Ⅰ. 서 론
현대 사람들은 다양한 생활환경에 노출되고 있으며, 개인의 여가생활과 건강에 대한 욕구로 스포츠를 비롯하 여 야외활동이 증가하고 있다. 최근 지구온난화로 인해 이상고온현상이 나타나 자외선 및 적외선에 노출되는 현 상이 지속되고 있으며, 유해광선과 눈부심을 차단하기 위한 착색렌즈의 필요성이 요구되고 있다.
유해광선인 자외선은 광각막염, 백내장 등 안질환을 유발할 수 있다.1) 대부분의 사람들은 단파장인 자외선의 유해성을 인지하지만 장파장인 근적외선의 유해성 및 특 성에 관한 지식은 부족한 실정이다.
지표면에 도달하는 태양광은 자외선 5%, 가시광선 44%, 적외선 51%로 이루어져 있으며,2) 그 중 적외선의 비율이 가장 높다. 태양에서 방출되는 복사선 중 290 nm 이하와 2500 nm 이상의 파장은 지구 표면에 도달하기 전에 대기에서 차단된다.3) 780 nm 이상의 적외선은 열 선이라고도 불리며, 적외선은 세 가지로 근적외선 IRA (infrared A, 760~1,440 nm), 중적외선 IRB(infrared B, 1,440~3,000 nm), 원적외선 IRC(infrared C, 3,000~106 nm)으로 나누어진다.4)
인체의 피부는 복사율이 0.98로 흑체에 가깝고, 복사 에너지를 잘 흡수하여 온도가 상승한다. 근적외선은 파 장대가 길기 때문에 인체 피부 깊숙이 침투하여 피부노 화를 유발하며,5,6) 강한 태양열에 장시간 노출 시 망막화 상과 백내장을 유발할 수 있다.7,8)
최근 자외선뿐만 아니라 근적외선을 차단하는 크림을 개발하여 피부 온도를 줄이거나,9) 근적외선 차단 필름을 개발하여 온도를 차단하기 위한 연구가 진행되었다.10)
안경업계에서도 근적외선을 차단하려는 노력과 연구 가 진행되고 있다. Tokai사는 코팅방식으로 근적외선을 30% 차단하는 렌즈를 생산하였고, Schneider사에서는 모노머방식으로 렌즈에 근적외선 차단제를 첨가하여 30%, 95% 근적외선을 차단하는 렌즈를 출시하였다. 하 지만 출시된 렌즈에 대한 특성 연구 및 근적외선의 차단 성에 대한 기초자료는 부족한 실정이다.
본 연구에서는 유통되고 있는 근적외선 흡수렌즈의 시감투과율과 근적외선 투과율을 측정하고, 시감투과율 이 동일한 착색렌즈와 광학적 및 단열 특성을 비교 분석 하고자 한다.
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 연구대상
시중에 유통되고 있는 MR-8(n=1.60) 소재의, 구면 디 자인으로 제작된 상측정점 굴절력이 0.00 D인 Schneider 사의 렌즈를 사용하였다. 분광광도계(Cary 5000, Agilent, USA)로 근적외선 흡수렌즈의 시감투과율을 측정하고, 국제표준화기구의 ISO8980-3과 한국산업표준 KS P 8141의 규정에 따라 시감투과율이 동일한 회색, 갈색, 녹 색, 청색의 2등급 착색렌즈를 제작하였다.11) 분광광도계로 측정한 시감투과율과 근적외선의 투과율은 Fig. 1과 같다.
원거리 나안시력이나 교정시력이 단안 및 양안 0.8 이상, 구면굴절력 -7.00 D 이하, 원주굴절력 –2.00 D 이하인 성인 32명을 대상자로 선정하였다.
대상자의 나이는 24.13±3.48세이었고, 등가구면 굴 절력은 –3.43±1.89 D 이었으며, 실험당일 측정한 체온 은 36.25±0.50℃이었다.
본 연구는 을지대학교 기관생명윤리위원회의 승인을 받은 후 진행하였으며(EU19-03), 모든 연구 대상자에게 연구 참여 동의서를 받았고, 대상자에게 연구의 내용과 주의사항 및 부작용에 대해 구두와 서면으로 설명하였다.
2. 연구방법
1) 선명도
카메라(D-7100, Nikon, Japan)에 렌즈를 장착시키 지 않은 상태와 근적외선 흡수렌즈 및 착색렌즈를 카메라 렌즈 앞에 장착한 상태에서 화상평가 측정차트(SFRplus, Imatest, USA)를 촬영한 후, 이미지 분석 프로그램 (Imatest 4.0, Imatest, USA)을 사용하여 렌즈의 해상 도와 선예도를 측정하였다.12)
측정환경은 ISO 12233 기준으로 화상평가 측정차트 와 카메라 및 조명장치의 거리는 60 cm, 측정차트와 조 명장치의 각도는 30°, 조도는 1,000 lx로 구성하였다. 이미지 촬영은 F-number 20, 셔터스피드 1/80, ISO 감도 400으로 하였고, 촬영 시 흔들림을 방지하기 위해 전자방식을 사용하였다.
2) 시력
TR 재질의 투명한 안경테에 근적외선 흡수렌즈와 착색 렌즈를 끼우고(이하 근적외선 흡수안경, 착색안경)(Fig. 2), 3 m 거리에서 착용 전과 후의 단안 및 양안 고대비 (100%), 저대비(10%) 시력을 ETDRS 시표를 사용하여 LogMAR 단위로 측정하였다. 반복적인 측정으로 인한 학습효과를 줄이고자 각 대상자마다 렌즈의 순서를 바꿔 가며 진행하였고, 다음 검사를 진행하기 전 3분간 휴식 하도록 했다. 휴식 시간에는 근거리 시 작업을 자제하도 록 하였다.
3) 단열효과
근적외선램프(HH 2500, Philips, Netherlands)를 사용하여 조사 전 후의 근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈의 표면 온도변화를 측정하였고, 돼지피부와 안검 피부 온 도변화와 그 차이 값을 비교 분석하였다. 아래 식을 이 용하여 단열효과를 산출하였으며 온도는 섭씨(℃)로 표 시하였다.
돼지 피부와 대상렌즈의 온도변화를 측정하기 위해 돼 지 피부 위에 렌즈를 위치시키지 않은 상태와 근적외선 흡수렌즈 및 착색렌즈를 위치시킨 상태에서 근적외선을 20분 동안 조사하며, 30초 간격으로 온도를 측정하였다.
동일한 측정조건을 유지하기 위해 두께 1 cm의 스티 로폼을 10×10 cm2로 제작하여 높이 2 cm에 고정하였 고, 지름 6 cm의 구멍을 내어 근적외선이 투과될 수 있 도록 하였으며, 거치대 아래에 돼지 피부를 올려놓고, 거치대 위에는 대상렌즈를 놓을 수 있도록 하였다(Fig. 3). 대상렌즈와 근적외선 램프의 거리는 40 cm이었으며, 조사 각도는 돼지 피부와 직각을 이루도록 하였다. 온도 변화는 접촉방식의 디지털온도계(SDT-142S, Summit, Korea)를 사용하였고, 세 가지 실험에 대해 각각 새로 운 돼지 피부를 사용하였다.
안검 피부의 온도변화를 측정하기 위해 안경을 착용 하지 않은 상태와 근적외선 흡수안경 및 착색안경을 착 용한 상태에서 근적외선을 10분간 조사하며 30초 간격 으로 안검 피부의 온도를 측정하였다.
턱받침과 이마받침대가 있는 테이블에 이마와 턱을 고정시켰고, 적외선램프는 대상자로부터 40 cm 거리에 설치하였으며, 조사 각도는 대상자의 시선과 20°를 이루 게 하였다(Fig. 4). 세 가지 실험은 무작위 순서로 진행 하였으며, 안전을 위해 실험하는 동안 눈을 감도록 하였 다. 접촉방식의 디지털온도계를 사용하여 하안검의 온도 변화를 측정하였고, 비접촉 방식의 열화상카메라(T200, FLIR Systems, Sweden)를 사용하여 상안검과 하안검 의 온도변화를 측정하였다. 열화상카메라는 안검을 기준 으로 가로 20 mm, 세로 5 mm를 촬영범위로 설정하였 고, 면적에 대한 최대값과 평균값을 측정하였다. 실험에 대한 휴식시간은 30분으로 하였으며, 다음 검사를 진행 하기 전 안검 피부의 표면 온도가 최초의 측정 전 온도 로 회복되었는지 확인하였다.
열에 의한 렌즈의 손상을 분석하기 위해 적외선을 3 분간 조사하며 10초 간격으로 비 접촉식 적외선 온도계 (S-73010, Shinwa, Japan)로 렌즈 온도를 측정하였다 (Fig. 5). ISO8980-1 기준 육안감별법으로 렌즈 손상 을 관찰하며 카메라로 손상부위를 촬영하였다. 렌즈의 손상여부는 촬영한 이미지를 5배 확대하여 비교분석하 였다(Fig. 9).
촬영한 이미지는 녹색렌즈의 특성상 반사되는 광원이 녹색 원으로 나타났다.
4) 설문조사
근적외선 흡수안경과 착색안경을 착용하고 대상자들이 자각적으로 느끼는 열감과 광량, 야외에서의 선명도 및 눈 부심에 대한 주관적 만족도를 5점 척도의 설문으로 조사 했다. 어려운 용어 및 질문에 대해 이해가 부족한 경우 원 만하게 응답할 수 있도록 설명하였다. 야외에서 실시한 만 족도는 오후 1시에서 3시 사이 맑은 날 기준으로 진행하였 다. 각 항목의 점수는 매우 불만족(1점), 불만족(2점), 보 통(3점), 약간 만족(4점), 매우 만족(5점)으로 작성했다.
5) 통계분석
통계분석은 Microsoft Windows 용 SPSS Version 21(IBM, Co., USA)과 Origin Version 8.5(OriginLab, Co., USA) 프로그램을 사용하였다. 대응표본 t-test, 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)을 수행하였고, 사후 분석은 Turkey HSD를 수행하였다. 유의수준은 p<0.05를 적용하였다.
Ⅲ. 결 과
1. 선명도
1)해상도와 선예도
근적외선 흡수렌즈, 투명렌즈, 회색, 갈색, 녹색 및 청 색 렌즈의 해상도는 0.26±0.02, 0.30±0.02, 0.27± 0.02, 0.25±0.02, 0.26±0.02, 0.27±0.02이었고, 선 예도는 2,115±154, 2,386±140, 2,162±143, 2,021± 151, 2,113±179 및 2,173±183이었다(Table 1).
근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈의 해상도(p=0.000)와 선예도(p=0.000)는 모두 무색렌즈와 유의한 차이가 있 었고, 근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈는 유의한 차이가 없었다.
2) 시력
렌즈를 착용하지 않았을 때와 근적외선 흡수렌즈, 회 색, 갈색, 녹색 및 청색 렌즈를 각각 착용하였을 때 단안 의 고대비 시력은 0.00±0.06, 0.03±0.07, 0.04± 0.06, 0.04±0.07, 0.04±0.07 및 0.05±0.07이었으 며(F=5.32, p=0.000), 단안의 저대비 시력은 0.11± 0.07, 0.20±0.06, 0.21±0.07, 0.21±0.07, 0.22± 0.07 및 0.23±0.07이었다(F=25.77, p=0.000).
양안의 고대비 시력은 -0.05±0.06, -0.01±0.05, -0.00±0.06, 0.01±0.05, -0.01±0.06 및 0.01± 0.06이었으며(F=5.64, p=0.000), 양안의 저대비 시력 은 0.05±0.05, 0.14±0.06, 0.15±0.06, 0.15±0.05, 0.16±0.05 및 0.17±0.07이었다(F=18.75, p=0.000).
사후분석 결과 단안 및 양안의 고대비 시력과 저대비 시력 모두 근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈는 유의한 차이 가 없었고(p>0.050), 렌즈를 착용하지 않았을 때보다 유의하게 낮았다(p<0.050). Table 2
2. 단열효과 분석
1) 온도변화
근적외선램프를 이용하여 근적외선 흡수렌즈와 착색 렌즈의 표면에 20분 동안 근적외선을 조사하였을 때 표 면 온도의 변화는 근적외선 흡수렌즈가 24.35±0.55℃ 에서 56.53±4.14℃로 32℃정도 증가하였고, 착색렌즈 는 24.54±0.43℃에서 49.35±3.91℃로 25℃정도 증 가하였다(Table 3)(Fig. 6).
렌즈가 가입되지 않았을 때와 근적외선 흡수렌즈나 착색렌즈가 가입되었을 때 근적외선램프를 이용하여 20 분 동안 근적외선을 조사하였을 때 돼지 피부의 온도는 20.47±1.10℃에서 37.28±2.38℃, 21.16±1.50℃에서 33.22±1.89℃ 및 21.27±1.60℃에서 34.24±1.86℃ 로 변화하였으며(Table 4), 온도 변화는 각각 16.61± 2.31℃, 12.06 ±2.31℃ 및 12.97±1.95℃로 근적외선 흡수렌즈가 가입되었을 때 온도 변화가 가장 적었으며, 착색렌즈가 가입되었을 때(p<0.050)와 렌즈가 가입되지 않았을 때(p=0.000) 모두 유의한 차이가 있었다(Fig. 7).
2) 안검피부의 온도변화
근적외선 흡수안경과 착색안경을 착용했을 때 및 안 경을 착용하지 않았을 때 각각 디지털온도계로 측정한 하안검의 온도는 34.57±0.67℃에서 38.16±0.65℃, 34.31±0.74℃에서 40.10±0.86℃ 및 34.49±0.67℃ 에서 38.60±0.60℃로 증가했으며(Table 5), 온도변화 는 각각 3.59±0.76℃, 5.79±1.10℃ 및 4.12±0.81℃ 로, 근적외선 흡수안경을 착용했을 때가 착색안경을 착 용했을 때(p=0.000)와 안경을 착용하지 않았을 때 (p=0.000)보다 적었다. (Fig. 8)
근적외선 흡수안경을 착용했을 때, 안경을 착용하지 않 았을 때 및 착색안경을 착용했을 때 열화상카메라로 측정 한 상안검의 최대 온도 차이는 3.75±0.77℃, 4.07± 0.90℃ 및 3.90±0.78℃이었고, 근적외선 흡수안경을 착용했을 때가 안경을 착용하지 않았을 때보다 유의하게 낮았지만(p=0.000), 착색안경을 착용했을 때와 유의한 차이가 없었다. 하안검의 최대 온도 차이는 3.22±0.5 7℃, 4.59±0.85℃ 및 3.49±0.56℃이었고, 근적외선 흡수안경을 착용했을 때가 안경을 착용하지 않았을 때 (p=0.000)와 착색안경을 착용 했을 때(p<0.050)보다 모두 유의하게 적었다(Table 6).
근적외선 흡수안경을 착용했을 때, 안경을 착용하지 않 았을 때 및 착색안경을 착용했을 때 열화상카메라로 측정 한 상안검의 평균 온도 차이는 3.72±0.63℃, 4.18± 0.89℃ 및 3.95±0.64℃이었고, 근적외선 흡수안경을 착용했을 때가 안경을 착용하지 않았을 때(p=0.000)와 착색안경을 착용했을 때(p<0.050)보다 모두 유의하게 적었다. 하안검의 평균 온도 차이는 각각 3.43±0.5 4℃, 4.72±0.83℃, 3.74±0.56℃이었고, 근적외선 흡 수안경을 착용했을 때가 안경을 착용하지 않았을 때 (p=0.000)와 착색안경을 착용했을 때(p=0.000)보다 모 두 유의하게 적었다(Table 6).
3) 열에 의한 렌즈의 손상
근적외선 램프를 이용하여 근적외선 흡수렌즈와 녹색 렌즈에 근적외선을 조사하면서 표면이 손상된 상태를 육 안으로 관찰했다(Fig. 9). 표면 손상이 관찰될 때까지 소요된 시간은 90초와 110초였고, 이 때 표면의 온도는 91.0℃와 80.5℃이었다. 근적외선 흡수렌즈는 녹색렌즈 보다 20초 빨리 손상되었고, 표면온도는 11.5℃ 더 높았 다(Fig. 10). 근적외선을 3분 동안 조사했을 때 근적외 선 흡수렌즈와 착색렌즈의 표면 온도는 각각 107.9℃와 92.6℃이었다.
3. 설문조사
근적외선 흡수안경과 회색, 갈색, 녹색 및 청색 안경 의 선명도에 대한 만족도는 3.88±0.75점, 3.69±0.74 점, 3.47±0.92점, 3.53±0.95점 및 3.25±0.80점으로 근적외선 흡수안경의 만족도가 청색렌즈보다 높았다(p= 0.040). 눈부심에 대한 만족도는 3.69±0.74점, 3.13± 1.10점, 3.09±0.82점, 3.31±0.97점 및 2.44± 1.24 점으로 근적외선 흡수안경, 회색 안경 및 녹색 안경의 만족도가 청색 안경보다 높았다(p=0.000)(Table 7).
근적외선 흡수안경 및 착색안경의 열감과 광량의 평 균 만족도는 3.41±0.84점과 2.94±0.80점 및 3.69± 0.78점과 2.97±0.86점이었다. 근적외선 흡수안경은 착 색안경보다 열감(p=0.000)과 광량(p=0.000) 모두 만족 도가 더 높았다(Table 8).
Ⅳ. 고 찰
근적외선은 780~1,400 nm 영역으로 붉은색 파장보 다 길고 적외선 중 에너지가 높아 피부 속 침투력이 가 장 강하다.13) 근적외선이 눈에 들어오면 온도를 높이기 때문에 그 열로 인해 각막과 방수를 취약하게 만들 수 있고, 망막 혈관이 손상될 수 있다. 더불어, 야외에서 선 글라스나 착색 렌즈를 착용하면 동공이 커지기 때문에 더 많은 적외선에 노출될 수 있다.
사회적으로 여가를 즐기려는 욕구가 늘어나면서 체육 이나 여행 등 야외활동을 하는 인구는 더욱 증가하고 있 으며, 이로 인해 일상생활 속에서 근적외선을 차단할 수 있는 보호안경이 필요하다. Lee12)는 청광흡수렌즈의 분 석을 위하여 이미지 분석 프로그램을 이용하여 선명도와 색 재현성을 연구하였고, 본 연구에서도 화상테스트 차 트를 카메라로 촬영해 얻은 이미지를 분석프로그램을 사 용하여 산출하였다. Lee 등14)은 적외선 차단 필터와 적 외선 차단 기능이 없는 UV 필터를 이용하여 각 필터에 따른 해상력, 색 및 색 재현성 등을 분석한 결과, 해상력 에서 미세하거나 미량의 차이지만 어느 정도 영향이 있 음을 확인하였다.
동일한 조건은 아니었지만, 근적외선 흡수렌즈와 착 색렌즈를 가공하여 필터에 장착한 후 선명도를 분석하였 다. 결과적으로 근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈 모두 정 상시력을 나타냈고, 해상도와 선예도에서 유의한 차이가 없었다(p>0.050). Lee 등14)은 적외선이 렌즈의 해상력 과 색재현성 등에 약간의 영향을 준다고 했지만 본 연구 에서는 선명도에 영향이 없는 것으로 나타났다.
Kim15)은 착색렌즈의 농도가 진해짐에 따라 투명렌즈 에 비해 회색렌즈에 의해 시력이 감소된다고 보고하였 다. Lee 등16)은 색 렌즈의 투과율 감소로 원거리와 근거 리 대비감도가 낮아지므로 색 렌즈의 광투과율이 적절하 게 고려되어야 한다고 했고, 착색렌즈의 색상과 상관없 이 농도에 따라 색의 혼동을 유발한다고 보고하였다.
본 연구에서 32명을 대상으로 근적외선 흡수안경과 착색안경에 의한 시력의 변화를 비교하였다. ETDRS 시 력표를 이용하여 시력검사를 진행하였고 LogMAR 단위 로 결과 값을 나타내었다. 양안에서 고 대비 시력과 저 대비 시력은 근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈 모두 유의한 차이가 없었다(p>0.050). 착색안경을 착용하지 않은 상 태에서 시력은 근적외선 흡수안경보다 통계적으로 유의 하게 높았고(p<0.050). 착색렌즈와 근적외선 흡수렌즈 에 의한 시력은 유의한 차이가 없었다(p>0.050).
Lee 등16)는 필터 렌즈의 농도에 따라 색의 혼동을 유 발한다고 보고하였는데 본 연구에서는 동일한 시감투과 율의 농도로 착색된 안경을 착용했기 때문에 시력의 차 이가 없었던 것으로 판단된다.
Cho 등17)은 근적외선에 노출되면 열에 의해 피부노화 가 촉진되고, 인간의 피부에서 급격한 열은 새로운 혈관 형성을 자극하여, 산화적 DNA 손상을 일으킨다고 보고 하였다.
사람의 피부와 가장 비슷한 돼지피부를 이용한 많은 연구가 있었고18-20), 본 연구에서도 돼지피부를 이용하여 흡수렌즈와 착색렌즈의 온도변화를 분석하였다. Cho20) 는 근적외선 영역의 1,064 nm Nd: YAG 레이저를 조사 하여 온도 변화에 대한 연구를 진행하였다. 근적외선 레 이저는 피부노화 치료를 위해 사용되지만, 열에너지로 인해 진피 깊숙이 도달할 수 있기 때문에 색소 침착과 같 은 표피 부작용이나 홍반 등이 생길 수 있어서 적절한 레 이저 방사량과 쿨링 치료가 필요하다고 보고되었다.
Kim 등21)은 유리 표면에 열 차단 필름을 부착하여 단 열분석을 진행한 결과 열 차단 필름을 시공 후 창문의 표면온도가 상승하였지만, 단열 상자 속 실내의 공기온 도는 낮았다고 보고하였다. 이번 연구에서 돼지 피부의 온도변화를 측정하기 위해 근적외선 흡수렌즈와 착색렌 즈를 피부에 위치시킨 상태, 렌즈를 위치시키지 않은 상 태에서 근적외선을 조사한 후 돼지 피부의 평균 온도변 화 차이를 측정하였다.
돼지 피부온도의 변화는 근적외선 흡수렌즈가 가입되 었을 때 렌즈를 위치시키지 않은 상태와 착색렌즈를 위 치한 상태보다 4.6℃와 0.91℃ 낮았다(p<0.050).
선행논문에서 열 차단 필름을 부착했을 때 창문의 표면 온도는 올랐지만, 상자 속 실내 온도는 낮았다고 했다. 본 연구에서도 근적외선 흡수렌즈에 의한 피부온도 차이 가 다른 환경보다 모두 낮았으며, 렌즈의 표면온도는 5 6℃까지 올랐으나 돼지피부의 온도는 33℃로 낮게 나타 났고, Kim 등21)의 보고와 일치했다.
Kim9)은 적외선 차단제를 통해 근적외선의 차단성을 연구했다. 근적외선을 조사한 상태에서 차단제 도포가 무 도포에 비해 근적외선 차단 효과가 있었으며 피부온 도를 0.4℃ 감소시켰다고 보고하였다. Lee22)는 열화상 카메라를 이용하여 대상자의 피부온도를 측정하였고 온 도변화는 부위별로 다르게 나타나며 다양한 환경을 통한 검증이 필요하다고 보고하였다.
본 연구에서는 적외선 차단제가 첨가된 흡수렌즈, 차 단제가 포함되지 않은 착색렌즈, 안경을 착용하지 않은 상태의 세 가지 조건에서 근적외선 조사 전후의 상안검 과 하안검 주변 피부의 평균 온도변화 차이를 측정 비교 하였다. Lee22)와 같이 열화상카메라로 상안검과 하안검 의 온도 변화를 측정한 결과 근적외선 흡수안경을 착용 했을 때가 안경이 없거나 착색렌즈를 착용했을 때보다 각각 0.23℃와 0.46℃ 및 0.31℃와 1.29℃씩 더 작았 고, 통계적으로 유의하였다(p<0.050).
본 연구결과에서 안검피부의 온도변화는 온도가 급격 하게 상승되다가 평형을 이루는 모양을 보였다. Lee 등 23)의 연구에서 피부의 온도는 특정 지점 이상으로 상승 하면 피부에서 열에 의한 부상을 예방하기 위해 일정 수 준에서 평형을 이루며, 이를 MHD(Minimal Heating Does)라 하였다.
열에 의한 렌즈의 손상을 관찰하기 위해 근적외선을 3분간 조사하는 동안 근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈의 손상변화를 육안으로 판별하고 디지털 카메라를 이용하 여 촬영하였다. 3분 동안 10초 단위로 렌즈손상 변화를 확인하였다. 근적외선 흡수렌즈는 91.0℃, 녹색착색렌즈 는 80.5℃에서 렌즈손상이 관찰되었고, 107.9℃와 92. 6℃에서 각각 렌즈의 손상이 크게 나타났다.
본 연구에서 대상렌즈의 표면온도가 비교적 빠른 시 간에 상승했던 이유는 열에너지가 높은 근적외선을 광원 으로 조사하였기 때문이다. 이러한 흡수렌즈의 특성은 재료 및 첨가제의 비중과 종류에 따라 달라질 수 있고, 렌즈 자체의 열 흡수로 인한 온도상승을 낮출 수 있다면 단열효과가 더 좋아질 것으로 생각된다.
근적외선 흡수안경 및 회색, 갈색, 녹색, 청색의 4가 지 착색안경을 착용하고, 야외에서 선명도와 눈부심 및 근적외선을 조사하는 동안 자각적으로 느끼는 열감과 광 량에 대해 설문조사를 진행하였다. 근적외선 흡수안경 및 회색, 갈색, 녹색, 청색 안경의 선명도와 눈부심에 대 한 평균 만족도는 근적외선 흡수렌즈가 높았지만 유의성 이 없었다(F=2.54, p=0.040). 그러나 청색렌즈는 다른 착색렌즈들과 비교하여 유의한 차이가 있었다(F=6.74, p=0.000). 열감과 광량에 대한 만족도 역시 근적외선 흡수렌즈가 착색렌즈보다 높았고, 통계적으로 유의한 차 이가 나타났다(p<0.050).
설문을 진행할 때 대상자들은 청색렌즈의 혼탁함을 많 이 느꼈고, 동일한 시감투과율이지만 단파장중 청색파장의 투과율이 높았기 때문에 선명도와 눈부심의 만족도가 낮았 을 것으로 판단된다. 열감과 광량의 설문에서 장파장 열선 인 근적외선이 차단되어 만족도가 높은 것으로 생각된다.
결과적으로 근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈의 선명도 및 대상자로부터 측정된 시력은 차이가 없었다. 근적외 선 흡수렌즈의 단열효과는 착색렌즈에 비해 더 좋은 것 으로 나타났고, 근적외선 흡수렌즈는 장시간 근적외선에 노출되는 직업군에서 보호안경으로 유용하게 사용할 수 있을 것이다.
Ⅴ. 결 론
근적외선 흡수렌즈의 특성과 단열효과를 분석한 결과 는 다음과 같다.
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이미지 분석 프로그램을 이용한 선명도(해상도, 선 예도)와 대상자로부터 측정한 시력은 근적외선 흡 수렌즈와 착색렌즈 사이에 유의한 차이가 없었다.
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근적외선 흡수렌즈에 의한 돼지피부의 온도변화는 착색렌즈보다 유의하게 낮았다(p<0.050).
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안검피부의 온도변화는 근적외선 흡수렌즈가 착색 렌즈보다 유의하게 낮았다(p<0.050).
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열에 의한 렌즈의 손상 과정에서 근적외선 흡수렌 즈는 착색렌즈보다 동일한 시간에서 표면온도가 높았고 더 빠르게 손상되었다.
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열감과 광량에 관한 설문 조사에서 근적외선 흡수 렌즈는 착색렌즈보다 만족도가 높았다(p<0.050).
본 연구에서 근적외선 흡수렌즈는 돼지피부와 대상자 들의 안검피부의 온도변화에서 단열효과가 모두 좋았다. 따라서 본 연구는 근적외선 흡수렌즈의 단열효과에 대한 기초자료를 제시하였다고 생각된다.
