Ⅰ. 서 론
인체에는 5가지의 감각기관이 존재하는데, 감각기관 은 외부의 물리적 자극을 전기적 신호로 바꾸어 뉴런을 활성화시킨다. 이러한 감각기관 중 소리의 경우 청각기 관인 귀로 감지되며, 소리를 청취 했을 때 이로운 소리 뿐만 아니라 불쾌한 소리도 존재하는데, 이 때 사람이 원하지 않는 불쾌한 소리를 소음이라 한다.1)
사람에 따라서 소음에 반응하는 정도는 다르게 나타 나며, 소음에 민감한 사람의 경우 수면방해, 심장병 등 에 부정적인 영향을 더 크게 받는 것으로 알려져 있다.2) 이러한 소음은 두뇌에서 소리를 처리하는 과정에 영향을 주며, 지속된 소리보다는 새롭게 발생한 소리에 더 크게 반응한다. 소음은 단순히 소리에 대한 부정적인 반응에 그치는 것이 아니라 정신물리학적 정보로 작용한다는 점 에서 큰 의미가 있다.3) 또한 소음을 처리하는 과정에서 뇌기능의 변화를 초래한다면 단순히 청각시스템만의 문 제가 아니라 우리의 시각체계에도 다양한 영향을 줄 수 있을 것이다.4)
현대사회는 점차 육체노동에서 정신노동으로 대체되 고 있으며, 생활환경 속에서의 발생하는 소음은 집중력 을 저하시키고 스트레스를 유발하는 주요 요인으로 알려 져 있다.5) 소음으로 인해 흥분 수준이 증가하게 되면 주 의력이 감소되고,6) 소음을 처리하는 동안 뇌기능의 과부 하로 작업능률 또한 저하될 수 있다.7) 이처럼 여러 연구 결과들에서는 다소 차이가 있기는 하지만 소음이 다양한 신체능력에 부정적인 영향을 미친다는 것은 공통된 의견 이다.8)
인간은 주위 환경에 따라서 어떠한 소리든 소음으로 받아들일 수 있으며, 이때 소음의 발생원인은 주로 자동 차, 철도, 비행기 등과 같은 교통수단이며, 공장에서 나 는 기계음 등도 소음을 유발하는 요인으로 작용한다. 이 러한 소음은 스트레스를 유발하는 요인으로써 교감신경 계를 자극하여 생리적 반응을 일으키며 신경과민, 불쾌 감, 작업 방해 등과 같은 스트레스 반응을 보이게 된 다.9) 과도한 소음 스트레스는 생체 항상성 리듬과 생리 변화를 일으켜 내분비계의 장애뿐만 아니라 신경계의 이 상을 초래하여 인간의 건강에 부정적인 영향을 미치는 것으로 보고되었고,10) 지속적인 소음에 노출되면, 수면 장애나 정신적인 스트레스, 더 나아가 출산율 저하 등이 발생하기도 한다.11) 소음 스트레스는 학업성적, 인간관 계 및 심리 사회적 기능의 저하 등을 유발하며 신체의 회복력과 정신적 통합력이 약해져 학습장애 및 불안감을 증가시켜 삶의 질을 떨어트리기도 한다.12,13)
소음 스트레스로 인한 영향은 눈에서도 나타나고 있는 데, 눈의 기능 중 조절은 부교감신경계에 의하여 작용한 다. 동공 반응 및 누액 분비에 있어서 이러한 작용을 일으 키는 신경 및 구조물이 자극을 받게 되면 축동과 누액배 출의 증가를 일으키고, 눈물막 파괴시간이 짧아지며, 이 때 과도한 조절을 하게 되면 안정피로를 느끼게 된다.14)
현대사회에서 다양한 소음 스트레스는 피할 수 없고 많은 사람들에게 영향을 미쳐 신체적 변화를 유발하게 된다. 본 연구에서는 부교감신경계 작용에 의해 크게 변 화할 수 있는 조절기능과 버전스 기능 그리고 누액분비 변화를 평가할 수 있는 눈물막 파괴시간 검사를 통해 소 음 스트레스에 의한 신경계 변화로 기인하는 다양한 시 기능적 문제를 확인해 보고자 한다.
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 대상
본 연구는 안질환 및 안구운동에 이상이 없고, 안과수 술 경험이 없으며, 스트레스 지수가 정상인 젊은 성인 60명(23.12±1.26세)을 대상으로 하였으며, 연구에 참 여한 대상자에게 실험 목적과 검사 방법에 대하여 구두 와 서면으로 충분히 설명한 후 동의를 얻고 검사를 진행 하였다.
2. 연구 방법
1) 소음 스트레스 유발
헤드폰(Monster Beats by Dr.Dre Studio, Beats Electronics, California, Santa Monica, USA)과 청 력테스트 어플리케이션(e-audiologia.pl)15,16)을 이용하 여 장시간 노출하여도 난청을 유발하지 않는 범위인 50 dB부터 80 dB까지 10 dB 간격으로 소음을 무작위 순서 로 유발시켜 검사를 진행하였으며, 각각의 소음 스트레 스 단계에 따른 검사를 시행하기 전 5분 동안 해당 소음 에 적응시킨 후 검사를 진행하였다. 또한 주변의 소음에 의한 영향을 배제하기 위해 외부 소음이 완벽히 차단되 는 검사실을 구성하였다.
2) 지각된 스트레스 척도(perceived stress scale)
지각된 스트레스 척도(perceived stress scale, PSS) 는 10문항으로 이뤄진 체크리스트로, 5분 이내에 본인 이 직접 평가할 수 있으며 국내에서도 표준화되어 있다. 이를 이용하여 소음 노출 전과 50~80 dB까지 무작위 순서로 소음 스트레스를 유발시킨 후 스트레스 정도를 평가하였다. 또한 각각의 소음 단계 평가가 종료된 후 30분간의 소음이 유발되지 않는 상태로 헤드폰을 착용 시켜 휴식을 취하도록 한 후에 다음 단계의 평가를 진행 하였다.
지각된 스트레스 척도를 사용하여 지난 한 달 동안 자 신이 느낀 스트레스에 대하여 평가하였다. 총점이 높을 수록 스트레스가 높다고 할 수 있으며, 일반적으로 13~15점은 경도 스트레스, 16~18점은 중등도 스트레 스, 19점 이상은 심한 스트레스로서 우울증, 불안증 검 사 및 정신과 전문의와 면담이 필요하다고 할 수 있다.17)
3) 최대 조절력검사
(1) 마이너스 렌즈 부가법(minus lens-to-blur method)
포롭터(HDR-7000, Huvitz, Gyeonggi-do, Korea) 의 근거리 시표를 피검자의 눈으로부터 40 cm 거리에 설 치한 후, 그 시표를 계속해서 주시하게 한 상태에서 (-) 렌즈를 0.25 D씩 부가하면서 시표의 지속적인 흐림이 나 타날 때까지의 굴절력을 측정하였다. 그 후 50~80 dB 사이의 소음을 유발시키면서 같은 검사를 반복하였다.
(2) 푸쉬업 검사법(push-up method)
포롭터의 근거리 시표를 앞쪽 시표삽입부에 장착한 후 피검자의 눈 쪽으로 천천히 이동시켜 시표가 지속적 으로 흐린 지점의 거리(m)를 역수로 환산하여 최대조절 력을 측정하였다. 그 후 50~80 dB 사이의 소음을 유발 시키면서 같은 검사를 반복하였다.
4) 조절반응량 검사
자동굴절검사기(Speedy-i K-model, Righton Mfg Co. Tokyo, Japan)를 이용하여 굴절이상도 및 조절반응 량을 측정하였다(Fig. 1). 조절반응량은 0.00 D~-3.00 D까지 0.50 D 간격으로 총 7단계로 소음 유발 전과 후에 각각 측정하였다.
5) 원-근거리 사위검사
원거리 및 근거리 사위검사는 폰그라페 검사법(Von Graefe method)으로 평가하였으며, 이 때 포롭터에 원 용 완전교정 굴절력을 장입한 상태에서 우안에 6 ⧍BU 을 가입하여 수직으로 배열된 0.5 시표를 상-하로 분리 시킨 다음 검사를 진행하였다. 0 dB에서 사위량을 측정 한 후 50~80 dB 사이의 소음 스트레스를 무작위로 유 발시키면서 같은 검사를 반복하였다. 근거리 수평사위검 사는 피검자의 40 cm앞에 시표를 위치시키고 원거리 수 평사위 검사와 같은 방법으로 측정하였다.
6) 비침습적 눈물막 파괴시간 검사
비침습적 눈물막 파괴시간 검사(non-invasive tear break-times, NITBUT)는 각막지형도 검사기(Cornea 550 Topograph, Essilor, Vincennes, France)를 이용 하여 측정하였다(Fig. 2). 먼저 단안에 3회씩, 양안을 총 6회를 측정하여 평균을 사용하였고, 소음 스트레스를 받 기 전과 후의 결과를 비교하기 위해 50~80 dB 사이의 소음을 무작위 순서로 유발시키며 검사를 반복하였다.
7) 통계처리
본 연구의 실험 결과는 평균±표준편차로 표시하였으 며, SPSS version 20.0(SPSS Inc, Chicago, IL, USA) 을 사용한 t-test로 지각된 스트레스 척도를 분석하였고, 반복측정 ANOVA 분석을 통해 최대조절력, 조절반응량, 원-근거리 사위량, 비침습적 눈물막 파괴시간에 대한 분 석을 시행하였으며, 유의수준은 p<0.050을 적용하였다.
Ⅲ. 결 과
1. 지각된 스트레스 척도
소음을 유발하기 전 스트레스 정도는 17.67±4.22점 이었으며, 소음을 유발시킨 후에는 그 소음 스트레스의 강도에 따라서 점차 증가하여 80 dB에서는 22.80±3.90 점까지 상승했으며 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다 (Table 1). 스트레스를 유발하는 요인은 다양하겠지만, 단순히 소음의 양을 증가시키는 것만으로도 스트레스가 증가한다는 것을 알 수 있었다.
2. 최대조절력 변화 비교
푸쉬업 검사법으로 측정된 최대조절력 검사 결과는 Table 2와 Fig. 3에 제시하였으며, 소음 스트레스가 증 가할수록 조절력은 점점 감소하는 경향을 나타났다. 또 한 0 dB과 비교했을 때 모든 소음 스트레스(50~80 dB) 에 대해 최대조절력은 모두 통계적으로 유의한 차이 (p=0.000)가 나타났지만 60~80 dB 사이에서 측정된 최대조절력 결과만을 비교했을 때에는 통계적으로 유의 한 차이가 나타나지 않았다(p=0.747).
마이너스 렌즈 부가법으로 측정된 최대조절력 검사 결 과에서도 소음 스트레스가 증가할수록 조절력은 점점 감 소하는 경향을 나타났다. 또한 0 dB과 비교했을 때 모든 소음 스트레스(50~80 dB)에 대해 최대조절력은 모두 통 계적으로 유의한 차이(p=0.001)가 나타났지만 60~80 dB 사이에서 측정된 최대조절력 결과만을 비교했을 때에는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(p=0.123).
3. 조절반응량 변화 비교
소음 스트레스에 따른 조절자극량에 대한 조절반응량 을 비교한 결과는 Table 3과 Fig. 4에 제시하였다. 소 음 스트레스의 양이 증가할수록 조절반응량은 감소하는 경향을 보였으며, 조절자극량의 크기가 1.50 D까지는 통계적으로 유의한 차이가 없었지만, 2.00 D 이상의 조 절자극량이 주어지는 경우에는 소음 스트레스가 증가함 에 따라서 조절자극량에 대한 조절반응량이 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다(Table 3).
4. 원-근거리 사위량 변화 비교
폰그라페 검사법으로 측정된 원거리 수평사위량 결과 는 Table 4와 Fig. 5에 제시하였으며, 소음 스트레스가 증가할수록 사위량은 점차 증가하는 경향을 나타냈지만 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p=0.589).
근거리 수평사위량의 경우에도 소음 스트레스가 증가 할수록 사위량도 증가하였지만 통계적으로 유의한 차이 가 나타나지는 않았다(p=0.362).
5. 비침습적 눈물막 파괴시간 변화 비교
최초 눈물막 파괴시간은 0 dB에서 8.89±4.28초, 50 dB 에서 7.59±3.06초, 60 dB에서 6.68±2.32초, 70 dB에서 5.99±2.28초, 80 dB에서 5.18±2.06초로 소음 스트레스 가 증가할수록 최초 눈물막 파괴시간은 감소하는 것으로 나 타났으며 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.000).
평균 눈물막 파괴시간의 경우에도 소음 스트레스가 증가할수록 감소하는 경향을 나타냈으며(Table 5, Fig. 6), 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.000).
Ⅳ. 고 찰
눈은 뇌를 포함한 신경계와 마찬가지로 방대한 양의 신경세포가 분포하고 있는 복잡한 기관이다. 신경세포 (뉴런)는 전기 화학적 작용에 의해 신경 자극 정보를 전 달하는 특수한 종류의 세포이다.18,19) 눈으로 인식되는 시각정보는 시신경을 통해 뇌의 1차 시각피질 영역으로 전달되며 뇌는 이러한 정보를 해석하여 시각적 이미지를 형성한다.20,21)
우리가 무언가를 보려고 할 때, 뇌에서 전달된 신경자 극에 의해 눈 근육을 수축시키거나 이완시켜 그 방향으 로 눈을 움직이게 한다. 전체적인 시각화 과정에서 우리 의 눈과 신경계가 정상적으로 기능한다면 문제가 없겠지 만 신체가 스트레스를 받으면 이러한 신경전달 체계에 문제를 발생시키게 된다.
스트레스 반응은 모든 생리적, 정신적, 감정적 변화를 유발하여 신체에 스트레스를 주게 되며, 이로 인해 위험 을 감지할 수 있는 감각을 높이고, 신체가 부상에서 쉽 게 회복할 수 있도록 근육을 긴장시키며, 신경계와 신체 가 스트레스 요인에 더 빠르게 반응할 수 있도록 뉴런의 활동을 증가시키다.22) 결국 소음 스트레스가 증가하게 되면 눈 속 섬모체 등의 불수의근의 긴장도도 증가하게 될 것이고 이로 인해 결국은 가용할 수 있는 최대조절력 도 점차 감소하는 경향이 나타나는 것으로 생각된다. 또 한 소음 스트레스는 일정하게 주어지는 조절자극량에 대 한 신경전달의 손실로 작용하여 그 반응량의 감소로 이 어질 수 있을 것이다.
이러한 모든 변화는 스트레스 요인이나 위협에 대처 하는 능력을 향상시키기 위한 자발적인 반응이며 이로 인해 시각적인 변화도 초래할 수 있다.23) 즉, 더 많은 시 각 정보를 받아들이기 위해 동공이 확장된다거나 눈깜빡 임 횟수를 감소키고 위협에만 초점을 맞추기 위해 시야 를 축소시키기도 하며 눈의 근육으로 흐르는 혈류의 양 을 증가시키기도 한다.24)
사위검사 결과에서 소음 스트레스가 증가함에 따라서 사위량이 증가한 것은 스트레스로 인한 근육의 긴장도 증가로 기인한 것으로 생각된다. 즉, 소음 스트레스로 인해 발생하는 외안근의 긴장도 증가로 인한 긴장성 버 전스 변화에 기인한 결과라고 할 수 있다.
또한 심리적인 스트레스는 타액 및 눈물 생성과 관련 된 분비샘의 활동을 감소시키는 것으로 알려져 있으며, 안구건조증 환자에게서 스트레스 지수가 높게 나타나기 도 한다.25) 소음 스트레스로 인해 시각적으로 받아들일 수 있는 정보를 극대화시키기 위한 눈 깜빡임 횟수의 저 하는 결국 안구건조증을 유발하여 NITBUT를 감소시키 게 되는 것으로 생각된다.
본 연구 결과의 경우 (1) 소음 스트레스로 인해 발생 하는 다양한 시기능적 변화에 대한 선행연구가 거의 없 어 본 연구의 결과를 뒷받침할 만한 근거가 부족한 점, (2) 시기능에 영향을 주는 요인 분석이 이루어지지 않음 점 등의 제한점을 가지고 있다. 하지만 소리 자극에 대 한 2차적인 시기능 변화를 살펴보았다는 점에서 그 의의 를 가질 수 있으며 이에 대한 기초자료로서 큰 의미를 가질 수 있을 것이다.
Ⅴ. 결 론
지각된 스트레스 척도를 이용해 다양한 크기의 소음 으로 인해 전반적인 스트레스를 받는다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 소음 스트레스를 받기 전에 비해 스트 레스를 받은 후에 최대조절력, 조절반응량, NITBUT는 감소하는 경향을 보였다. 반대로 소음스트레스가 증가하 게 되면 원거리와 근거리 사위량이 모두 증가하였으며, 특히 근거리 사위량의 증가량이 더 크게 나타났다. 이를 통해 소음 스트레스의 경우 근거리 작업 시 더욱 부정적 인 영향을 미칠 것으로 판단된다.
본 연구의 결과를 통해 소음 스트레스는 시기능에 다 양한 형태로 영향을 미치고 있다고 볼 수 있으며, 굴절 검사 및 시기능 평가 시 주변 환경에 의한 소음 스트레 스가 작용하지 않도록 검사실 환경을 구성하는 것이 중 요할 것이라 사료된다.
