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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.22 No.1 pp.11-17
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2020.22.1.11

Analysis on Transmittance by Material according to the Use Period of Spectacle Lens

Eun-Ju Seo1), Hyun-Sung Leem2)*
1)Dept. of Optometry, Graduate School of Health Science, Eulji University, Student, Daejeon
2)Dept. of Optometry, Eulji University, Professor, Seongnam
*Address reprint requests to Hyun-Sung Leem Dept. of Optometry, Eulji University, Seongnam TEL: +82-31-740-7155, +82-31-740-7365 E-mail: hsl@eulji.ac.kr
November 21, 2019 March 26, 2020 March 27, 2020

Abstract

Purpose :

The purpose of this study were to investigate the transmittances of ultraviolet light and visible light according to materials used for spectacle lenses.


Methods :

A total of 118 transparent spectacle lenses of 5 companies being used were applied. The period of use was divided into three groups : less than 1 year, 1 year or more but less than 2 years and more than 2 years. The refractive index was also divided into the Medium refractive index(1.55~1.56), the High refractive index(1.60) and the Ultra High refractive index(1.67~ 1.74). The transmittance of UV(200~380) and visible light(380~780nm) of the spectacle lens was measured using the Topcon TM-1.


Results :

The UV, UVA, UVB and visible light transmittance measurements were compared according to the materials for each period of use. There was no significant difference in the transmittance measurements according to the material of the spectacle lens with the use period of less than 1 year (p=0.189, p=0.197, p=0.081, and p=0.073). The UV, UVA, and visible light transmittance measurements showed statistically significant differences according to the material of the spectacle lens with the use period of 1 year or more and less than 2 years(p=0.001, p=0.001, and p=0.003). There was no significant difference in the transmittance measurements according to the material of the spectacle lens with the use period of more than 2 years (p=0.673, p=0.674, p=0.982, and p=0.138).


Conclusion :

As a result of this study, there was a difference in the transmittance of each material according to the use period of the spectacle lens. Therefore, it may be helpful to select material and the use period of eyeglass lens.



안경 렌즈의 사용 기간에 따른 재질별 투과율 분석

서 은주1), 임 현성2)*
1)을지대학교 보건대학원 안경광학과, 학생, 대전
2)을지대학교 안경광학과, 교수, 성남

    Ⅰ. 서 론

    피부를 제외하고 인체에서 햇빛에 가장 많은 영향을 받는 기관은 눈이다. 태양 또는 인공 광원은 자외선 영역 (UV: ultraviolet radiation, 200~380 nm)과 가시광 선 영역(Vis: visible light, 380~780 nm)으로 나눌 수 있으며, 자외선 영역은 ANSI Z80.1에 의하여 파장의 길 이에 따라 UVA(315~380 nm), UVB(280~315 nm), UVC(200~280 nm) 세부분으로 나뉜다.1) 눈을 통한 빛의 전달은 시력과 24시간 주기의 리듬을 지시하는 근본적인 눈의 특별한 생물학적 기능이지만 태양의 강렬한 빛에 장시 간 노출되면 시력 장애와 실명 등 위험을 초래할 수 있다.2) 눈이 과도한 빛에 노출되면 광각막염(photokeratitis), 백 내장(cataract), 눈꺼풀 홍반(erythema of the eyelid), 익상편(pterygium), 망막 손상 등 여러 가지 안질환의 발생 위험이 높아진다.3,4)

    안경 렌즈는 굴절 이상을 보완하거나 눈에 해로운 자 외선을 흡수하여 강한 광선을 약하게 하여 눈을 보호할 목적으로 사용하는 렌즈이다. 즉 눈의 비정시력(非正視 力)을 보정하는 교정 안경과 눈을 자외선, 적외선, 강한 가시광선, 방사선, 바람, 이물, 약품 등 외부로부터 막기 위한 보호 안경으로 나눌 수 있다. 최근 수년 동안 자외 선의 유해한 영향에 대한 인식이 높아지면서 사람들은 자외선 차단 안경 렌즈를 선호하는 경향이 있다.5,6) 그러 나 안경 렌즈를 사용하면서 안경 렌즈의 투과율 상태가 어떻게 변화하고 언제까지 유지되는지에 대한 정보는 미 미한 상태이다.

    본 연구에서는 안경 렌즈의 사용 기간에 따른 재질별 자 외선과 가시광선 투과율에 대해 알아보고 안경 렌즈의 재 질과 사용 기한 선택 시 기초 자료를 제공하고자 하였다.

    Ⅱ. 대상 및 방법

    1. 대상

    5개사 총 118개의 사용자가 사용한 무색 단초점 안경 렌즈를 사용하였다. 사용 기간은 대한안경사협회의 ‘2019 년 전국 안경 및 콘택트렌즈 사용 실태조사’에 따라 안경 렌즈의 사용 기간을 1년 미만, 1년 이상 2년 미만, 2년 이 상 등 총 3개로 나누었다(1년 미만: 38개, 1년 이상 2년 미만: 46개, 2년 이상: 34개). 재질별로는 중굴절(medium index, 1.55~1.56), 고굴절(High index, 1.60), 초고굴 절(ultra high index, 1.67~1.74)로 나누었다(중굴절: 32개, 고굴절: 66개, 초고굴절: 20개). 굴절률별 평균 원 주굴절력은 중굴절이 -0.68±0.71 D, 고굴절이 -0.85± 0.60 D, 초고굴절이 -0.95±0.56 D이었다.

    2. 연구 방법

    1) 측정 렌즈

    본 연구에서는 서울 광진구, 동대문구 소재의 안경원 에 방문하여 안경 렌즈를 구매하고 구매한 안경 렌즈를 가지고 재방문한 사용자를 통해 수집한 안경 렌즈를 사 용하였다.

    2) 기초 자료 조사

    안경 렌즈를 사용한 사용자의 정보(나이, 직업, 사용 기간, 안경 렌즈의 정보 등)를 사용자 기록과 문답을 통 해 조사하였다.

    3) 검사방법

    (1) 안경 렌즈 굴절력 검사

    안경 렌즈 굴절력은 자동 렌즈 미터(Tomey, TL-1000, Japan)를 사용하여 렌즈의 굴절력을 측정하였다.

    (2) 광투과율 검사

    안경 렌즈의 광투과율은 광투과율계(Topcon, TM-1, Japan)를 사용하여 측정하였고, 측정할 렌즈는 초음파 세척기로 유분, 지문 등 이물질을 제거한 후 측정하였다. 광투과율은 자외선(200~380 nm)과 가시광선(380~ 780 nm)에 해당하는 280~780 nm의 영역을 5 nm 간 격으로 측정하였다.

    4) 통계 분석 방법

    통계 분석은 SPSS version 22(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하였다. 안경 렌즈의 재질, 사용 기간 과 같이 세 그룹 이상의 평균 비교는 일원배치분산분석 (Oneway ANOVA)을 사용하여 비교하였고, 사후 분석은 본페로니(Bonferroni)를 사용하였다. 유의 수준은 5%미 만(p<0.050)일 때 통계적으로 유의하다고 판단하였다.

    Ⅲ. 결 과

    1. 사용 기간이 1년 미만인 안경 렌즈의 재질별 자외선, 가시광선 투과율 비교

    사용 기간이 1년 미만인 안경렌즈의 UV 투과율은 중 굴절은 0.328±0.296%, 고굴절은 0.221±0.020%, 초고 굴절은 0.184±0.066%로 측정값에 차이가 있었지만 통 계적으로 유의한 차이가 없었다(p=0.189). UVA 투과율 은 중굴절은 0.408±0.439%, 고굴절은 0.250±0.029%, 초고굴절은 0.120±0.099%로 측정값에 차이가 있었지 만 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p=0.197). UVB 투과율은 중굴절은 0.149±0.013%, 고굴절은 0.141± 0.008%, 초고굴절은 0.140±0.006%로 측정값에 차이가 있었지만 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p=0.081). 가시광선 투과율은 중굴절은 88.615±2.803%, 고굴절 은 86.775±2.612%, 초고굴절은 86.362±0.791%로 측정값에 차이가 있었지만 통계적으로 유의한 차이가 없 었다(p=0.073)(Table 1)(Fig. 1).

    2. 사용 기간이 1년 이상 2년 미만인 안경 렌즈의 재질별 자외선, 가시광선 투과율 비교

    사용 기간이 1년 이상 2년 미만인 안경 렌즈의 UV 투과율은 중굴절은 0.454±0.323%, 고굴절은 0.220± 0.031%, 초고굴절은 0.233±0.177%로 통계적으로 유 의한 차이를 보였다(p=0.001). UV 투과율은 중굴절의 투과율이 고굴절과 초고굴절의 투과율보다 유의하게 높 게 측정되었다(p=0.000, p=0.007). UVA 투과율은 중 굴절은 0.596±0.482%, 고굴절은 0.249±0.049%, 초 고굴절은 0.264±0.070%로 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.001). UVA 투과율은 중굴절의 투과율이 고굴절과 초고굴절의 투과율보다 유의하게 높게 측정되 었다(p=0.000, p=0.006).

    UVB 투과율은 중굴절은 0.148±0.008%, 고굴절은 0.140±0.011%, 초고굴절은 0.149±0.014%로 통계적으 로 유의한 차이가 없었다(p=0.061). 가시광선 투과율은 중굴절은 89.065±2.362%, 고굴절은 86.274±2.174%, 초고굴절은 87.834±1.779%로 통계적으로 유의한 차 이를 보였다(p=0.003). 가시광선 투과율은 중굴절의 투 과율이 고굴절의 투과율보다 유의하게 높게 측정되었다 (p=0.003)(Table 2)(Fig. 2.).

    3. 사용 기간이 2년 이상인 안경 렌즈의 재질별 자외선, 가시광선 투과율 비교

    사용 기간이 2년 이상인 안경 렌즈의 UV 투과율은 중굴절은 0.225±0.037%, 고굴절은 0.269±0.177%, 초고굴절은 0.208±0.035%로 통계적으로 유의한 차이 가 없었다(p=0.673). UVA 투과율은 중굴절은 0.257± 0.056%, 고굴절은 0.322±0.264%, 초고굴절은 0.231± 0.057%로 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p=0.674). UVB 투과율은 중굴절은 0.143±0.007%, 고굴절은 0.143± 0.014%, 초고굴절은 0.142±0.014%로 통계적으로 유 의한 차이가 없었다(p=0.982). 가시광선 투과율은 중굴 절은 88.195±0.791%, 고굴절은 87.566±1.760%, 초 고굴절은 85.634±3.150%로 측정값에 차이가 있었지 만 통계적으로 유의한 차이가 없었다 (p=0.138)(Table 3)(Fig. 3.).

    Ⅳ. 고 찰

    시력 보정을 위해 착용하는 안경 렌즈에는 여러 가지 코팅을 한다. 코팅의 목적은 안경 렌즈 표면의 광학적, 전 기적, 화학적, 기계적 특성을 의도적으로 정밀하게 변형하 는 것이며7), 안경 렌즈의 코팅 중 AR(anti-reflective) 코팅은 투과율 증가, 표면 반사 및 고스트 이미지 감소 등 안경 렌즈의 코팅을 함으로써 안경 착용자에게 많은 이점을 제공한다고 알려져 있다.4)

    안경 렌즈의 광투과율 평가는 투명 렌즈의 경우 가시 광선 영역에서 광투과율이 높을수록 좋은 렌즈라 볼 수 있고 자외선 영역에서는 광투과율이 낮을수록 자외선 차 단 효과가 높으므로 좋은 렌즈라 볼 수 있다.8,9) 안경 렌 즈 상태의 변화에 대한 연구는 다양하게 이루어져있다. Kim 등10)의 연구에서 반복적인 물리적, 화학적 자극은 안경 렌즈의 코팅을 변화시킨다고 하였고, Noh 등11)의 연구에서 온도에 의한 안경 렌즈 재질의 변화를 확인한 결과 안경 렌즈가 장시간 고온에 노출되면 코팅막의 손 상과 렌즈 재질의 변화가 생긴다고 보고하였다. 이처럼 다양한 변화에 따른 안경 렌즈의 상태 변화에 관한 연구 는 활발히 진행되고 있었다.

    본 연구에서는 안경 착용자가 사용한 안경 렌즈의 사 용 기간에 따라 안경 렌즈의 재질별 UV, UVA, UVB 및 가시광선 투과율의 측정값을 확인하고자 하였다.

    안경 렌즈의 사용 기간에 따라 재질별로 UV, UVA, UVB 및 가시광선 투과율을 분석한 결과 사용 기간이 1 년 미만인 안경 렌즈의 UV, UVA, UVB 및 가시광선 투과율의 측정값이 재질별로 차이가 있었지만 통계적으 로 유의한 차이가 없었다. 사용 기간이 1년 이상 2년 미 만인 안경 렌즈의 UV, UVA, UVB 및 가시광선 투과율 에서 재질별로 유의한 차이를 확인하였다. 사용 기간이 2년 이상인 안경 렌즈의 UV, UVA, UVB 및 가시광선 투과율은 재질별로 통계적으로 유의한 차이가 없었다.

    Ⅴ. 결 론

    본 연구에서는 안경 렌즈의 사용 기간에 따른 재질별 UV(280~380 nm), UVA(315~380 nm), UVB(280~ 315 nm), 가시광선(380~780 nm) 영역의 광투과율을 비교하여 안경 렌즈의 사용 기간에 따른 재질별 투과율 자료를 제공하고자 하였다.

    • 1. UV, UVA, UVB 및 가시광선 투과율 측정값을 사 용 기간별로 재질에 따라 비교한 결과 사용 기간이 1년 미만인 안경 렌즈의 재질에 따른 투과율 값은 유의한 차이가 없었다.

    • 2. UV, UVA, UVB 및 가시광선 투과율 측정값을 사 용 기간별로 재질에 따라 비교한 결과 사용 기간이 1년 이상 2년 미만인 안경 렌즈의 중굴절, 고굴절, 초고굴절 렌즈의 투과율 측정값에 유의한 차이를 보이는 결과를 확인하였다.

    • 3. UV, UVA, UVB 및 가시광선 투과율 측정값을 사 용 기간별로 재질에 따라 비교한 결과 사용 기간이 2년 이상인 안경 렌즈의 재질에 따른 투과율 값은 유의한 차이가 없었다.

    본 연구 결과 사용한 안경 렌즈의 사용 기간에 따른 재질별 투과율에서 차이가 나타났다. 따라서 본 연구에 서는 사용 기간에 따른 안경렌즈의 투과율 변화가 안경 렌즈의 굴절률과 사용 기간의 선택에 도움이 될 것으로 사료된다. 추후 안경 렌즈 사용자의 다양한 사용 환경과 안경 렌즈의 표면 상태 등을 고려하여 세부적으로 분석 하는 연구가 필요할 것으로 생각된다.

    Figure

    JMBI-22-1-11_F1.gif

    Comparison of transmittance according to the refractive index of spectacle lens with less than 1year period of use.

    JMBI-22-1-11_F2.gif

    Comparison of transmittance according to the refractive index of spectacle lens with 1 year or more but less than 2 years period of use.

    JMBI-22-1-11_F3.gif

    Comparison of transmittance according to the refractive index of spectacle lens with more than 2 years period of use.

    Table

    Comparison of UV, UVA, UVB, and Vis transmittance according to the refractive index of spectacle lens with less than 1year period of use

    Comparison of UV, UVA, UVB, and Vis transmittance according to the refractive index of spectacle lens with 1 year or more but less than 2 years period of use

    Comparison of UV, UVA, UVB, and Vis transmittance according to the refractive index of spectacle lens with more than 2 years period of use

    Reference

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