Ⅰ. 서 론
사람의 눈은 외부의 물체를 주시할 때, 단안과 양안에 제공된 시각적 단서를 통해 상대적인 사물의 크기와 거 리감을 지각한다. 거리감 지각에 영향을 주는 단안 단서 는 물체를 선명하게 주시하기 위한 조절과 배경에서 결의 밀도(texture gradient), 선형 전망(linear perspective), 대기 전망(aerial perspective) 및 음영(shading) 등이 있다.1,2) 결의 밀도는 거리가 멀어질수록 더 조밀하게 보 이는 것을 의미하며, 선형 전망은 평행한 선분이 거리감 에 비례하며 좁아져서 한 점으로 수렴하는 것을, 대기 전망은 거리가 먼 물체일수록 윤곽이 흐리고 뿌옇게 보 이는 것을, 그리고 음영은 거리가 먼 물체일수록 더 어 둡게 보이는 것을 각각 의미한다(Fig. 1). 거리감 지각 에 영향을 주는 양안 단서는 주시하고 있는 물체에 양안 의 주시선이 한 점으로 수렴하는 융합성 폭주와 양안이 서로 떨어져 있어 미세한 망막 상의 차이를 형성하는 양 안시차 등이 있다.3,4)
거리감의 지각 원리를 통해 입체감이 있는 시각 상을 형성하여 시기능 검사나 훈련에 사용되는 장치 중 입체 경이 있다. 입체경은 일반적으로 플러스 굴절력을 가지 는 2개의 렌즈가 장착되어 있어서, 상대적으로 크기가 작은 그림이나 사진이라도 확대된 광학적 허상을 경험할 수 있도록 하며, 미세한 시차가 존재하는 2개의 타깃을 이용하면 입체감이 있는 상을 볼 수 있다.
예를 들어, 굴절력이 +5.00 D인 렌즈로부터 타깃을 19.23 cm 혹은 13.33 cm에 위치시키고, 좌우 안에 대 한 두 타깃을 각각 5.96 cm나 4.13 cm로 분리시키면, 이론적으로 500 cm나 40 cm 거리의 타깃을 주시할 때 와 동일한 조절 자극과 폭주 자극이 작용할 것으로 예상 되며, 각각 원거리나 근거리에서 검사를 수행하는 효과 를 기대할 수 있다.
입체경을 이용한 검사는 원거리 및 근거리 모두 타깃 이 근거리에 놓인 상태에서 수행하므로, 거리감 지각에 따른 근접성 폭주가 과다하게 개입되어, 특히 원거리 사 위검사에서 측정값이 내사위 방향으로 증가하는 경향이 있는 것으로 알려졌다.5-7) 즉, 입체경에서 시기능 검사 의 수행은 거리감에 대한 지각이 정확성에 영향을 줄 수 있으며, 결의 밀도, 선형 전망, 대기 전망 및 음영과 같 은 기하학적 단안 단서를 활용하면 거리감 지각을 증가 시킬 수 있을 것으로 판단되었다.
따라서 본 연구는 입체경을 활용한 시기능 검사에서 결의 밀도, 선형 전망, 대기 전망 및 음영과 같은 기하학 적 단안 단서를 타깃과 함께 제시했을 때 거리감 지각의 변화를 확인하고, 효율을 비교 분석하고자 하였다.
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 연구대상
1) 대상자 선정
전체 대상자 수는 G*Power ver 3.1(Heinrich- Heine-Universität Düsseldorf, Germany)을 사용하 였다. 일원배치분산분석에서 유의수준 0.050 미만, 효 과크기 0.50, Cohen의 법칙에 따른 검정력 0.80을 적 용하였으며, 약 10%의 중도 탈락을 예상하여 총 50명을 선정하였다.
모든 규약 및 전체 연구 과정은 을지대학교 기관생명 윤리심의위원회(Institutional Review Board)의 승인 을 받아(EU 21-049) 수행하였으며, 대상자에게 본 연 구의 목적 및 방법에 대해 충분히 설명하고 사전에 동의 를 구하였다.
2) 선별검사
전신질환 및 안질환이 없는 40세 미만의 성인을 모집 하였으며, Worth 4-Dots 시표(Bernell, USA)을 이용 한 억제검사, Random Dot Stereo Butterfly 시표 (Stereo Optical Co., USA)를 이용한 입체시검사 및 EDTRS(Precision, USA) 시력표를 이용한 원거리와 근 거리 시력검사를 수행하였다. 이때, 억제가 있거나, 입 체시가 40초각이 넘는 경우, 나안 혹은 교정시력이 1.0 미만인 사람은 대상에서 제외하였다.
2. 입체경의 설계
1) 렌즈
입체경에 사용되는 2개의 렌즈는 정점굴절력 +5.00 D, 광학중심점 간 거리 62 mm로 설계하였다.
2) 시표의 위치
검사거리는 500 cm 및 40 cm에 대하여, 조절평면 및 폭주평면을 일치시키기 위해 다음의 공식을 이용하여 렌 즈로부터 시표까지 거리와 두 타깃이 떨어진 거리를 계 산하였다. 시표까지의 거리는 원거리와 근거리 각각 19.23 cm, 13.33 ccm로 설정하였고, 좌우 타깃 사이의 거리는 각각 5.96 cm, 4.13 cm로 설정하였다(Equation 1, 2 및 Fig. 2).8)
위 식에서, A 는 조절요구량, C 는 폭주요구량, P 는 렌즈의 굴절력 (D), LS 는 렌즈의 광학중심점 간 거리 (mm), TD 는 렌즈에서 타깃까지 거리 (m), 그리고 TS 는 두 타깃이 떨어진 거리 (cm)를 각각 의미한다.
3. 시표의 설계
모든 타깃과 단서의 설계는 3D 모델링 프로그램인 Rhino 7(Rhinoceros, Robert McNeel & Associates, USA)을 사용하였다.
1) 타깃
원거리 검사(5 m)용 시표에서 타깃은 테니스공, 근거 리 검사(40 cm)용 시표에서 타깃은 탁구공의 형태로 설 계하였다. 입체경을 통해 타깃을 주시하였을 때, 실제 현실에서 인식하는 타깃과 동일한 크기로 인식되도록 하 였다. 굴절력이 +5.00 D인 입체경 렌즈로부터 타깃을 19.23 cm 또는 13.33 cm에 위치시켜서 상이 각각 500 cm 또는 40 cm 거리에 형성되도록 설계하였다.9) 또한, 실제 테니스공의 지름은 67.00 mm, 탁구공은 40.00 mm이므로, 원거리의 테니스공은 0.77°, 근거리의 탁구 공은 5.71°의 시야각을 갖도록 설계하였다(Fig. 3).
2) 기하학적 단서
단안 단서는 결의 밀도, 선형 전망, 대기 전망 및 음 영을 이용하였다. 결의 밀도 및 선형 전망에서는 선의 개수와 선의 대비를, 대기 전망은 선의 개수와 선의 대 비 차이를, 그리고 음영은 음영의 농도와 범위를 각각 변화시켰다. 배경의 기본 색상은 회색(RGB 230, 230, 230)이었으며, 검정색(RGB 255, 255, 255)에 비해 10% 대비를 가지도록 설계하였다(Fig. 4~7).
결의 밀도 단서에서 선의 개수를 변화시킬 때 원거리 시표는 선의 개수를 5개, 8개 및 11개, 근거리 시표는 2 개, 4개 및 6개로 하였고, 선의 대비는 40%로 설정하였 다. 선의 대비를 변화시킬 때에는 원거리와 근거리 시표 모두 선의 대비를 25%, 40% 및 55%로 하였고, 선의 개 수는 원거리 시표는 8개, 근거리 시표는 4개로 설정하였 다(Fig. 4).
선형 전망 단서에서 선의 개수를 변화시킬 때 원거리 와 근거리 시표 모두 2개, 4개 및 6개로 하였고, 선의 대비는 40%로 설정하였다. 선의 대비를 변화시킬 때 원 거리와 근거리 시표 모두 선의 대비를 25%, 40% 및 55%로 하였고, 선의 개수는 원거리와 근거리 시표 모두 6개로 설정하였다(Fig. 5).
대기 전망 단서에서 선의 개수를 변화시킬 때 원거리 시표는 선의 개수를 5개, 8개 및 11개, 근거리 시표는 2 개, 4개 및 6개로 하였고, 선의 대비는 25%로 바깥쪽에 서 안쪽까지 점차적으로 감소하도록 설정하였다. 선의 대비를 변화시킬 때 원거리와 근거리 시표 모두 선의 대 비를 10%, 25% 및 40%로 바깥쪽에서 안쪽까지 점차적 으로 감소하도록 하였고, 선의 개수는 원거리 시표는 8 개, 근거리 시표는 4개로 설정하였다(Fig. 6).
음영 단서에서 농도를 변화시킬 때 원거리와 근거리 시표 모두 주변부에서 중심부까지 10%, 25% 및 40% 짙어지도록 하였고, 음영의 범위는 전체 공간을 차지하 도록 하였다. 음영의 범위를 변화시킬 때 원거리와 근거 리 시표 모두 중심에서 20%, 60% 및 100%의 공간을 차지하도록 하였고, 음영의 농도는 주변부에서 중심부까 지 40% 짙어지도록 설정하였다(Fig. 7).
4. 상대적 거리감
1) 평가방법
시표의 단안 단서와 변수를 기준으로 8개의 집단으로 나누었으며, 모든 집단에서 3개의 시표를 기준 및 비교 시표로 설정하여 대상자가 지각하는 타깃까지 상대적인 거리감을 각각 비교하였다. 모든 과정은 무작위로 6회를 수행하였으며, 2개의 타깃을 1분씩 주시한 후 설문조사를 실시하였다. 1회 검사를 마칠 때마다 1분의 휴식시간을 주어 입체시표 주시로 인한 피로가 줄어들도록 하였다.
2) 설문조사
상대적 거리감에 대해 ‘매우 가까워졌다’, ‘조금 가까워 졌다’, ‘거리감이 동일하다’, ‘조금 멀어졌다’ 및 ‘매우 멀어 졌다’의 5가지 척도로 설문조사를 실시하였다. 이때 거리 감 변화가 의도했던 것과 일치하는 경우 긍정적(positive) 점수, 반대는 부정적(negative) 점수를 부여했다. 기준 시 표에 대한 비교 시표의 단서가 조금 변화한 경우 거리감 지각이 조금 변화하는 것을 예상하였고, 단서가 많이 변화 한 경우 거리감 지각이 많이 변화하는 것을 예상하였다. 이때 예상했던 거리감의 변화가 나타났을 때 2점을 부여하 였다. 단서가 조금 변화했을 때 거리감 지각의 변화가 많았 다면 4점을 부여하였지만, 단서가 많이 변화했을 때 거리 감 지각의 변화가 적었다면 1점을 부여하였다. 또한, 거리 감 변화에 따른 긍정적 효과와 부정적 효과를 합산하는 방법으로 거리감 변화의 효과를 산출하고 점수로 표현하였 으며, 각 변수에 해당하는 6회의 거리감 지각 평가에 대한 평균점수를 산출하였다.
5. 통계분석
통계분석은 PASW Statistics Ver 18.0 (IBM SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 사용하여 기술통 계, 빈도분석을 각각 수행하였다. 또한, 단안 단서와 변 수들의 관련성을 확인하기 위해 비모수 검정인 크루스칼 왈리스 검정(Kruskal-Wallis test)과 본페로니 보정 (Bonferroni correction)을 각각 수행하였으며, 유의수 준은 0.050 미만을 적용하였다.
Ⅲ. 결 과
1. 대상자의 일반적 특징
전체 대상자 50명의 평균 나이는 26.14±2.43세, 동 공간거리는 63.70±2.65 mm, 입체시는 40.00±0.00 sec, 양안의 원거리 및 근거리 나안 혹은 교정시력 (logMAR)은 각각 -0.04±0.04 및 –0.02±0.04이었다 (Table 1).
2. 가하학적 단서에 따른 상대적 거리감
1) 결의 밀도
(1) 선의 개수 변화
원거리 시표에서 선의 개수가 5개에서 8개, 8개에서 11개 및 5개에서 11개로 많아졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌 다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수 는 1.68, 1.85 및 1.42점이었다. 또한, 근거리 시표에 서 선의 개수가 2개에서 4개, 4개에서 6개 및 2개에서 6개로 많아졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’와 ‘매우 멀어졌 다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.32, 1.72 및 1.26점이었다(Table 2).
원거리 시표에서 선의 개수가 8개에서 5개, 11개에서 8개 및 11개에서 5개로 적어졌을 때 각각 ‘조금 가까워 졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.68, 1.48 및 1.42점이었다. 또한, 근거리 시 표에서 선의 개수가 4개에서 2개, 6개에서 4개 및 6개 에서 2개로 적어졌을 때 각각 ‘조금 가까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.44, 1.64 및 1.28점이었다(Table 2).
(2) 선의 대비 변화
원거리 시표에서 선의 대비가 25%에서 40%, 40%에 서 55% 및 25%에서 55%로 증가했을 때 각각 ‘조금 가 까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평 균 점수는 0.84, 0.76 및 0.82점이었다. 또한, 근거리 시표에서 선의 대비가 25%에서 40%, 40%에서 55% 및 25%에서 55%로 증가했을 때 각각 ‘조금 가까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.40, 0.72 및 0.48점이었다(Table 3).
원거리 시표에서 선의 대비가 40%에서 25%, 55%에 서 40% 및 55%에서 25%로 감소했을 때 각각 ‘조금 멀 어졌다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.92, 1.16 및 0.96점이었다. 또한, 근거리 시 표에서 선의 대비가 40%에서 25%, 55%에서 40% 및 55%에서 25%로 감소했을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.60, 0.52 및 0.56점이었다(Table 3).
2) 선형 전망
(1) 선의 개수 변화
원거리 시표에서 선의 개수가 2개에서 4개, 4개에서 6개 및 2개에서 6개로 많아졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’ 와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.00, 0.96 및 0.96점이었다. 또한, 근거리 시표에서 선의 개수가 2개에서 4개, 4개에서 6개 및 2개에서 6개 로 많아졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’와 ‘매우 멀어졌다’ 는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.84, 0.84 및 0.80점이었다(Table 4).
원거리 시표에서 선의 개수가 4개에서 2개, 6개에서 4개 및 6개에서 2개로 적어졌을 때 각각 ‘조금 가까워졌 다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점 수는 0.80, 0.96 및 1.00점이었다. 또한, 근거리 시표 에서 선의 개수가 4개에서 2개, 6개에서 4개 및 6개에 서 2개로 적어졌을 때 각각 ‘조금 가까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.76, 1.12 및 0.78점이었다(Table 4).
(2) 선의 대비 변화
원거리 시표에서 선의 대비가 25%에서 40%, 40%에 서 55% 및 25%에서 55%로 증가했을 때 각각 ‘조금 가 까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평 균 점수는 0.92, 0.40 및 0.76점이었다. 또한, 근거리 시표에서 선의 대비가 25%에서 40%, 40%에서 55% 및 25%에서 55%로 증가했을 때 각각 ‘조금 가까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.44, 0.12 및 0.50점이었다(Table 5).
원거리 시표에서 선의 대비가 40%에서 25%, 55%에 서 40%, 55%에서 25%로 감소했을 때 각각 ‘조금 멀어 졌다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점 수는 0.88, 0.64 및 0.88점이었다. 또한, 근거리 시표 에서 선의 대비가 40%에서 25%, 55%에서 40%, 55% 에서 25%로 감소했을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.32, 0.40 및 0.52점이었다(Table 5).
3) 대기 전망
(1) 선의 개수 변화
원거리 시표에서 선의 개수가 5개에서 8개, 8개에서 11개 및 5개에서 11개로 많아졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌 다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수 는 1.56, 1.52 및 1.42점이었다. 또한, 근거리 시표에 서 선의 개수가 2개에서 4개, 4개에서 6개 및 2개에서 6개로 많아졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’와 ‘매우 멀어졌 다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.40, 1.52 및 1.20점이었다(Table 6).
원거리 시표에서 선의 개수가 8개에서 5개, 11개에서 8개 및 11개에서 5개로 적어졌을 때 각각 ‘조금 가까워 졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.56, 1.48 및 1.32점이었다. 또한, 근거리 시 표에서 선의 개수가 4개에서 2개, 6개에서 4개 및 6개 에서 2개로 적어졌을 때 각각 ‘조금 가까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.52, 1.52 및 1.14점이었다(Table 6).
(2) 선의 대비 차이 변화
원거리 시표에서 선의 대비가 10%에서 25%, 25%에 서 40% 및 10%에서 40%로 증가했을 때 각각 ‘조금 멀 어졌다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.08, 1.08 및 1.12점이었다. 또한, 근거리 시 표에서 선의 대비가 10%에서 25%, 25%에서 40%, 10%에서 40%로 증가했을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.76, 0.40 및 0.76점이었다(Table 7).
원거리 시표에서 선의 대비가 25%에서 10%, 40%에 서 25% 및 40%에서 10%로 감소했을 때 각각 ‘조금 가 까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평 균 점수는 1.20, 1.00 및 0.96점이었다. 또한, 근거리 시표에서 선의 대비가 25%에서 10%, 40%에서 25% 및 40%에서 10%로 감소했을 때 각각 ‘조금 가까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.00, 0.64 및 0.70점이었다(Table 7).
4) 음영
(1) 음영의 농도 변화
원거리 시표에서 음영의 농도가 10%에서 25%, 25% 에서 40% 및 10%에서 40%로 짙어졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.24, 1.16 및 0.80점이었다. 또한, 근거리 시 표에서 음영의 농도가 10%에서 25%, 25%에서 40% 및 10%에서 40%로 짙어졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.80, 1.20 및 0.78점이었다(Table 8).
원거리 시표에서 음영의 농도가 25%에서 10%, 40% 에서 25% 및 40%에서 10%로 옅어졌을 때 각각 ‘조금 가까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 1.12, 1.16 및 0.76점이었다. 또한, 근거 리 시표에서 음영의 농도가 25%에서 10%, 40%에서 25% 및 40%에서 10%로 옅어졌을 때 각각 ‘조금 가까워 졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.72, 1.16 및 0.66점이었다(Table 8).
(2) 음영의 범위 변화
원거리 시표에서 음영의 범위가 20%에서 60%, 60% 에서 100% 및 20%에서 100%로 넓어졌을 때 각각 ‘조 금 가까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과 의 평균 점수는 0.76, 0.64 및 0.58점이었다. 또한, 근 거리 시표에서 음영의 범위가 20%에서 60%, 60%에서 100% 및 20%에서 100%로 넓어졌을 때 각각 ‘조금 가 까워졌다’와 ‘매우 가까워졌다’는 거리감 변화 효과의 평 균 점수는 0.44, 0.20 및 0.46점이었다(Table 9).
원거리 시표에서 음영의 범위가 60%에서 20%, 100% 에서 60% 및 100%에서 20%로 좁아졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.64, 0.92 및 0.88점이었다. 또한, 근거리 시 표에서 음영의 범위가 60%에서 20%, 100%에서 60% 및 100%에서 20%로 좁아졌을 때 각각 ‘조금 멀어졌다’ 와 ‘매우 멀어졌다’는 거리감 변화 효과의 평균 점수는 0.36, 0.56 및 0.46점이었다(Table 9).
3. 거리감 지각 변화의 효과
원거리 입체시표의 기하학적 단안 단서 중 결의 밀도 에서 선의 개수를 변화시켰을 때(A) 거리감 지각 효과가 가장 높았다(p<0.050). 또한, 선형 전망 단서에서 선의 대비를 변화시켰을 때(D) 및 음영 단서에서 음영의 범위 를 변화시켰을 때(H)는 거리감 지각 효과가 가장 낮았다 (p<0.050). 대기 전망 단서에서 선의 대비가 변화했을 때(F) 및 음영 단서에서 음영의 농도가 변화했을 때(G) 는 다른 변수들과 서로 유의한 차이가 없었다(p>0.050, Table 10).
근거리 입체시표의 기하학적 단안 단서 중 결의 밀도 단서 및 대기전망 단서에서 선의 개수가 변화했을 때(A, E) 거리감 지각 효과가 가장 높았다(p<0.050, Table 10).
Ⅳ. 고찰 및 결론
일반적으로 사람의 눈은 외부의 물체를 주시할 때, 시 작업 거리에 대해 조절평면과 폭주평면이 일치하게 된 다. 입체경을 사용하는 동안 대상자들에게 주시물체의 조절평면과 폭주평면을 일치시켜서 실제 시각적 기능과 유사한 수준의 조절과 폭주가 작용되도록 하는 것이 중 요하다.10) 이에 따라 본 연구에서는 조절평면과 폭주평 면이 대상자들의 시 작업 거리와 서로 일치될 수 있는 입체경을 설계하였다. 이때, 대상자들의 PD에 따른 폭 주요구량은 다소 차이가 존재하지만, 대상자들의 PD와 입체경 렌즈의 광학중심점간거리 오차로 유발되는 프리 즘 효과는 입체경에서 대상자들과 타깃 사이의 거리, 두 타깃 사이의 분리도, 광학렌즈의 굴절력과 광학중심점간 거리를 조정하여 서로 상쇄시켜서, 모든 대상자에게 동 일한 양의 융합버전스가 요구되는 입체경을 사용할 수 있었다.11)
입체경 렌즈의 굴절력이 낮으면 타깃 사이의 거리를 증가시켜야 하고, 굴절력이 높으면 배율도 함께 증가하 기 때문에 작은 크기의 타깃을 사용해야 한다. 이때, 작 은 크기의 타깃을 주시하는데 추가적인 조절이 개입될 수 있으므로, 이를 배제하기 위해서 본 연구에서는 +5 D의 굴절력을 가지는 광학렌즈를 사용하였고 광학중심 점 간 거리는 기존에 판매되는 FPD가 62 mm인 입체경 과 여벌렌즈로 가공이 용이하도록 62 mm로 설정하였 다. 또한, 테니스공(원거리)과 탁구공(근거리)을 입체시 표의 타깃으로 사용하였다.12)
이와 같은 과정을 통한 이론적인 입체경의 설계에도, 대상자들이 지각하는 가상공간에 대한 거리감은 원칙적 으로 실제 공간과 상이하기 때문에 거리감 지각을 증가시 키기 위해서는 타깃 주변부에 경험적 단서를 추가시킬 필 요성이 제시되었다. 이에 따라 본 연구에서는 어떠한 경 험적 단서가 거리감 지각을 효과적으로 증가시킬 수 있으 며, 또 거리감을 조정할 수 있는지 확인하고자 하였다.
Armbrüster 등13)은 대상자들이 실제와 유사한 수준 의 거리감을 지각하는데 아무것도 없는 공간(no space) 에 비해 전체적인 배경에 대한 단서가 존재하는 닫힌 공 간(closed space)에서 효과적임을 보고하였다. 따라서 본 연구에서는 타깃과 함께 사각형의 벽을 배치하여 닫 힌 공간을 구현하였으며, 거리감을 조정하기 위한 단안 단서로 결의 밀도, 선형 전망, 대기 전망 및 음영을 추가 하고, 측정 시 단서의 특성에 따라서 변수를 일부분 다 르게 제시하였다.
배경의 기본 색상은 10% 농도의 회색을 적용하였다. 0% 농도의 흰색 배경보다 10% 농도의 회색 배경이 거 리감 지각에 더 도움이 될 것으로 판단하였다. 시표에 단안 단서를 적용할 때 결의 밀도와 선형 전망은 선의 개수와 선의 대비를 변수로 선택하였다. 선의 개수를 변 수로 하였을 때 선의 개수가 너무 많으면 선의 간격이 좁아져 단서의 효과가 줄어들었고, 선의 개수가 너무 적 으면 단서가 적절하게 작용되지 않았다. 이러한 이유로 결의 밀도에서 선의 개수는 원거리 시표에서는 5, 8 및 11개로 하였고, 근거리 시표에서는 2, 4 및 6개로 하였 으며, 선형 전망에서는 선의 개수를 원거리와 근거리 모 두 2, 4 및 6개로 하였다. 이때 선의 대비는 40%로 고 정하였다. 대비가 너무 낮은 경우 선을 인식하기 어려웠 고, 높은 경우 선의 개수 변화를 통한 거리감 변화를 지 각하는데 어려움이 발생하였기 때문이다. 선의 대비를 변수로 하였을 때 대비가 너무 낮은 경우 선을 인식하기 어렵고, 너무 높은 경우 선의 대비 변화를 지각하기 어 려우므로 선의 대비는 모두 25, 40 및 55%로 하였다.
대기 전망 단서에서 선의 개수와 선의 대비 변화를 변 수로 선택하였다. 선의 개수를 변수로 하였을 때는 결의 밀도와 같은 이유로 원거리 시표는 선의 개수를 5, 8 및 11개로 하였으며, 근거리 시표도 동일한 이유로 선의 개 수를 2, 4 및 6개로 하였다. 이때 선의 대비 변화는 바 깥쪽에서 안쪽까지 10% 미만으로 감소하는 경우 대비 차이를 느끼지 못하였고, 40% 이상 감소하는 경우 대비 가 가장 낮은 선의 존재를 지각하기 힘들어서 25%로 설 정하였다. 선의 대비 변화는 원거리와 근거리 시표 모두 10, 25 및 40%로 하였고, 이때 선의 개수는 원거리 시 표는 8개, 근거리 시표는 4개로 설정하였다.
음영 단서는 음영의 농도와 범위를 변수로 선택하였 다. 음영의 농도를 50% 이상으로 적용하였을 때 타깃의 인식이 어려웠기 때문에 원거리와 근거리 시표 모두 10, 25 및 40 %를 이용하였다. 이 때 음영의 범위는 전체 범위로 하여 음영의 변화를 최대한 인식할 수 있도록 하 였다. 음영의 범위 변화는 20% 미만으로 하였을 때 단 서가 작용되지 않아 원거리와 근거리 시표 모두 20, 60 및 100%를 이용하였다. 이 때 음영의 농도는 40% 미만 으로 설정하였을 때 범위의 변화를 잘 느끼지 못하였기 때문에 40%로 설정하였다.
각 단서에서 이와 같은 변수 조정은 거리감 증가 혹은 거리감 감소를 의도적으로 변화시킨 것으로, 대상자들이 의도적인 변화를 지각하는 정도에 따라 긍정적 및 부정 적 효과를 가중할 수 있도록 설정하였다. 즉, 결의 밀도 에서는 선의 개수 감소와 선의 대비도 증가, 선형 전망 에서는 선의 개수 감소와 선의 대비도 증가, 대기 전망 에서는 선의 개수 감소와 선의 대비도 차이 감소 그리고 음영에서는 음영의 농도 감소와 음영의 범위를 증가시켰 으며, 이러한 변수 조정에 따라 대상자들은 더 가깝다고 지각할 것으로 예측하였다.
측정 결과 원거리에서는 모든 단안 단서의 변수에 대 해 의도한 것과 대부분 일치하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 사용된 단안 단서 중 거리감을 높이고 조정하 는데 가장 효과적인 변수는 결의 밀도 단서와 대기 전망 단서에서 선의 개수를 변화시켰을 때로 나타났으며, 통 계적으로 유의한 차이가 확인되었다(p<0.050). 결의 밀 도와 대기전망에서 선의 개수를 변화하였을 때 크기의 항등성으로 인해 간격의 크기와 상관없이 공간의 크기를 비슷하게 인식하기 때문에 선이 많을수록 뒤에 있는 타 깃의 거리감이 멀어지며,15) Tsutsui 등16)의 연구에서 단안 단서 중 하나인 결의 밀도에 민감한 뉴런이 caudal intraparietal sulcus(CIP)에서 발견되었다고 보고하여 결의 밀도와 관련된 요소들이 거리감을 지각하는데 도움 이 클 것으로 생각된다.
본 연구의 결과를 통해 향후 입체경을 사용한 시기능 검사를 임상에서 정확하게 수행하기 위해서는, 대상자에 게 제시되는 원거리 및 근거리 타깃과 함께 주변부 배경 에서 결의 밀도나 대기 전망과 같은 단안 단서를 추가하 여 원거리에서 과도한 폭주나 근거리에서 부족한 폭주가 발생하는 문제점을 일부분 해결할 수 있을 것으로 예측 된다.
Fatima 등14)의 연구에 따르면, 거리감 지각을 위한 단서는 사람 눈에서 고유수용감각신호(proprioceptive cue)라고 알려진 조절과 폭주 단서, 단안 단서와 양안 단서로 구분될 수 있으며, 모든 단서가 적절하게 조합되 었을 때 효과적임을 제시하였다. 이러한 내용을 기반으 로 후속 연구에서는 가상현실에서 시기능 검사를 수행하 는데 측정에 필요한 타깃과 함께 조절과 폭주, 단안 및 양안 단서를 제시하고 실제 공간과 서로 비교할 필요가 있을 것으로 판단된다.
이상으로 입체경에서 대상자들이 지각하는 거리감은 시 작업 거리가 동일해도, 측정에 필요한 타깃과 함께 배경에 적절한 단안 단서를 추가하여 일부분 조정이 가 능하다는 것이 확인되었다. 이때, 단안 단서 중 결의 밀 도와 대기 전망에서 선의 개수를 변화시켰을 때 효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 입체경을 이용한 가상현실 에서 시기능 검사를 정확하게 수행하는데 대상자가 지각 하는 거리감을 증가시킬 필요가 있으며, 모든 단서를 적 절하게 사용하는 것이 거리감 조정에 효과적일 것으로 예측된다. 이러한 내용을 기반으로 후속 연구를 통해 실 제 공간과 모든 단서가 제시된 가상공간에서 측정 결과 를 서로 비교할 필요가 있다고 판단된다.
