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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.21 No.3 pp.365-372
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2019.21.3.365

Effect of Wearing Plus Lens on Reading Ability of College Students with Normal Binocular Function

Hyun-Soo Choi, Seong-Jong Park, Seok-Ju Lee*
Dept. of Optometry, Cheongam College, Professor, Suncheon
Address reprint requests to Seok-Ju Lee Dept. of Optometry, Cheongam College, Suncheon, TEL: +82-61-740-7443, E-mail: sjlee43@scjc.ac.kr
August 9, 2019 September 20, 2019 September 26, 2019

Abstract

Purpose :

The purpose of this study was to investigate the effect of wearing plus lens on reading ability in college students with normal binocular function.


Methods :

Accommodative lag and reading ability were measured in 42 college students with normal binocular function, and no eye disease. For the control lag test the subjective cross cylinder method was applied, and for the reading ability the duration of fixation, number of regression, saccadic in return sweep and reading rate were measured using the Readalyzer. The subjects reading abilities were measured before and after with the plus lens corresponding to the amount of accommodative lag. Statistical analysis using SPSS version 21.0(SPSS Inc, Chicago, IL, USA) was used to analyze the change of the ability before and after wearing the plus lens through a paired t-test.


Results :

When the subjects wore the plus lens corresponding to the accommodative lag, the duration of fixation was slightly increased, the number of regression was significantly decreased, and the reading rate was significantly increased.


Conclusion :

It was considered that wearing plus lens with low refractive power may affect the time to look at words during reading. During reading with the lens, it may also have an effect changes such as reducing the number of regression and increasing the reading rate.



양안시기능이 정상인 대학생의 읽기능력에 플러스렌즈 착용이 미치는 영향

최 현수, 박 성종, 이 석주*
청암대학교 안경광학과, 교수, 순천

    Ⅰ. 서 론

    오늘날 우리 사회에서 근거리 작업은 일상생활에서 큰 비중을 차지하고 있고 여기에는 눈의 조절 반응이 지 속적으로 필요하다. 장시간의 근거리 작업은 과도한 조 절반응을 일으켜 눈의 피로감, 충혈, 두통, 불편함, 복시 등 다양한 자각증상을 발생시킬 수 있다.1) 따라서 우리 의 눈은 최대한 조절을 적게 하면서도 선명하게 보려는 경제적인 조절반응을 하게 된다.2)

    조절은 주시거리가 가까워지면서 더 크게 요구되어지 며 이론적으로 필요한 조절력은 주시점까지의 주시거리 버전스를 중화시키는 값으로 정해지나 실제로 조절하는 값이 주시거리 버전스의 크기와 같은 경우는 드물다. 일 반적으로 조절반응량이 조절자극량에 비해 약간 작다. 이러한 현상을 조절래그라고 하고, 그 반대의 경우를 조 절리드라고 한다.3,4)조절래그 현상이 나타나는 이유는 망막 중심에 어느 정도는 선명하지 않은 허용착란원상을 맺더라도 안광학계의 초점심도가 깊어 선명하게 볼 수 있기 때문이다. 따라서 조절래그의 크기는 동공직경에 의해 결정되는 초점심도와 망막 상의 콘트라스트에 의한 공간주파수가 원인으로 작용한다.4)검사 방법은 타각적 방법으로 단안 검영법과 검사거리를 옮겨가면서 중화점 을 찾는 이동식 검영법이 있다. 자각적 검사법은 크로스 실린더법이 대표적인 검사 방법으로 구분되며 포로메트 리 항목에 포함된 검사이다.3-7) 조절래그의 평가에서는 조절래그량이 많으면 조절부족, 조절마비, 낮은 AC/A 상태이고 조절래그량이 작은 경우는 가성근시, 조절과 다, 높은 AC/A 등을 의미한다.2,6)

    Kwak 등8)은 근시의 완전교정 상태가 저교정 상태보 다 많은 조절반응을 하게 되므로 조절래그가 감소하여 더 선명한 상을 볼 수 있는 반면에 장시간 조절반응을 하게 되어 눈의 피로도가 증가하게 된다고 하였다. 이것 은 읽기능력이 정상일지라도 잠재적 조절반응량을 해소 하면 독서 시 발생하는 눈의 피로를 감소시킬 수 있다는 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 조절래그에 해 당하는 플러스렌즈를 착용한 후 읽기능력요소의 변화를 분석하여 장시간 독서 시 지속적으로 가해지는 조절반응 을 최소화하는 것이 안정피로를 줄이는 방법으로 효과적 인지를 알아보고자 하였다.

    Ⅱ. 대상 및 방법

    1. 대상

    본 연구는 굴절이상이 없거나 교정시력이 1.0 이상이 고 양안시기능이 정상인 대학생 42명(남자: 18명, 여자: 24명)을 대상으로 하였다. 대상자들은 연구에 대한 충분 한 설명을 듣고 본 연구에 대한 동의를 하였다.

    2. 연구 방법

    1) 조절래그 검사

    조절래그검사는 굴절이상검사와 같은 자각적 방법인 크로스실린더법을 이용하여 단안과 양안의 조절래그를 각각 3회씩 측정하였다.

    2) 읽기능력검사

    읽기능력검사는 Visagraph II(Readalyzer, Compevo, Stockholm, Swecen)를 이용해 타각적으로 측정하였다. Visagraph II를 이용한 읽기능력검사는 적외선 추적 장 치가 부착된 특수 안경을 피검자에게 착용시키고 한글 지문 책을 평소 독서거리에 놓은 후 피검자에게 지문을 읽도록 하여 측정하였다. 검사자는 적외선 추적 장치가 안구움직임을 정확하게 추적하는지 컴퓨터 모니터로 확 인하였으며, 지문 책은 표지로 덮어 피검자가 내용을 미 리 보는 것을 방지하였다. 검사자가 시작을 알리면 피검 자가 표지를 넘기고 소리 내지 않고 지문을 읽도록 한 후 끝까지 읽었으면 “끝”이라고 말하도록 하였다. 검사자는 프로그램에 내장된 10개의 질문을 모니터에서 직접 읽어 주면서 피검자가 예/아니요로 답하는 내용을 컴퓨터에 입력하였다. 검사가 진행하는 동안 발생할 수 있는 소음 (의자 움직임 등)은 최대한 억제하였다. Visagraph II는 문자 100단어 기준으로 평균주시횟수(Average number of fixation), 단어반복보기횟수(Average number of regression), 평균주시시간(Average duration of fixation), 평균읽기속도(Average reading rate), 평균주시비율 (Average regression per fixation ratio), 양안협응률 (Cross correlation), 줄반복보기횟수(Saccadic in return sweep) 및 이해도(Answer correct) 등에 관한 자료를 제공하며 그 결과가 Fig. 1에서와 같이 표현된다.9-15) 본 연구에서 읽기능력검사는 플러스렌즈를 착용하지 않은 상 태에서와 플러스렌즈를 착용한 상태에서 각각 3회씩 측정 되었으며 매회 측정 시 한글 지문의 종류를 교체하였다.

    3) 통계처리

    통계처리는 통계 프로그램 SPSS version 21.0(SPSS Inc, Chicago, IL, USA)을 사용하여 조절래그에 해당 하는 플러스렌즈를 착용하기 전과 후의 변화를 대응표본 t-검정(Paired t-test)을 통해 분석하였으며 유의수준 은 p<0.050로 하였다.

    Ⅲ. 결 과

    본 연구에 참여한 대상자의 특징을 Table 1에 나타내 었다. 대상자들은 플러스렌즈를 착용하기 전과 후 양안 시기능이 측정되어졌다. 그 결과 플러스렌즈를 착용시켰 을 때 원거리수평사위와 근거리수평사위의 평균은 모두 외사위쪽으로 증가하였고, 폭주근점과 최대조절력의 평 균도 다소 증가하였다. 또한 원거리와 근거리에서 폭주 여력과 개산여력의 평균은 모두 감소하였고, 조절용이성 의 평균은 다소 증가하였고, 조절성 폭주비는 다소 감소 하였다. 이와 같은 변화는 플러스렌즈의 착용에 의해 조 절이완과 개산운동이 일어남으로서 발생한 것이나 양안 시기능이 정상인 범위에서 일어난 소폭의 변화이므로 추 가적인 연구는 생략하였다. 대상자들의 플러스렌즈 착용 전 조절래그를 측정하였고, 연구 대상자의 조절래그에 해당하는 구면굴절력의 플러스렌즈를 착용시킨 후 조절 래그를 측정하였다. 그 결과 연구 대상자의 좌 • 우안과 양안 모두 조절래그가 감소하였으나 완전히 없어지지는 않았다. 근거리에서 플러스렌즈를 착용하기 전과 후의 양안시기능의 평균과 표준편차를 Table 2에 나타내었다.

    플러스렌즈를 착용하기 전과 후 읽기능력은 성별에 따른 차이가 없어(p>0.050), 남녀 성별을 구분하지 않 고 분석하였다(Table 3).

    플러스렌즈를 착용하기 전과 후의 단어주시시간, 단어 반복보기횟수, 줄반복보기횟수, 읽기속도에 대한 차이를 대응표본 t-검정으로 분석하였고, 그 결과는 다음과 같다.

    1. 단어주시시간(Fixation duration)

    본 연구에서 사용한 Visagraph II검사에서 단어주시 시간은 피검자가 읽은 텍스트의 등급에 따라 다르며 사 용된 10학년용 텍스트 표준평균값은 0.24 s이다. 플러 스렌즈를 착용하지 않은 상태에서 대상자들의 단어주시 시간의 평균은 0.21 s이고, 플러스렌즈를 착용하고 측정 한 단어주시시간의 평균은 0.25 s이다. 대상자들의 조 절래그에 해당하는 플러스렌즈를 착용한 상태에서의 단 어주시시간이 착용하지 않은 상태에서보다 0.04 s 증가 하였으나 통계적인 유의성은 없었다(Table 4).

    2. 단어반복보기횟수(Number of regressions)

    본 연구에서 사용한 10학년용 텍스트 수준에서 단어 반복보기횟수의 표준값은 15/100 word이다. 플러스렌 즈를 착용하지 않은 상태에서 대상자들의 단어반복보기 횟수의 평균은 11.92/100 word이었고, 플러스렌즈를 착용하고 측정한 단어반복보기횟수의 평균은 7.16/100 word이었다. 플러스렌즈를 착용한 상태에서의 단어반복 보기횟수가 착용하지 않은 상태에서보다 4.76/100 word만큼 유의한 감소를 보였다(p<0.050)(Table 4).

    3. 줄반복보기횟수(Saccadic in return sweeps)

    본 연구에서는 총 9줄로 구성된 텍스트를 사용하였고 읽기가 종료되었을 때 반복해서 읽은 줄의 수가 기록되 었다. 연구 결과 플러스렌즈를 착용하지 않은 상태에서 대상자들의 줄반복보기횟수의 평균은 0.90회이고, 플러 스렌즈를 착용하고 측정한 줄반복보기횟수의 평균은 1.00회이다. 플러스렌즈를 착용한 상태에서의 줄반복보 기횟수가 착용하지 않은 상태에서보다 0.15회만큼 증가 함을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다(Table 4).

    4. 읽기속도(Reading rate)

    본 연구에서 사용한 10학년용 텍스트수준에서 읽기속 도의 표준값은 280.0 wpm 이다. 플러스렌즈를 착용하 지 않은 상태에서 대상자들의 읽기속도의 평균은 184.3 wpm이고, 플러스렌즈를 착용하고 측정한 읽기속도의 평균은 226.7 wpm이다. 플러스렌즈를 착용한 상태에서 의 읽기속도가 착용하지 않은 상태에서보다 42.3 wpm 만큼 유의한 증가를 보였다(p<0.050)(Table 4).

    Ⅳ. 고 찰

    조절반응량은 여러 변수에 의해 다르게 나타날 수 있 는데 주시거리의 변화로 조절을 자극할 때에 시표의 크기 와 종류, 주시시간, 주시거리 등 많은 요소들이 조절 반 응에 영향을 미칠 수 있다.16-18) Morgan19)은 양안 조절 래그의 기대값을 0.50~0.75 D라고 하였고, Rosenfield 등20)은 근거리 시표를 볼 때 초점심도가 깊어져 조절래 그가 0.5~0.7 D의 값을 나타낸다고 하였는데 본 연구 에서의 조절래그는 양안기준 평균 0.62 D±0.31로 측정 되어 선행연구에서의 기댓값과 유사하였다.

    Henderson21,22)은 독서 시 안구운동과 뇌의 fMRI를 분석하여 자연스러운 읽기과정에서 단어주시시간이 주 의력, 안구 운동 제어 및 언어 처리와 관련된 피질 구조 의 활동과 상관관계가 있다고 하였고, 단어주시시간과 내용 인지 과정 사이에 긴밀한 연관성이 있으며 긴 단어 주시시간이 더 큰 집중력에 관련이 있다고 하였다. 이와 같이 본 연구에서도 플러스렌즈를 착용한 상태에서 독서 시 집중력이 향상되어 단어주시시간이 다소 증가하였고, 그 결과 같은 단어를 반복해서 보는 횟수가 감소하여 읽 기속도가 유의한 증가를 보였다고 사료된다. 또한 본 연 구의 결과는 Bea23)의 연구에서 저교정(+0.50 D)s이 불 필요한 조절로 인한 피로도를 감소시킨다는 것을 설명할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 독서 시 약한 굴절력 의 플러스렌즈를 착용하여 잠정적 조절자극을 해소하는 것은 안구 운동 제어와 내용인지처리과정에 긍정적인 영 향을 줄 수 있으며 단어반복보기횟수를 감소시키고 전제 텍스트를 읽는 속도를 증가시키는 것에 영향을 줄 수 있 다고 사료된다.

    본 연구에서 행한 읽기능력에 대한 실험은 학습효과를 상쇄하기 위해 플러스렌즈를 착용하기 전과 후 각 3회 씩 읽기능력을 측정함에 있어 매 회 다른 종류의 한글지 문을 사용하여 1시간 이상의 시간간격으로 측정하였다. 그러나 뒤에서 행한 실험일수록 수치가 좋게 나올 수 있 는 학습효과를 완전히 배제할 수 없다. 또한 본 연구에서 는 대상자의 수가 적고, 대상자의 연령과 학력이 한정되 어있으므로 연구의 결과가 보편적이라고 할 수 없다. 따 라서 향 후 많은 수의 대상자와 다양한 연령층에서의 객 관적인 검사법에 대한 연구가 필요하다고 사료된다.

    Ⅴ. 결 론

    독서 시 약한 굴절력의 플러스렌즈 착용은 단어를 주 시하는 시간에 영향을 줄 수 있다고 사료된다. 장시간 독서 시 플러스렌즈 착용으로 지속적으로 가해지는 조절 자극을 최소화하는 것은 읽기능력 중 단어를 반복해서 보는 횟수를 줄이고 읽기속도를 증가시키는 것에 영향을 줄 수 있다고 사료된다.

    Acknowledgement

    This research was supported by the academic research funds of Cheongam College in 2019.

    Figure

    JMBI-21-3-365_F1.gif

    Visagraph II test Report.

    Table

    Characteristics of subjects

    The visual function before and after wearing a plus lens

    Gender differences in reading ability before and after wearing a plus lens

    Differences in reading ability before and after wearing plus lenses

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