난시용 안경렌즈는 어떤원리보이는건가요?

Question

난시용이 안경렌즈는 중구난방으로 빛이 나갈텐데 신기하게 우리눈에 선명하게 보이게 해주던데 어떤원리로 보이게되는지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

안경을 처음 발명한 사람과 그 시기는 정확하게 기록된 문헌이 발견되지 않았기 때문에 알 수 없으나 , 외국의 교재에서 인용되는 기록으로는 이탈이아의 플로렌스 지방의 한 공동묘지의 비문을 들고 있습니다 .

그 비문에는 '여기 플로렌스 에 살았던 안경 발명자 [Salvino d'Armato degli Armati] 여기 잠들다 . 신이여 그를 용서하소서'라고 새겨져 있습니다 . 그러나 Salvino d'Armato degli Armati 라는 사람이 진정 최초로 안경을 발명했다는 것에는 많은 의문이 있으나 , 안경의 출현시기와 장소가 , 이 사람이 생을 영위했을 13세기 후반에서 이탈리아의 프로렌스 지방이 유력한 것으로 되어 있습니다 . 또 중국 문헌에 따르면 13세기에 안경 사용 기록이 있어 안경의 발생의 근원지가 중국이라고 하는 설도 있으나 , 이는 당시 실크로드를 통하여 이탈리아에서 전해져 왔을 것으로 추정되는 안경의 기록이라고 생각됩니다.

마르코폴로의 동방견문록에 의하면 이 당시의 중국의 안경은 귀족들의 고급 액세서리로 보여집니다 . 안경이 등장하는 가장 오래된 그림은 1352년 이탈이아의 화가 '토모소 다 모레나'가 그린 '위고 대주교의 초상화'로, 이 그림은 현재 이탈리아의 '성 니콜라 사원'에 소장되어 있습니다 .

이 그림에 나와있는 안경은 일명 '대못안경'으로 나무나 동물의 뼈등으로 만든 안경테에, 수정이나 유리로 된 둥근렌즈를 끼워넣은 단안경 재질에 따른 두 개를 대못으로 연결시킨 것입니다.

이 후 안경테가 점점 개량이 되어 , 15세기경에 두 개의 단안경을 브릿지로 연결시킨 브릿지 안경이 등장하고 16세기경에는 안경이 널리 보급되어 여러가지 독특한 형태의 안경이 등장하게 되었습니다 .

예를 들면 영국이나 프랑스의 손잡이가 달린 안경과 외알안경(monocle)이 성행되고 , 가위안경도 개발되었습니다 .

현재의 안경과 같이 귀에 다리부의 끝부분을 걸릴 수 있도록 개발된 시기는 1850년 이후이며 , 이 시기에 무테안경이 등장하기도 하였습니다. 또 안경테의 재료로 금속이 사용되기 시작한 것은 1600년대이며, 이후에는 귀갑테가 사용되었으며 , 1868년에 개발된 플라스틱이 안경테에 사용되어 안경 자체의 무게를 줄이는데 커다란 공헌을 하였습니다 .

안경의 발달과정을 간단하게 살펴보면

13세기 후반에서 14세기 초 이탈리아에서 안경이 보급되기 시작하여

1450년 독일의 '구텐베르크'에 의한 활자의 발명은 안경의 폭발적인 보급의 기폭제가 되었고

1611년 독일의 '케플러'에 의하여 근시현상의 이론체계가 수립되었고

1623년 근대적인 안경이 스페인에서 보급되기 시작하였습니다 .

원시현상의 이론체계는 1704년 영국의 '아이작 뉴턴'

이중초점렌즈의 고안은 1775년 미국의 '벤자민 플랭클린'

1801년 영국의 '토마스영'이 자기 눈의 난시 발견으로 토릭렌즈를 연구하기 시작하였고

'울라스톤 , 오스왈트 , 체리닝'의 안경광학의 연구를 거쳐

1825년 , 영국의 '에어리'에 의하여 난시용 안경렌즈가 개발.

다음해인 1826년 미국의 '존 아이작 호킨스'에 의하여 삼중초점렌즈가 개발되고

1904년 누진다초점렌즈가 미국의 에브스에 의하여 개발되었습니다

그 후 , 플라스틱 렌즈의 개발과 안경의 경량화 추세, 그리고 1902년 유리콘택트렌즈의 개발등으로 끊없는 안경의 발달은 이어졌고, 특히 플라스틱 소재는 끊임없는 발달을 이루어 왔습니다 .

안경의 경량화 바람은 1982년경 일본의 일본등지에서 금속제 티타늄 안경테와 탄소섬유 등으로 만든 안경테가 최초로 발매되어 오늘날의 인기를 독점하고 있는데, 최근에는 안경테의 표면처리기술과 도장기술의 발달로 자원 절약적인 면에 기여한 도장테는 물론이고 형상기억합금 소재를 통한 안경까지 출현하기에 이르렀습니다 .

Answer 2

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

안경렌즈는 빛을 굴절시켜 시야를 보정합니다. 난시는 일반적으로 각막 또는 수정체의 곡률이 비정상적인 경우 발생합니다. 안경렌즈는 이러한 곡률 차이를 보정하여 빛이 눈에 올바르게 집중되도록 합니다. 얇은 부분에서는 빛을 더 강하게 굴절시켜 수렴 렌즈의 역할을 하고, 두꺼운 부분에서는 빛을 덜 굴절시켜 분산 렌즈의 역할을 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

난시용 안경렌즈는 눈의 각막이나 수정체의 곡률이 달라 발생하는 난시를 교정해주는 렌즈입니다.

난시란 각막이나 수정체가 비정상적인 형태로 변형함으로써 시야가 흐릿해 보이거나 작은 글씨는 보기 힘든 경우가 생기는 것인데요, 이런 난시를 교정하기 위한 렌즈가 바로 난시용 렌즈인 거죠.

특히 난시용 렌즈 중 최근 유명한 드림렌즈는 렌즈가 각막 중심부를 눌러 상피세포의 재배치를 유도하여 각막의 굴절력이 감소해 근시를 교정하는 원리입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.난시용 안경렌즈는 각막의 곡률을 보정하여 시력을 개선하는 렌즈입니다. 각막은 빛을 굴절시켜 망막에 집중시키는 역할을 합니다. 하지만 각막의 곡률이 나쁘거나 불균일할 경우 빛이 제대로 굴절되지 않아 시력이 나빠집니다. 난시용 안경렌즈는 이러한 문제를 해결하기 위해 각막의 곡률을 보정해주어 빛이 제대로 굴절되어 망막에 집중되도록 합니다.

Answer 5

안녕하세요. 과학전문가입니다.

난시는 주로 불규칙한 형태의 각막 때문에 발생하는데요. 원주(원기둥)렌즈로 교정하고 (-)또는 (+)와 난시축으로 표현합니다. 난시는 여려 개의 초점이 일정한 방향의 축을 형성하기 때문에 난시 축과 수직이 되도록 원주렌즈를 적용하면 여러 초점이 한군데로 모여 교정되는 원리입니다. 쉽게 말해 근시용안경은 모든 방향의 도수가 동일하지만 난시용 안경은 특정방향에 도수의 차이가 존재합니다.