각 기능의 이상은 안질환, 굴절이상, 양안시 이상, 전달경로상의 문제, 그리고 시각피질에서의 문제로 구분될 수 있다. 안질 환적인 문제는 안과학적인 치료, 굴절이상은 시력교 정용 안경과 콘택트렌즈를 통해 교정이 가능하며, 양 안시 이상은 안구 운동능력 향상을 위한 훈련으로 기 능을 향상시킬 수 있다.2)
하지만 질환적인 문제가 없음에도 불구하고 시각 전달로에서의 정보전달의 혼란 혹은 과도한 자극으로 인하여 뇌에서의 불편함을 야기하는 경우가 있는데, 이를 시각적 스트레스라 하며 학습에 영향을 미친다 고 알려져 있다. 시각적 스트레스(Meares-Irlen Syndrome)는 광과민 증후군이라고도 하는데 이의 증상으로는, 독서시 글씨가 편하게 보이지 않고 왜곡 되어 보이거나, 페이지가 너무 밝게 보이거나 혹은 눈이 쉽게 피곤함을 느끼고, 책의 글씨가 움직이거나 흐려 보이는 현상을 호소한다.3) 또한 정상 수준의 지 적능력을 가지고 있음에도 불구하고, 읽기, 쓰기, 말 하기 등에서 어려움을 호소하는 경우를 특수학습장애 (specific learning difficulties)라고 하며 이는 집중 력의 저하로 독서에 있어서 지속적이지 못하며 정확 성이 떨어지게 되어 학습장애를 유발하는 것이다. 그 요인중 하나가 시각적인 문제라 할 수 있다.4) 미국의 경우 약 5~20% 정도의 학생들과 성인들에서 독서시 이런 현상을 호소하는 것으로 알려져 있다.5) 국내의 경우 2005년 교육인적자원부의 특수교육실태조사에 의하면 이런 학습장애 아동은 전체 특수 교육 대상자 중 정신지체에 이어 2번째로 많은 비중을 차지한다고 보고하고 있으며, 대전지역의 학생들을 대상으로 주 의력 결핍과 시지각 능력을 분석한 연구에 의하면 전 체 학생의 18.6%가 주의력 결핍 의심군으로 분류되 며, 주의력 결핍은 시지각 영역1(독서 능력 및 독서시 불편한 증상)과 시지각 영역2(광과민성, 입체감)에서 유의한 상관관계를 갖는다고 보고하였다.6) 이러한 시 각적 스트레스로 인한 문제점은 독서를 할 때 뿐 아 니라 컴퓨터 작업자의 어깨와 목의 통증 호소와 연관 이 있으며, 어깨나 목에 발생한 통증의 53%를 차지한 다고 보고하였다.7) 미국에서는 인구의 12%가 편두통 의 영향을 받고 있으며, 원인으로 시각적 스트레스와 상당한 관계가 있다고 보고 하였다.8)
이러한 시각적 스트레스의 증상은 특히 대비감도 가 매우 높은 가로형태의 패턴에 대해서 발생되거나 증상이 심해지는 것으로 알려져 있다(Fig. 1).9) 이는 결과적으로 책을 읽는 것은 흰색 바탕의 검은색 글씨 가 가로로 되어 있는 형태로 읽는 것이므로, 독서자 체가 시각적 스트레스를 유발할 수 있는 잠재적인 형 태의 패턴, 독서에 흥미를 잃게 되는 원인이 될 수 있 기 때문에, 책을 가장 많이 접하는 학령기에 이런 증 상이 있는지에 대한 검사는 매우 중요하다고 할 수 있다.
착색렌즈가 독서에 도움이 된다는 과학적인 사실 은 Critchley M10)에 의해 1964년에 처음 보고되었고, 1994년 영국의 Wilkin와 Bruce가 색을 이용한 시각 적 스트레스 경감에 대한 과학적인 설계를 통한 연구 결과를 발표 하였고, 이후로 시각적 스트레스와 읽기 능력과 관련된 많은 연구들이 이루어졌다.
Bouldoukian J et al11)은 특수학습장애가 있는 경 우 색이 있는 투명책받침을 사용할 때 읽기속도가 향 상되었고, 정확하게 선택된 색인 경우 그 효과가 더 좋았다고 보고하였다. 또 다른 연구에서는 학생들이 색이 들어간 필터를 사용하면 문자에 대한 지각과 읽 기 속도가 향상되었다고 발표하였으며,12) 자폐증이 있는 경우 색이 들어간 필터를 사용했을 때 독서능력 이 향상 되었다는 보고도 있다.13)
이와 같이 시각적 스트레스와 관련된 연구가 활발 히 행해지고 있고, 현재 영국의 교육부에서는 Screening 차원에서 각 학교에 의무적으로 색을 이용 한 색지각 검사를 권유하고 있다. 하지만 국내의 경우 2004년 국립특수교육원의 발표에 의하면 대부분 지능 검사와 학력검사의 불일치 기준으로 학습장애를 선별 하고 있으므로, 이러한 기준으로는 시각적 정보처리 결함에 의한 특수학습장애를 제대로 선별할 수 없다고 보고하였다. 또한 색상 사용자의 시지각에 관한 연구 도 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 컴퓨터 모니 터의 흰색 바탕과 선택된 편안한 색상의 바탕을 보았 을 때와 흰색의 조명과 선택된 편안한 색상의 조명하 에서 패턴의 불편함 정도와 읽기 속도를 비교 분석하 고자 한다.
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 대상자
본 연구의 취지에 동의하고 눈에 안과적 질환 및 질 환으로 인한 수술 경험이 없는 인원을 선발하였다. 시 력검사를 통해 나안 및 교정시력이 1.0 이상, 읽기 능 력에 장애가 없는 것으로 판단된 시각적으로 정상안인 20명(평균 연령 26±4.68세)을 대상으로 하였다.
2. 실험 방법
1) 패턴에 대한 불편함 테스트
컴퓨터 시뮬레이션 프로그램(Color to Comfort Test 2015, Korea)을 사용하여 바탕색이 흰색인 컴 퓨터 모니터와 Table 1에서 나타낸 것과 같이 12가지 색상(색상의 농도 15%, 25%, 40%) 중 대상자가 가장 편하게 느껴진다고 선택한 바탕색의 컴퓨터 모니터, 흰색 조명의 스탠드, 컴퓨터 모니터에서 선택한 색상 과 동일하게 연동되어지는 대상자가 선택한 조명색의 스탠드 등 4가지 경우의 조건에서 자각적인 4가지 증 상(눈부심 정도, 패턴 움직임, 패턴의 깜빡거림, 안정 피로 및 두통)의 불편함 정도를 설문지를 통해 확인 하였고, 그 결과를 각 문항의 정도에 따라 매우 불편 함(5점), 불편함(4점), 보통(3점), 편안함(2점), 매우 편안함(1점)으로 5점 평가 척도 분석을 통해 더 높은 점수에서 더 높은 불편함을 나타내는 것으로 판단하 였다.
2) 읽기 속도 측정
읽기 테스트는 1분간 대상자가 문장을 예측하지 못 하도록 연결성이 없고, 내용의 의미가 없도록 구성된 204개 단어들의 조합을 무작위로 선택하여 1분당 정 확하게 읽은 단어수(wpm)를 측정하고 생략된 줄, 잘 못된 단어 및 순서 등을 제외하고 기록하였다. 읽기 속도는 컴퓨터 모니터 배경이 흰색인 경우와 대상자 가 가장 편하게 느껴진다고 선택한 컬러의 경우에서 두 차례 측정하였다(Fig. 2).
3. 통계 처리
본 연구는 바탕색이 다른 모니터와 스탠드에서 각 각 패턴에 대한 불편함 정도와 읽기 속도를 비교 분 석하였다. 통계 처리는 SPSS version 20.0(SPSS Inc., Chicago, USA)을 이용하여 paired t-test 통 계분석을 실시하였고 유의수준은 0.05 미만일 경우 유의한 차이가 있는 것으로 판단하였다.
Ⅲ. 결 과
바탕색이 흰색인 경우와 비교하여 각각의 대상자들 이 가장 편하게 느껴지는 색상으로 가장 많이 선택한 것은 Turquoise(5명)였으며, Aqua(4명) 색상을 두 번째로 많이 선택하였다. 그 다음으로 많이 선택된 색 상은 Apple과 Blue 색상으로 동일하게 3명이 선택하 였다. 이와 같은 결과로 Magenta, Purple과 같이 분 홍(붉은)색 계열의 색상보다는 녹색과 청색 계열의 색 상들이 바탕색으로 편하게 느껴진다는 것을 알 수 있 었다. 또한 선택된 색상 중 많은 비중을 차지한 녹색 과 청색 계열에서 40%의 농도를 선택한 경우가 11명 으로 가장 많았고, 25%와 15%가 각각 2명으로 바탕 색의 진하기가 일정 수준까지 진해질수록 패턴에 대 해 더 편하게 느끼는 것으로 나타났다(Table 2).
1. 모니터 바탕색에 따른 패턴에 대한 불편함 정도 비교
모니터 바탕색에 따른 패턴에 대한 불편함 정도를 눈부심 정도, 패턴 움직임, 패턴 깜빡거림, 안정피로 및 두통 4가지 항목에서 5점 척도를 이용하여 분석한 결과 흰색 바탕의 패턴에 대해서는 ‘안정피로 및 두통’ 항목에서 3.90±0.16 점으로 가장 높은 불편함 정도 를 나타내었고, ‘패턴 깜빡거림’ 항목에서 3.25±0.23 점을 나타내어 4가지의 항목 중 불편함이 가장 덜 한 것으로 나타났다. 대상자들에게 가장 편하게 느껴지 는 색상으로 선택된 바탕색의 패턴에 대한 불편함 정 도 평가에서는 ‘눈부심 정도’ 항목에서 2.90±0.18 점 으로 가장 불편함이 높은 것으로 나타났고, ‘패턴 깜 빡거림’의 항목에서 2.73±0.23 점으로 가장 낮은 불 편함 정도를 나타내어 정도의 차이는 있었지만 4가지 항목 모두에서 흰색 바탕의 패턴을 볼 때 보다는 편하 게 느껴지는 선택된 색상을 바탕색으로 했을 경우 패 턴에 대한 불편함 정도가 감소하였다(Table 3).
4가지의 항목을 합산하여 컴퓨터 모니터 바탕이 흰 색인 경우와 선택한 가장 편한 색을 모니터 바탕으로 한 경우를 최종 비교 분석한 결과, 흰색 바탕의 컴퓨 터 모니터의 패턴에 대한 불편함 정도(3.64±0.16 점)보다, 선택된 바탕색을 컴퓨터 모니터 배경으로 한 경우에서 불편함 정도가 감소하는 것으로(2.83± 0.17 점)으로 나타나, 통계적으로도 유의한 차이를 나타내었다(p=0.000) (Fig. 3).
2. 스탠드에서 비치는 색상에 따른 패턴에 대한 불편함 정도 비교
스탠드에서 비춰지는 색상에 따른 패턴에 대한 불 편함 정도를 4가지 항목에 대해 5점 척도로 분석한 결과 흰색 빛이 비춰지는 스탠드에서의 패턴에 대해 느끼는 불편함은 ‘눈부심 정도’에서 3.55±0.21 점으 로 가장 큰 불편함을 나타냈고, 패턴 깜빡거림 항목 에서 2.70±0.22 점으로 가장 낮은 불편함으로 나타 났다. 대상자들이 가장 편하게 느껴지는 바탕색과 동 일한 색상으로 비춰지는 스탠드에서의 패턴에 대한 불편함 평가에서는 ‘눈부심 정도’ 항목에서 2.65± 0.21 점으로 불편함이 가장 높은 것으로 나타났고, ‘패턴 움직임’ 항목에서 2.23±0.19 점으로 가장 낮은 불편함을 나타내어 컴퓨터 모니터에서와 마찬가지로 정도의 차이는 있었지만 4가지 항목 모두에서 흰색 빛이 비치는 스탠드에서 패턴을 볼 때 보다는 편하게 느껴지는 선택된 색상으로 비춰지는 스탠드에서의 패 턴에 대한 불편함 정도가 항목별로 감소하는 것으로 나타났다(Table 4). 또한 컴퓨터 모니터의 패턴에 대 한 불편함 정도와 비교하여 스탠드를 비췄을 때의 불 편함 정도가 감소하는 것으로 나타났다.
각각의 항목을 합산하여 스탠드에서 비춰지는 빛이 흰색인 경우와 선택된 가장 편한 색의 경우에서 느끼 는 패턴에 대한 불편함 정도를 최종 비교 분석한 결과, 흰색 바탕에 비춰지는 스탠드에서의 패턴에 대한 불편 함 정도(3.03±0.16 점) 보다 선택된 바탕색이 비춰지 는 스탠드에서 패턴에 대한 불편함 정도(2.47±0.16 점)가 감소하는 것으로 나타났으며, 통계적으로도 유 의한 차이를 보였다(p=0.004) (Fig. 4).
3. 컴퓨터 모니터 바탕색에 따른 읽기 속도 변화
읽기 속도 측정은 분당 정확하게 읽은 단어수 (wpm)를 측정하고 생략된 줄, 잘못된 단어 및 순서 등을 제외한 후 기록했다. 컴퓨터 모니터 배경이 흰 색인 경우와 대상자가 가장 편하게 느껴진다고 선택 한 색상의 경우에서 각각 측정하여 비교 분석하였다. 컴퓨터 모니터 배경을 흰색으로 하여 분당 읽은 단어 수를 측정한 결과(123.70±5.87 wpm)보다 대상자가 가장 편하다고 선택한 색상을 배경으로 한 경우에서 (132.35±5.90 wpm) 더 높은 읽기 속도를 보였으며 통계적으로도 유의한 차이를 나타내었다(p=0.000) (Fig. 5).
Ⅳ. 고 찰
시각적 스트레스 증상 및 시각 왜곡증상을 유발하 는 원인으로는 특정파장의 빛이 과도하게 투과되어 발생된다고 알려져 있다.14) 그러므로 특정파장의 빛 을 감소시킬 수 있는 색조렌즈를 착용하면 증상을 호 전시킬 수 있다.15) 기존의 Meares O16)의 보고에서는 시지각적인 부분의 문제로 독서시 어려움을 겪을 경 우 인쇄물에 색이 있는 투명 책받침을 올려 놓음으로 써 시지각적 어려움이 감소되었다고 하였으며, Irlen H et al3)의 보고에서도 색이 있는 투명 책받침을 사 용하면 시각적 왜곡현상이 감소되고, 시지각에 향상 을 보인다고 발표하였다. 본 연구에서도 컴퓨터 모니 터 바탕색을 선택된 가장 편한 색상으로 하였을 경우 시각적 스트레스를 줄 수 있는 스트라이프 패턴에 대 한 불편함 정도가 모든 항목에서 유의하게 감소하였 고, 읽기 속도는 흰색 바탕 보다 선택된 색상의 바탕 색에서 유의하게 향상되는 결과를 보였다. 또한 컴퓨 터와 연동되어 선택된 가장 편한 색상이 비춰지는 스 탠드에서도 패턴에 대한 불편함의 정도가 유의하게 감소되는 결과를 보였다. 이 결과는 선행연구와 유사 한 결과를 나타내고 있었다.
착색렌즈의 색상과 농도가 근거리에서 읽기 속도 에 미치는 효과를 연구한 Hwang17)의 결과를 보면 Green과 Blue 색상의 30% 농도에서 분당 읽은 단어 수가 많은 것으로 나타났다. 또 엘렌증후군을 대상으 로 컬러필터를 이용한 Lee18)과 Park19)의 연구에서도 동일하게 엘렌증후군 대상자의 청색필터를 선택한 비 율이 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서도 대상자들 이 가장 편하게 느껴진다고 선택한 색상은 20명의 대 상자중 15명이 초록 또는 청색 계열의 색상을 선택하 였고, 농도의 선택에서는 이중 40%(8명), 25%(5명), 15%(2명)의 순으로 낮게 나타났다. Woo20) 등의 기존 연구에 의하면 단파장인 녹색의 경우 장파장의 배경 보다는 읽기가 더 편하고 선호도 또한 높다는 결과와 일치한다. 이러한 결과들로 초록과 청색 계열의 색상 들이 읽기 속도 향상과 더불어 가로 패턴의 독서에 대한 시각적 스트레스를 감소시켜 줄 수 있을 것으로 생각되며 일정 수준의 진하기가 이루어질 경우 효과 는 더 증가될 것으로 사료된다. 하지만 Wilkins AJ21) 의 연구결과에서는 독서시 발생되는 조절작용과 폭주 반응은 대뇌의 Magnocell들에 의해 이루어지며 Magnocell들은 빛의 파장과 개인에 따른 차이가 있 지만 대부분 황색 파장에서 세포들의 기능이 향상된 다고 하였으나 본 연구에서는 황색 계열의 색상을 바 탕색으로 선택한 대상자는 한명도 없었다. 이는 본 연구의 대상자들이 20∼30대에 연령대로 이루어져 있고, 대상인원이 20명으로 다양한 연령대와 대규모 인원들에 대한 추가연구가 필요할 것으로 생각한다.
2007년 교육인적자원부에서 발표된 국가수준 학업 성취도 평가 결과 초등학교 6학년의 경우 기초학력 수준 미달인 학생이 3.8%, 중학교 3학년 학생들의 경 우 7.4%로 초등학교 보다 중학교가 더 높은 비율로 나타났다. 이 결과는 초등학교부터 시작되어 해결되 지 못한 읽기 능력 부족이 심화된 교과 과정으로 이 어지는 중학교에서 더 심해지는 것으로 추정되며 시 각적 스트레스로 인한 읽기 능력의 감소가 원인이 될 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에 사용된 가로 줄 무늬 패턴은 청소년기 학업을 위한 대부분의 도서에 적용되어 있다. pattern glare(눈부심 과잉의 휘도 또는 과잉의 휘도 대비 때문에 불쾌감이 생기거나 대 상물을 지각하는 능력이 저하될 수 있는 시각의 상태) 의 경우 시지각적 왜곡과 줄무늬 패턴에서 시각적 스 트레스가 나타나는 것이 특징이다. Wilkins22)는 대뇌 피질의 자극이 pattern glare 때문에 나타날 수 있 고, 구체적인 색의 필터가 관련된 증상들을 감소시킬 수 있다고 하였다. 또 최대 pattern glare의 경우 격 자무늬가 반복되는 3cpd(cycle per degree)에 의한 공간주파수, 편평한 폭과 간격, 높은 대비감도와 양 안 보기를 가져야 한다고 알려져 있다.9) 본 연구에서 는 프로그램에 설치되어 있는 여러 종류의 패턴 중 glare 현상을 가장 크게 느낄 수 있는 가로 형태의 패 턴을 선택하여, 컴퓨터 모니터 상에서 이러한 패턴의 배경색을 달리 하여 양안으로 패턴을 볼 때 불편함이 감소되는 결과와 연동된 스탠드에서도 패턴에 대한 불편함이 감소되는 결과를 보여 청소년기 학습향상에 도 큰 도움이 될 것으로 생각된다.
Ⅴ. 결 론
본 연구의 결과로 편안하다고 느껴지는 색상을 배 경으로 사용할 경우 시각적 불편을 줄이고 읽기 능력 개선에 도움이 될 수 있다는 것과 선택한 편안한 색 상이 비춰치는 스탠드 사용 또한 장시간 컴퓨터를 이 용한 작업에서 시각적 스트레스를 줄이기 위해 적용 할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 임의의 색상보다 신중하게 선택한 바탕색이나 조명이 읽기 능력을 향 상시킬 수 있다고 생각한다. 선택된 편안한 색상에서 의 읽은 단어수가 흰색바탕보다 유의하게 증가 하였 으며, 패턴에 대한 시각적 스트레스 역시 흰색 바탕 보다는 선택된 편안한 색상의 바탕에서 감소되는 것 으로 나타나 눈이 느끼는 가장 편안한 색상을 바탕색 과 조명으로 사용한다면 시각적 스트레스의 감소 효 과로 인한 학습(읽기) 능력향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단하며 특히 아동 청소년에 나타나고 있는 읽기능력 저하로 인한 학습장애 예방에 큰 도움이 될 것으로 사료된다.
APPENDIX 1
불편함 테스트
이름 : 나이 :
1. 1분간 읽은 단어수 = 읽은수 - (빠뜨린 라인) - (빠뜨린 단어) - (잘못된 순서)
2. 주관적 증상
2-1. 눈부심 정도
2-2. 패턴 움직임
2-3. 패턴 깜빡거림
2-4. 안정피로 및 두통
