Ⅰ. 서 론

인간과 같은 유기체는 끊임없이 여러 감각들을 동시에 받아들이며 살아가게 된다.¹⁾ 인간은 태어나면서부터 주 변 환경과 자연스럽게 상호작용하며, 외부의 수많은 자 극과 정보를 느끼고 경험한 것을 바탕으로 신체의 모든 능력이 성장하고 발달하게 된다.²⁾ 특히 외부 환경으로부 터 제공된 정보를 수용하는 감각 중 시각은 전체 감각의 60%, 청각은 20%를 차지하기 때문에 시각 정보는 매우 중요한 것으로 인식되고 있다.^3,4) 이처럼 인간을 포함한 유기체들에게 시각이 우세한 감각으로 인지되는 이유는 시각기관을 통해서 전달되는 정보가 뇌의 인식과 암기력 에 상당한 영향을 미치기 때문이다.^3,4) Lee 등⁵⁾은 시각 정보 이외에 청각정보가 언어정보 처리에 중요한 역할을 한다고 하였으며, Lee 등⁶⁾은 대뇌의 암기 및 운동수행 시 청각적인 방해는 뇌의 활성을 저해한다고 하였다.

대뇌의 기억능력은 감각기억(sensory memory), 단기 기억(short-term memory, STM), 작업기억(working memory), 장기기억(long-term memory, LTM)으로 분류된다. 감각기억은 눈과 귀 등을 통해 들어온 시각 및 청각 정보 등을 순간적으로 저장하여 아주 짧은 기간 동안 정확하게 기록하는 기억으로, 시각기억(visual memory), 청각기억(auditory memory), 촉각기억(haptic memory) 및 후각기억(olfactory memory)이 이에 해당되며, 시 각기억은 가장 짧게 지속되고 후각기억은 가장 오랫동안 지속된다. 뇌로 들어온 감각기억은 뇌에서 ‘필요하다는 인식’과 ‘주의(attention)’가 수반되어야 단기기억으로 저장되며, 단기기억은 일시적 기억이라는 점에서는 감각 기억과 유사하지만 인간의 의식 속에 약 20~30초 정도 존재하고⁷⁾ 감각기억이 사라진 후에도 그 자극을 기억하 고 특징을 감지할 수 있도록 하는 기억이다. 작업기억은 단기기억이 확장된 개념으로 감각기관을 통해 얻은 정보 를 기억하고 보유하며 인지적 과정을 계획하여 실제로 일을 수행할 수 있도록 하는 기억체계로,⁸⁾ 실제로 수행 하는 작업장이라고 볼 수 있다.⁹⁾ 장기기억은 과거경험과 지식을 장기간 보존하여 이 기억들을 재생하거나 재인식 또는 재구성해 나타날 수 있도록 하는 기억체계이다.

기억체계는 다중기억이론(multi-store model of memory)이 제안되면서 세분화되고 체계화되었는데,¹⁰⁾ 이는 여러 감각기관을 사용하면 기억력이 증대된다는 이 론이다.¹¹⁾ 즉, 여러 감각기관을 통해 들어온 감각자극이 신경정보로 전환된 후, 짧은 시간 동안 이 자극을 처리 대상으로 인식할 것인지 혹은 소멸할 것인지를 결정한다 는 것이다.¹¹⁾ 따라서 여러 감각기억을 통해 자극이 들어 올 때 기억이 강화되는데, 여러 다양한 감각정보 중에서 뇌에 가장 많이 입력되는 자극은 시각과 청각 정보라고 한다.¹²⁾ 필요하다는 자각에 의해 인간의 뇌 속에 짧게 지속되는 단기기억과 실제로 작업을 수행하는 작업기억 에 대하여 Baddeley 등¹³⁾은 단기기억과 작업기억이 분 리된 최초의 작업기억 모형을 제시하였다. 작업기억 모형 은 청각과 언어 정보들을 주로 다루는 “음운루프(조음루 프, phonological loop)”, 시각적인 정보들을 주로 다루는 “시공간 메모장(visuo-spatial sketch pad)” 및 “중앙집 행장치(중앙관리자, central executive)”로 구성된다.^14,15)

작업기억을 검사하는 방법은 Daneman 등¹⁶⁾에 의해 처음으로 고안되었고, 이들이 고안한 작업기억 검사 방 법을 토대로 Lee¹⁷⁾는 “한국어 읽기 폭 검사”를 고안하였 다. 작업기억에 해당하는 단기기억을 검사하는 방법은 단어나 숫자를 청각적으로 들려주고 곧바로 기억나는 대 로 말하도록 하여 회상한 단어나 숫자의 개수를 측정하 는 방법이다.

근시와 난시와 같은 굴절이상의 경우 안경이나 콘택트 렌즈로 굴절이상을 교정하고 있는데, 굴절이상을 완전교 정하지 않거나 일부 굴절이상을 저교정(undercorrection) 하는 경우가 많고, 굴절이상의 저교정 또는 미교정에 의 한 시각적 불편감은 사회적, 경제적인 측면에서 많은 영 향을 준다고 보고되었다.¹⁸⁾ 시각적 불편감은 불완전한 시각기억으로 연결되고 이것이 작업기억에 영향을 주어 사회 활동에 영향을 줄 수 있을 것으로 예측되나 이와 관한 연구는 미흡한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 흐린 시력이 불완전한 시각기억 을 유발하고 시각기억이 작업기억에 미치는 영향을 확인 하고자, 근시안과 근시성 난시안을 대상으로 굴절이상을 저교정하여 불완전한 시각자극상태를 만든 후 Daneman 등¹⁶⁾과 Lee¹⁷⁾등이 고안한 작업기억 검사 방법을 활용하 여 청각자극이 동반된 상태에서 작업기억의 일종인 단어 암기력를 측정하여 완전교정상태와 비교하였다.

Ⅱ. 대상(재료) 및 방법

1. 대상(재료)

본 연구 취지에 동의한 건강한 성인 중 구면굴절력 -1.00 D 이상인 근시안과 원주굴절력 -1.00 D 이상의 근시성 난시안 중에서 시력에 영향을 미칠 수 있는 안과 질환 및 굴절교정수술을 받은 경험이 있는 사람과 단안 의 교정시력이 0.8 미만, 양안의 원거리 교정시력이 1.0 미만인 경우를 제외한 근시안 31명(평균 연령: 22.16± 1.32세)과 근시성 난시안 29명(평균 연령: 23.04±1.40 세), 총 60명(남자: 27명, 여자: 33명)을 대상자로 하였다. 연구에 참여한 대상자에게 실험 목적과 검사 방법에 대하 여 구두와 서면으로 충분히 설명한 후 참여 동의를 얻었다.

2. 연구 방법

1) 검사방법

(1) 굴절교정값 측정 및 교정 방법

굴절교정값은 자동굴절검사기(KR-8100P, Topcon, Japan)와 포롭터(VT-SE, Topcon, Japan)를 사용하 여 측정하였다. 굴절이상은 안경시험테(TLS-AF, Topcon, Japan)를 이용하여 완전 교정 및 저교정 상태를 유도하였으 며, 근시성 난시안을 대상으로 눈을 완전 차폐(occlusion)하 여 맹(blindness)의 상태로 만들었다. 기준값(gold standard) 은 굴절이상을 완전 교정한 상태로 설정하였고, 구면굴 절력을 저교정한 상태는 근시안과 근시성 난시안을 대상 으로 시험테를 이용하여 원주굴절력은 완전 교정한 상태 에서 구면굴절력만 -1.00 D 저교정하였으며, 원주굴절 력 저교정 상태는 구면굴절력을 완전교정한 상태에서 원 주굴절력을 -1.00 D 만큼 저교정하였다.

(2) 암기력 측정

암기력은 양안 완전교정, 저교정 상태 및 차폐 상태에 서 4.5 m의 거리에 컴퓨터 화면을 배치하고 규칙성이 없는 일련의 글자 시표를 보여주면서 측정하였다. 시표 의 글자 크기와 글자 폭은 시시력표의 시표 작성 기준에 따라 자체적으로 만들었다. 글자시표는 예비실험을 거쳐 해독(解讀) 난이도를 일정하게 만들기 위해 한글의 초성 과 중성으로 구성된 음절시표를 사용하였고, 모든 글자 의 글꼴, 폰트, 자간은 동일하게 하였다. 컴퓨터 화면에 보이는 한글시표는 한 줄에 5 글자씩 3줄로 배치하여 총 15개의 글자로 구성하였고, 각각의 시표는 한 글자당 0.7초 간격, 줄 변경 시에는 1.4초의 간격으로 나타나도 록 하여 글자를 보도록 하면서 음절시표의 음성을 동시 에 3회 반복적으로 들려주었다. 완전 교정, 저교정 및 완전 차폐 상태에서 각각 화면에 나타난 음절을 기록하 게 하여 암기력 평가를 하였다. 연상력에 의한 암기를 배제하기 위하여 글자의 배열은 규칙성이 없는 일련의 15개의 글자로 구성하였고, 선행 학습에 의한 암기력을 배제하기 위해서 3회 측정 시 마다 글자의 배열을 모두 다르게 하였다.

2) 자료분석

측정값에 대한 분석은 통계프로그램 SPSS V21.0(SPSS Inc, Chicago, IL, USA)을 사용하였다. 양안 완전교정 상태, 저교정 상태 및 완전차폐 상태에서 측정한 정답률은 일원배치 분산분석(Oneway ANOVA)을 이용하여 비교 하였고, 저교정 상태에서의 정답률이 근시도와 난시도와 상관성이 있는지는 Pearson 상관분석을 사용하여 분석 하였으며, 본 연구의 실증분석은 모두 유의수준 p<0.05 에서 검증하였다.

Ⅲ. 결 과

1. 대상자의 굴절교정값

대상자는 근시안 31명과 근시성 난시안 29명으로, 근 시안의 굴절교정값은 –4.15±2.49 D였으며, 근시성 난 시안의 구면 굴절교정값은 -4.43±2.38 D, 원주 굴절교 정값은 1.60±0.93 D, 등가구면굴절력은 -5.11±2.40 D로 나타났다(Table 1). 단순 근시안은 근시도에 따라 약도 근시, 중등도 근시, 고도 근시로 분류하였고 각각의 평균 등가구면굴절력은 -2.44±2.54 D, -4.33±2.54 D, -7.32±2.10 D로 나타났다(Table 1).

2. 구면굴절력 미교정 상태에서의 암기력

암기력을 성별에 따라 비교한 결과, 근시안의 경우 완전 교정한 남성의 암기력은 6.00±1.79개, 구면굴절력 -1.00 D 저교정한 경우에는 3.00±1.67개, 차폐한 후에는 2.91 ±1.79개로 나타났고 여성의 암기력은 5.80±2.09개, 3.30 ±1.34개, 3.90±1.77개로 성별에 따른 차이는 없었다 (t=0.267, p=0.791), (t=-0.546, p=0.589), (t=-1.509, p=0.142). 근시성 난시안의 경우에도 완전교정, 원주굴 절력 –1.00 D 저교정, 차폐 상태에서 남성의 암기력은 각각 6.31±1.74개, 4.00±1.10개, 4.56±2.06개, 여성 의 암기력은 5.82±1.83개, 3.55±1.37개, 4.36±2.11개 로 성별에 따른 차이는 없어(t=0.710, p=0.484), (t=0.957, p=0.347), (t=0.244, p=0.809), 남녀를 구분하지 않고 데이터를 처리하였다.

근시안 31명과 원주굴절력 -1.00 D 이상의 근시성 난 시안 9명 총 40명을 대상으로 암기력을 측정한 결과, 완 전교정 상태에서는 15음절 중 6.03±1.87개, 원주굴절력 은 완전교정하고 구면굴절력을 -1.00 D 저교정한 상태 에서는 3.30±1.42개, 양안 차폐 상태에서는 3.70± 1.79개로 구면굴절력 저교정 상태에서의 암기력은 완전 교정 상태보다 낮았고, 차폐 상태와는 차이가 없었다 (F=29.823, p<0.001), (Table 2).

3. 원주굴절력 저교정 상태에서의 암기력

근시성 난시안 29명을 대상으로 암기력을 측정한 결 과, 완전 교정 상태에서는 15음절 중 6.11±1.76개, 구 면굴절력은 완전교정하고 원주굴절력은 -1.00 D 저교 정한 상태에서는 3.81±1.21개, 양안 차폐한 후에는 4.48±2.05개로 원주굴절력 저교정한 상태에서의 암기 력은 완전교정 상태에서보다 낮았고 차폐 상태와는 차이 가 없었다(F=12.920, p<0.001), (Table 3).

4. 근시도와 난시도에 따른 암기력의 상관성

근시안 31명을 대상으로 구면굴절력 -1.00 D 저교정 상태의 암기력은 근시도와 상관성이 없었다(R=-0.193, p=0.299). 근시도에 따라 대상자를 약도 근시, 중등도 근 시 및 고도 근시 그룹으로 나누고 완전 교정, 구면굴절력 저교정 및 차폐 상태에서 암기력을 측정한 결과 약도 근시 안은 15음절 중 5.92±1.73개, 2.83±1.70개, 3.00± 1.65개, 중등도 근시안은 4.89±1.62개, 3.67± 1.58개, 4.11±2.03개, 고도 근시안은 6.70±2.26개, 3.20± 0.92개, 3.70±1.70개로 세 그룹 모두 완전 교정 상태에 서 암기력이 가장 높았고, -1.00 D 저교정 상태의 암기력 은 근시도에 따라 차이가 없는 것으로 나타나(F=0.844, p<0.441), 구면굴절력 저교정 상태가 선명한 상을 제공하 지 못하여 암기력을 저하시킨 것으로 추정되지만 근시도 에 따라서는 차이가 없는 것으로 나타났다(Table 4).

근시성 난시안 29명에서 원주굴절력 -1.00 D 저교정 상태의 암기력도 난시도와 상관성이 없는 것으로 나타났 다(R=0.296, p=0.134).

5. 구면굴절력과 원주굴절력 저교정한 상태에서의 암기력 비교

구면굴절력과 원주굴절력을 –1.00 D 모두 저교정할 수 있는 근시성 난시안 9명을 대상으로 구면굴절력과 원 주굴절력을 각각 –1.00 D 저교정하고 암기력을 비교한 결과 완전교정 상태에서는 시표 15 음절 중 6.56±1.51 개, 구면굴절력 -1.00 D 저교정 상태에서는 3.67± 1.32 개, 원주굴절력 -1.00 D 저교정 상태에서는 3.67±1.41 개, 양안 차폐 상태에서는 4.22±1.79개로 구면굴절력 과 원주굴절력을 -1.00 D 만큼 저교정한 상태에서는 완 전 교정 상태보다 낮았고, 구면굴절력과 원주굴절력 저 교정 상태는 서로 차이가 없었고 차폐 상태와 유사한 것 으로 나타났다(F=7.402, p<0.001), (Table 5).

Ⅳ. 고 찰

본 연구에서는 근시안과 근시성 난시안의 굴절이상에 대한 저교정 상태가 시각과 청각에 자극을 동시에 주었을 때 암기력에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였고, 근시 안과 근시성 난시안 모두의굴절이상이 완전 교정된 상태 에서 암기력이 가장 높았으며, 굴절이상이 –1.00 D 저교 정된 상태는 시자극을 완전 차단하여 청각에만 의존한 상 태와 유의하였다. 굴절이상을 완전 교정하여 시각과 청각 자극에 의존한 상태에서 암기력이 높게 나타난 이유는 Cho¹¹⁾의 연구에서 보고되었듯이 여러 감각을 사용하면 기 억력이 증대된다는 다중기억이론에 맞는 결과로 사료된다.

본 연구에서 진행한 청각자극을 동반한 시표 암기실험 은 단기기억에 해당하며, 단기기억은 감각기억의 과정을 거친 후 진행된다.¹³⁾ Fig. 1¹³⁾와 같이 감각기억이 단기기 억으로 인식되기 위해서는 뇌에서 필요하다고 인식하는 과정과 ‘주의’ 과정을 거쳐야 하며, 감각기억으로 저장되 면 자극이 사라진 후에도 그 자극을 기억하고 특징을 감 지할 수 있게 된다. 작업기억은 단기기억이 확장된 개념 으로 감각기관을 통해 얻은 정보를 일시적으로 기억하고 보유할 수 있고, 장기기억으로 저장될 수 있다. 본 연구 에서 사용된 시표와 같이 규칙성이 없는 글자정보를 시 각과 청각을 통해서 단기적으로 뇌에서 받아들이는 기억 은 단기기억이라고 할 수 있는데, Atkins 등¹⁴⁾은 단기기 억을 통한 작업기억이 학습 및 암기력을 필요로 하는 과 제의 수행과 밀접한 관련이 있다고 하였다.

본 연구에서 암기력이 가장 높게 나타난 상태는 근시 안과 근시성 난시안 모두 굴절이상을 완전히 교정한 상 태로, 이는 시표에서 나온 빛이 각막과 수정체 등의 굴 절계를 통과하여 망막에 정확히 초점을 맺어 노이즈 (noise, 잡음) 자극이 전달되지 않아 “시공간 메모장”에 정확하게 저장될 수 있었기 때문이라고 생각하며, 이렇 게 전달된 시각정보와 “음운루프”에서 받아들인 청각정 보는 “중앙집행장치”에 잘 전달되어 암기력이 높게 나타 난 것이라고 생각한다.

고도 근시안과 약도 근시안이 –1.00 D 저교정 되었을 경우에는 굴절이상을 정확히 교정한 것이 아니기 때문에 안굴절력계의 굴절이상을 완전히 교정하지 못해 상이 망 막 앞에 맺히게 되어 망막에는 흐린 상으로 맺히게 된다. 따라서 근시안과 근시성 난시안의 완전교정 도수에서 각 각 –1.00 D 저교정 했을 때 나타난 흐린 시자극은 “시공간 메모장”에 노이즈 자극으로 전달되어 시각과 청각 자극을 동시에 통제하는 “중앙집행장치”에서 불리하게 작용되어 암기력이 낮아진 것으로 생각된다. 근시성 난시안의 경우 –1.00 D 저교정 상태가 유의하지는 않지만 차폐보다 암기 력이 낮은 평균값을 보였는데 이는 차폐상태에서는 시자 극이 없기 때문에 “음운루프”에서 청각 자극에 집중적으로 작용하여 나타난 결과로 생각되고, 저교정 상태가 시자극 이 없는 상태보다 암기력에 방해가 되는 것이 아닌가 추측 되나 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 근시도에 따라 대상자를 약도 근시, 중등도 근시, 고도 근 시 그룹으로 나누어 저교정 상태에 따른 암기력을 비교한 결과 그룹에 따라 차이가 없었는데 이는 흐린 상의 크기가 노이즈 자극의 양에 영향을 주는 것은 아니라고 추정되며, 노이즈 자극은 크기에 상관없이 단기기억에 영향을 주어 작업기억에도 영향을 주는 것으로 사료된다.

근시성 난시안의 경우 원주굴절력의 굴절이상은 방향 성을 가져 상의 번짐(blur) 현상을 발생시키게 되는데 난 시안에서 –1.00 D 저교정 되었을 때 망막상은 난시의 축 에 따라 정확한 굴절이상을 교정한 것이 아니기 때문에 비대칭적인 굴절이상의 교정으로 나타나 흐린 상으로 결 상된다.¹⁸⁾ Fig. 2¹⁹⁾와 같이 근시성 난시안의 피실험자들 이 원주굴절력을 -1.00 D 저교정한 상태에서는 방향성에 따른 흐린 상을 보게 되어 노이즈자극이 “시공간 메모장” 에 전달되어 “중앙집행장치”에서 청각정보와의 처리가 원 활하지 못하여 암기력 저하를 보인 것으로 생각된다.

따라서 작업기억인 암기력을 높이기 위해서는 근시성 및 난시성 굴절이상을 모두 완전히 교정해야 시자극이 “시공간 메모장”에 정확하게 저장되고, 이렇게 전달된 시각정보와 “음운루프”에서 받아들인 청각정보가 중앙집 행장치에 잘 전달되는 것으로 생각된다. Atkins 등¹⁴⁾의 보고와 같이 정확한 시력교정으로 감각기억이 뇌에 인식 되어야 작업기억 또한 원활히 진행되기 때문에 정확한 시력교정은 암기력 향상에 도움이 될 수 있으며, 학습과 암기력을 필요로 하는 과제를 효율적으로 수행하는데 중 요한 요인이라고 사료된다.

Ⅴ. 결 론