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2019년 1월 1일부터 12월 31일까지 서울 및 경기지역의 안경원을 방문한 만 7세에서부터 만 23세까지의 학령기 인원(1,700명, 3,400안)을 대상으로 하였다. 학령기 연령에 따른 비교를 위하여 초등학교 저학년, 초등학교 고학년, 중학교, 고등학교, 대학교로 나누어 각각 그룹 I(406안), II(716안), III(794안), IV(626안) 및 V(858안)로 분류하였으며, 대상자들의 안경처방 굴절력을 기준으로 구면도수, 난시도수, 난시축을 기록하여 정리하였다. 굴절력 측정에는 각 안경원의 포롭터를 이용한 자각적 굴절검사를 토대로 검사가 실시되었다.

구면 굴절이상의 분류 기준은 Table 1과 같으며, 난시를 포함한 굴절이상은 주경선의 초점 위치에 따라 Table 2과 같이 분류하였다.

시대별 굴절이상의 변화는 국내에서 수행된 1970년대 및 2000년대의 선행연구 가운데 굴절이상의 종류 및 정도와 연령대에 따른 세부적인 결과가 발표된 선행연구들만을 비교대상으로 하였다.^[2,27-29,31] 선행연구마다 굴절이상도 및 세부 분류를 위한 기준이 상이하였으므로 각 굴절 이상에 해당되는 안 수를 성별의 구분없이 백분율로 나타내는 정규화 과정을 거친 후 상대적으로 비교하여 그 변화를 알아보았다.

본 연구결과는 IBM SPSS Statistics Subscription(Version 26) 프로그램을 이용하여 통계분석하였다. 취합된 2019년도 자료가 정규분포를 이루지 않아 χ²-test를 통하여 학령기 그룹 간 차이를 분석하였으며, 통계적으로 유의한 차이가 있다고 판단된 경우에는 비모수검정인 Mann-Whitney U test와 Kruskal-Wallis test를 이용하여 사후검정을 실시하였다.^[26] 이 때 신뢰도 구간 95%를 기준으로 유의수준이 0.05 이하이면 통계적으로 유의한 차이가 있다고 판단하였다.

2019년 학령기의 단안 기준 정시안은 총 3400안 중 198안(5.8%)으로 나타났으며, 양안 기준 2D 이상 차이를 보이는 부등시는 82명(4.8%)으로 나타났다. 이러한 결과를 1973년 학령기 아동의 굴절상태를 보고한 Kim과 Hong의 연구^[27]와 2001년 서울지역 초등학생 비정시안의 굴절상태에 대한 Kim의 연구^[28] 결과와 상대적인 비율로 비교하여 보면, 초등학생(2019년 분석, 그룹 I과 II)에서의 비정시 비율이 1970년대보다 2000년 이후에 39.7%p 증가하였음을 알 수 있었다(Fig. 1). 1971년 중·고등학교 학생의 굴절상태를 연구한 Kim 등의 연구^[29]와 1999년 여자 중·고등학생들의 굴절이상 눈에 대한 Kim과 Shin의 연구^[30]을 바탕으로 중·고등학생(2019년 분석, 그룹 III과 IV)의 비정시 비율이 2000년 이전보다 15.4%p 증가하였음을 확인하였다. 반면 1970년대에는 대학생 대상의 정시안과 비정시안에 대한 연구가 없었다. 1999년 한국인 성인 남성의 굴절이상을 연구한 Shin 등의 논문^[31]에 따르면 정시안이 5.0%, 비정시안이 95.0%이었고, 본 조사에서는 그룹 V에서 정시안 5.4%, 비정시안 94.6%로 나타나 대학생의 경우는 지난 20년간 굴절이상안 비율의 변화가 다른 그룹 대비 크지 않은 것으로 판단되었다. 연도별로 비교해보면 1970년대에 초등학생인 그룹 I과 II의 정시안 비율이 중·고등학생인 그룹 III과 IV보다 23.2%p의 차이로 2배 이상 높게 나타났으나 2000년대와 2019년에는 초등학생과 중·고등학생 사이의 정시안의 비율에 차이가 1%p 미만으로 감소하여 비정시 비율이 크게 증가함을 알 수 있었다. 이는 1970년 대비 2019년에 그룹 III과 IV에서 나타난 정시안 비율의 감소(15.0%p)로도 확인되었다.

Fig. 1. 
Comparison of emmetropia and ametropia in school age when analyzed by period.^[2,27-29,31]

A. Primary school students

B. Middle/High school students

C. College students

2019년도 학령기의 굴절이상 정도를 구면 굴절이상으로 분석하고자 연령별로 총 5개의 군으로 나누어 비교하였다. 난시의 경우는 등가구면으로 계산하여 구면 굴절이상에 포함하였고, 성별에 따라 구면 굴절이상을 비교하였으나 성별에 따른 차이는 없었으므로(p=0.466 by Mann-Whitney U test) 연령별로만 분석하였다(Fig. 2). 본 연구에서 나타난 성별 간의 유의하지 않은 구면 굴절이상 분포는 선행 연구결과와도 일치하는 결과이었다.^[25,29-32] 구면 굴절이상 가운데 가장 높은 비율을 보인 것은 모든 그룹에서 경도 근시로 나타났으며, 그룹 II에서 64.3%로 가장 높은 비율을 나타내었으며, 그룹 V에서 40.4%로 가장 낮게 나타났다. 한편 각 구면 굴절이상 별로 가장 높은 비율을 나타내었던 그룹을 살펴보면, 정시는 초등학생 저학년인 그룹 I에서 21.2%로 가장 높게 나타났으며, 경도근시는 초등학생 고학년인 그룹 II에서 64.3%, 중도근시는 대학생인 그룹 V에서 38.5%, 고도근시는 고등학생인 그룹 IV에서 11.6%로 나타났고, 경도원시는 그룹 I에서 16.0%, 중도원시는 그룹 II에서 1.3%, 고도원시는 그룹 I에서 0.5%로 가장 높게 나타났다. 학령기 구면 굴절이상의 분포를 χ² test로 분석한 결과, x²=1745.633, p=0.000로 통계적 유의성을 확인할 수 있었으며, Kruskal-Wallis test로 사후 검정한 결과 p=0.000으로 구면 굴절이상 분포는 그룹 간에도 통계적으로 유의한 차이를 보임을 알 수 있었다. 2019년도 학령기의 경우 그룹 I 대비 그룹 II은 감소된 정시와 원시의 비율을 보였고, 경도 및 중도근시의 비율은 반대로 증가하여 초등학생 저학년에서 고학년 사이에 정시와 원시의 일부가 근시화 되었음을 알 수 있었다. 중도 및 고도근시의 비율은 그룹II, III 및 IV에서 지속적으로 증가함을 보였으나, 그룹 IV와 V 사이에서는 유의한 증가가 관찰되지 않았으므로 성장 종료와 함께 굴절이상이 안정되는 청소년기 근시(juvenile onset myopia)가 학령기 근시의 대부분임을 알 수 있었는데 이는 선행연구결과와도 부합되는 결과이었다.^[24,25]

Fig. 2. 
Distribution of spherical refractive error in school age in 2019 when analyzed by age group.

^a EM, emmetropia

본 연구에서 분석한 2019년도의 학령기 구면 굴절이상을 1970년대와 2000년대의 선행연구결과와 비교하였다(Fig. 3).^[27-29,31] 선행연구마다 동일하지 않은 굴절이상도 분류 기준이 적용되었으므로 각 굴절이상에 해당되는 안수를 성별 구분없이 백분율로 나타내어 상대적으로 비교하였다. 초등학생(2019년 분석, 그룹 I과 II)의 경우 1970년대 이후 경도근시가 점진적으로 증가함을 나타내었으며, 가장 큰 증감폭을 보인 구면 굴절이상은 각각 중도근시와 경도원시로 증가폭은 1970년대와 2000년대 사이 중도근시에서 45.5%p로 가장 크게 나타났으며, 감소폭은 경도원시에서 69.3%p로 가장 크게 나타났다. 중고등학생(2019년 분석, 그룹 III과 IV)의 경우는 가장 큰 증감폭을 보인 경우는 1970년대와 2000년대 사이에서 각각 중도근시(증가폭, 47.5%p)와 중도원시(감소폭, 25.6%p)였으며, 초등학생의 경우와는 달리 연도에 따른 경도근시 비율의 유의한 변화를 관찰할 수 없었다. 그러나 모든 연도에서 고도근시의 비율이 초등학생에 비해 높게 나타나 성장에 따른 근시화의 진행을 예상할 수 있었다. 실제로 연령별 정시안과 근시안의 각막굴절력과 굴절이상에 대해 연구한 Oh 등의 연구^[25]에 따르면 청소년기에서 20대까지 나이가 들수록 각막곡률반경이 커지고 각막굴절력은 작아지는 것으로 분석하였고 20대 이후 성인기의 변화와는 다르며, 이 시기의 각막굴절력의 감소는 증가되는 안축길이를 보상하기 위한 결과로 생각된다고 하였다. 따라서 초등학생에서 중학생으로 성장함에 따라 본 연구에서 나타난 원시의 감소와 근시의 증가 추세는 Shim 등의 선행연구 결과^[33]와 유사하였으며, 이는 각막굴절력이 안축길이 성장을 보상하기에 충분할 정도로 감소하지 않아 나타난 결과로 생각되었다. 한편 2000년 이후 학령기 비교에 추가된 대학생의 경우는 2000년대 대비 2019년도에서 증가된 경도 및 고도근시와 감소된 중도근시를 나타내었다(Fig. 3). 대학생 그룹에서의 이러한 경도근시의 증가는 분석대상자 가운데 후발성 근시(late-onset myopia)가 포함되어 나타난 결과이었을 것으로 추정되었으며, 이는 이미 존재하던 중도근시안의 근시도가 증가하는 원인으로도 작용하였을 것으로 생각되었다.^[34] Kim 등^[35]은 주시방향에 따른 동적 조절반응량의 변화 연구에서 근업 시 책이나 컴퓨터 화면의 위치를 수평보다 40^o 하방에 위치시키면 눈의 피로도를 최소화할 수 있다고 하였으나 Alyra 등^[36]은 이와는 반대로 하향 응시각도의 크기가 각막 변화에 상당한 영향을 미치며 상안검 접촉으로 인해 20^o 하방응시에 비해 40^o 하방응시에서 유의한 큰 각막 변화가 나타난다고 하였다. 따라서 과거에 비해 근거리 작업시간이 증가한 현재의 경우 눈의 피로도를 최소화하기 위하여 무의식적으로 40^o 하방주시를 하였을 가능성이 있으며 이는 각막지형 변화를 야기하여 1970년대보다 높은 굴절이상의 비율을 초래하였을 것으로 생각되었다. 특히 고도근시의 경우는 1970년대 중고등학생을 제외한 모든 연령대에서 연도에 따른 증가를 나타내어 시대별 평균 구면 굴절이상값이 보다 고도근시 쪽으로 이동하였을 가능성이 있으나 모든 선행연구마다 학령기의 구면 굴절이상값이 표기되어 있지 않아 이를 확정짓기에는 무리가 있다. 그럼에도 불구하고 1970년대 대비 높아진 중도 또는 고도근시의 비율로 미루어 볼 때 소아기에 시작하여 20대 초반까지 신체 성장과 함께 지속되는 일반적인 근시 진행보다^[1-4,6] 1970년대에서 2019년까지 학령기에서 근시화가 가속화되었을 것으로 생각되었다.

Fig. 3. 
Comparison of spherical refractive error in school age when analyzed by period.^[2,27-29,31]

2019년도 학령기의 굴절이상을 단순 구면 굴절이상과 난시로 분류하여 분석하였다(Table 3). 연령을 고려하지 않은 학령기 전체의 단순 근시 및 원시는 각각 31.4%와 0.6%로 나타났으며, 가장 높은 비율로 나타난 굴절이상은 복합근시성난시(compound myopic astigmatism, 이하 CMA)로 1,867안(54.9%)이었으며, 두 번째로 높은 비율로 나타났던 굴절이상은 단순근시이었다(1,068안, 31.4%). 학령기 그룹별로 비교해보면 성장과 함께 CMA가 지속적으로 증가(그룹 I, 34.7% → 그룹 V, 68.5%)하였던 반면, 혼합난시는 순차적으로 감소하였는데 이러한 변화는 통계적으로도 유의한 변화이었다(p=0.000 by χ² test). 한편 단순근시성난시(simple myopic astigmatism, 이하 SMA)의 경우는 그룹 I과 II 사이에서 8.8%p의 감소를 보여 초등학생 저학년에서 고학년으로 성장하면서 약 1/5 수준으로 가장 크게 변화하였음을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 학령기에서 연령에 따른 CMA의 증가는 SMA와 혼합난시의 감소가 반영된 결과로 생각해 볼 수 있다.

A. Primary school students

B. Middle/High school students

C. College students

난시 포함의 굴절이상안 분석 결과를 선행연구결과^[27-31]와 비교하여 시대별 굴절이상의 변화를 알아보았다(Fig. 4). 2019년도 분석에서 학령기의 연령에 따라 CMA가 증가하였던 것과 유사하게 초등학생과 중·고등학생 그룹의 경우는 1970년대부터 2019년에 이르기까지 CMA가 점진적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 초등학생의 경우는 1970년대에서 2000년대 사이에 CMA가 가장 큰 폭으로 증가(29%p, 약 30배)하였고, 단순원시가 가장 큰 폭으로 감소(57.1%, 약 1/30)하였음을 알 수 있었다. 초등학생과 중·고등학생 그룹의 단순근시는 1970년대에서 2000년대 사이에는 증가하였으나 2019년도에는 그 비율이 오히려 감소하였다. 조절에 따른 각막곡률의 변화에 대한 Park과 Kim의 연구^[32]에서 10대 그룹은 근거리를 주시할 때 강주경선의 각막굴절력이 유의한 수준으로 더 높게 변함을 보고한 바 있으며, 스마트폰 사용이 원거리 교정시력과 굴절이상 변화에 미치는 영향에 대한 Kim 등의 연구^[37]에서 주시거리가 가까워질수록 통계적으로 유의하게 원거리 교정시력의 저하와 근시의 증가가 관찰됨이 보고된 바 있다. 따라서 1970년대에서 2000년대 사이에 나타난 CMA와 단순근시의 증가는 길어진 근거리 작업시간의 장기간 효과의 결과^[34]로 생각되었으며, 2000년대에서 2019년에 이르면서 다양한 모바일 디지털기기의 사용으로 작업거리는 짧아지고 작업시간은 증가하게 되면서 단순근시의 비율 감소가 CMA의 비율 증가로 나타난 것으로 생각되었다. 대학생그룹의 경우도 2000년대에 비해서 2019년에 CMA의 비율이 10.1%p 증가함을 나타내어 학령기 전연령대에서 CMA의 비율이 높음을 확인할 수 있다. 한편, 복합원시성난시(compound hyperopic astigmatism, 이하 CHA)는 초등학생의 경우 1970년대 7.9%와 2000년대 1.3%로 나타났고, 중·고등학생 그룹의 경우는 1970년대에 3.6%로 나타났으나 2000년대 이후로는 모든 학령기 그룹에서 CHA의 비율이 0.0%로 나타났다. 이로부터 시대별 학령기의 구면 굴절이상 비교에서 나타났던 근시화의 가속화에 CMA의 증가가 동반되었음을 알 수 있다.

Fig. 4. 
Comparison of total refractive error in school age when analyzed by period.^[2,27-29,31]

A. Primary school students

B. Middle/High school students

C. College students

^aMA, mixed astigmatism; CHA, compound hyperopic astigmatism; CMA, compound myopic astigmatism; SHA, simple hyperopic astigmatism; SMA, simple myopic astigmatism; SH, simple hyperopia; SM, simple myopia

2019년도 학령기의 난시량을 분석한 결과, 모든 그룹에서 경도난시의 비율이 가장 높은 것으로 나타났으며, 학령기 전체에서 경도난시의 비율은 56.7%로 확인되었다(Fig. 5). 이는 학령기 동안의 평균 난시량이 크지 않다는 연구 결과에 부합된 결과이었다.^[34] 그러나 본 연구에서 나타난 연령에 따른 난시량의 변화는 학령기 동안의 난시량은 크게 변하지 않는다는 연구결과^[34]에는 일치하지 않는 것으로 나타났다. 즉, 경도난시는 그룹 II이 66.4%로 가장 높았고, 중도난시는 그룹 V에서 37.1%로 가장 높았으며, 고도난시는 그룹 I에서 21.8%로 가장 높게 나타났으며, χ² test 결과 난시량의 분포 차이는 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(p=0.000). Kruskal-Wallis test로 사후 검정한 결과 학령기 그룹 간의 난시량의 분포는 통계적으로 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다(p=0.000).

Fig. 5. 
Distribution of astigmatic amount in school age in 2019 when analyzed by age group.

한편 2019년도 학령기 그룹별로 난시축의 분포를 분석한 결과, 모든 그룹에서 직난시가 90.0%이상을 차지하는 것으로 나타났으며 전체 평균 92.5%(총 3400안 중 2020안)로 가장 높은 수치를 나타내었다(Fig. 6).^[38] 이 때 직난시의 분포를 그룹별로 나누어 비교하면 중학생인 그룹 III에서 98.3%로 가장 높게 나타났으나 χ² test로 검증한 결과, 학령기 그룹 간의 난시축 분포 차이는 난시량과는 달리 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않은 것으로 나타났다(p=0.284).

Fig. 6. 
Distribution of astigmatic axis in school age in 2019 when analyzed by age group.

^aWTR, With-the-rule astigmatism; ATR, Against-the-rule astigmatism; OA, Oblique astigmatism

2019년도 난시량의 결과를 선행연구결과^[28,30,31]와 비교하여 시대별 변화를 알아보았다(Fig. 7). 굴절이상의 시대별 분류와는 달리 1970년대의 난시량의 경우는 모든 그룹에 대한 선행연구결과가 부재하였으므로 2000년대와 2019년의 비교만이 가능하였다. 두 연대에서 모두 모든 그룹에서 경도난시의 비율이 50.0% 이상으로 높게 나타났으나 변화 양상은 그룹별로 상이하였다. 즉, 초등학생의 경우는 경도난시가 2000년대 50.6%에서 2019년 59.7%로 9.1%p 가량 증가한 반면, 중·고등학생과 대학생의 경우는 각각 4.1%p의 감소(2000년대, 66.7%; 2019년, 62.6%)와 28.6%p의 감소(2000년대, 79.3%; 2019년, 50.7%)를 나타내었다. 특히 고도난시의 경우 중·고등학생과 대학생의 경우 각각 3.6%p의 증가(2000년대, 5.5%; 2019년, 9.1%)와 8.8%p의 증가(2000년대, 3.3%; 2019년, 12.1%)를 나타내어 20년 동안 고도난시의 비율이 크게 증가하였음을 알 수 있었다. 이러한 난시량의 증가는 난시 포함 굴절이상 비교에서 나타내었던 CMA 증가의 한 원인으로 생각할 수 있다. 즉, 1970년대에서 2019년도까지 약 50년 동안 시생활의 변화로 인하여 근시 진행이 가속화되었고(Fig. 3), 이후 디지털 시각매체로의 변화에 따른 하방주시의 결과로 난시의 진행(Fig. 7)이 뒤따라 초등학교 저학년에서 대학생으로 학령기 연령이 증가할수록 CMA의 비율이 증가(Fig. 4)한 것으로 판단되었다.

Fig. 7. 
Comparison of astigmatic amount in school age when analyzed by period.^[27,29,31]

A. Primary school students

B. Middle/High school students

C. College students

2019년도 난시축의 결과를 선행연구결과^[27-31]와 비교하여 시대별 변화를 알아보았다. 초등학생 그룹은 1970년대 이후 지속적으로 직난시의 비율이 증가하였고 도난시의 비율은 감소하였다. 중·고등생 그룹은 비교대상이 된 2000대의 난시축 분석 결과^[30]에서 도난시의 비율이 95.0%로 높고, 직난시의 비율이 3.0%로 낮게 보고되었으나 학령기의 경우 직난시의 비율이 높다는 점^[37]에 미루어 볼 때 자각식 굴절검사를 통한 분석오류의 가능성을 완전히 배제할 수 없다. 따라서 2000년대 결과를 제외하고 1970년대와 2019년도의 난시축 결과만을 비교하면 초등학생의 경우와 유사한 양상을 나타내었다. 반면 대학생 그룹은 1970년대 자료가 부재하므로 2000년대 이후 결과를 비교하면 직난시가 59.7%에서 91.6%로 31.9%p 가량 증가함을 알 수 있었다. Kim의 연령에 따른 난시축 변화에 관한 연구^[38]에서 3.5세 이하에서는 도난시가 많고 10대에서 20대까지 직난시가 많으며 40대 이후로는 도난시가 증가하는 경향을 나타낸다고 하였는데 1970년대에서 2019년까지 난시축을 비교한 결과, 직난시의 비율이 높아 선행연구결과와 일치함을 알 수 있었다. 시대의 흐름에 따라 모든 학령기 그룹에서 직난시의 비율이 증가함을 나타내었는데 이는 10대 그룹은 근거리를 주시할 때 강주경선의 각막굴절력이 유의한 수준으로 증가한 것으로 보고된 바 있는 선행연구결과^[32]로 나타난 양상으로 추정되었다.