우위안 강도에 따른 원거리 시력과 대비감도에 관한 연구

나안시력은 차트프로젝터(DCP-900, Dongyang, Korea)의 숫자 시표를 이용해 단안 소수시력을 측정하였다. 시력은 인식한 시표를 기준으로 1개당 시력으로 환산하였다.^[19] 추가로 포롭터(RX-Master, Reichert, USA)와 차트프로젝터를 이용해 원용 완전교정굴절력검사를 실시하고, 완전교정굴절력을 착용한 상태에서 원거리 단안 교정시력을 측정하였다. 이때 시력은 나안시력과 마찬가지로 인식한 시표 1개당 시력으로 환산하였다.^[19]

대비감도는 완전교정굴절력을 착용한 상태에서 Hamilton-Veale Contrast Sensitivity Test(Hamilton-Veale, USA)를 이용해 원거리(3 m) 검사를 실시하였다. 해당 대비감도 시표는 모두 크기는 동일하고, 대비도는 0.15 log 단계로 변화하는 총 16단계의 시표로 구성되어 있다. 그리고 각 대비별로 알파벳 시표 2개가 한 쌍을 이룬다. 인식할 수 있는 가장 낮은 대비도의 시표를 확인하고, 원거리 대비감도를 log 값으로 나타내었다(Fig. 1).^[19]

Fig. 1.

Hamilton-Veale Contrast Sensitivity Test by Hamilton-Veale.

(1) 우위안 강도 측정 장비

시표는 원거리(3 m) 주시용으로 Howell 시표를 응용하여 시표 간 간격이 1 Δ, 즉 3 cm가 되도록 제작하였다. 시표의 중앙에는 기준시표 ‘0’이 위치하고 있으며, 기준시표의 좌측에는 알파벳(A, B, C …), 우측에는 숫자(1, 2, 3 …)를 표기하였다(Fig. 2-A).

Fig. 2.

Target (A), card (B), and side view of measuring equipment (C) for measuring degree of eye dominance.

Hole in the card test를 응용하여, 15×15 cm의 정사각형 카드 중앙에 지름 3 cm의 구멍이 뚫린 카드에 피검자가 주시하는 시표를 정확히 확인할 수 있도록 카드면 중앙을 지나는 수직, 수평 기준선을 표기하였다. 그리고 피검자가 시표를 주시하기 위하여 이동시킨 카드이동량 측정을 위해 1 mm 간격의 눈금을 표기하였으며, 수평방향으로 이동할 수 있도록 제작하였다(Fig. 2-B).

우위안 강도 측정 시 검사거리와 피검자의 머리 움직임으로 인해 발생할 수 있는 오차를 줄이고자 카드는 피검자의 전방 40 cm에 막대를 이용해 고정하였고, 피검자의 머리는 ‘턱-이마 고정 받침대’를 이용하여 고정하였다(Fig. 2-C).

(2) 우위안 강도 측정과 정량화

우위안 강도는 원용 완전교정굴절력을 착용한 상태에서 시표 ‘0’이 피검자의 정면 중앙에 위치하도록 정렬시킨 상태에서 측정하였다. 피검자가 카드의 구멍을 통해 정면의 시표 ‘0’을 카드의 수직, 수평 기준선의 교차점과 일치한 상태에서 주시하도록 하였다. 만약 교차점과 시표가 일치하지 않은 상태로 보인다면, 카드를 이동해 일치하게 하였다.

① 시선기준 우위안 강도의 정량화

피검자가 시표 ‘0’을 주시하고 있는 상태에서 교대로 양안을 차폐하였을 때 ‘0’과 가까운 시표를 주시하고 있는 눈을 ‘시선기준 우위안’으로 판정하였다. 우위안의 강도를 정량화하기 위하여 각 눈이 주시하고 있는 시표를 확인하였고, 만약 두 시표의 사이를 주시하고 있는 경우는 0.5 Δ 간격으로 주시시표를 기록하였다. 5회 측정한 평균값을 다음 수식에 대입하여 우위안 강도를 정량화하였다.

• P_R or P_L : 강도를 평가하고자 하는 눈의 시선과 주시시표 ‘0’이 이루는 사이각(Δ)

• P_OU : 양안시선이 주시하는 시표의 사이각(Δ), P_R + P_L

② 카드이동기준 우위안 강도의 정량화

시표 ‘0’을 주시하기 위해 피검자가 이동시킨 카드의 방향이 ‘카드이동기준 우위안’이 된다. 이때 기준점으로부터 카드가 이동한 양을 확인하고, 다음 수식에 대입하여 우위안 강도를 정량화하였다.

• ±(수식의 부호) : 비우위안의 경우 (−), 우위안의 경우 (+)

• C : 기준점(center)으로부터 카드의 이동량(mm)

• PD_OU : 양안 PD, 양안 동공중심간 거리(mm)

전체 대상자 40명 중 34명(85.00%)은 우위안이 우안, 6명(15.00%)은 우위안이 좌안이었다. 먼저, 시선기준으로 측정한 비우위안의 강도는 3.00±8.87%, 우위안의 강도는 97.00±8.87%로 우위안의 강도가 통계적으로 유의하게 강했다(p=0.000). 카드이동량을 기준으로 측정한 비우위안의 강도는 21.73±12.77%, 우위안의 강도는 78.27±12.77%로 우위안의 강도가 통계적으로 유의하게 강하였다(p=0.000). 두 가지 방법 모두 우위안의 강도가 통계적으로 유의하게 강하게 측정되었지만, 두 방법에서 우위안의 강도는 차이가 있었다. 이러한 차이는 시선기준으로 측정한 우위안의 강도는 0.5 Δ(3 m 기준 1.5 cm) 단위로 측정하지만, 카드 이동기준 우위안의 강도는 1 mm(40 cm 기준) 단위로 보다 세밀한 측정이 가능하기 때문에 발생한 것으로 생각된다. 시선기준 우위안 강도가 강할수록 카드이동기준 우위안 강도가 높은 양의 상관관계(r = 0.358)를 보였으며, 이는 통계적으로 유의하였다(p = 0.023).

각 방법별로 우위안 강도 측정결과의 재현성을 확인하기 위하여 5회 반복측정한 결과의 신뢰도분석을 실시하였다. 그 결과 신뢰도계수(cronbach’s alpha)는 시선기준 우위안 강도 측정법의 경우 0.984, 카드이동기준 우위안 강도 측정법의 경우는 0.912였다. 두 가지 방법 모두 반복측정에 대한 신뢰도가 매우 높았다(Table 1).

Table 1.

Comparison of degree of eye dominance in non-dominant and dominant eye according to test methods

대상자의 SE(spherical equivalent)를 기준으로 피검자의 비정시도를 5그룹으로 나누고, 비정시도에 따른 시선기준 우위안 강도를 비교하였다. 그 결과 ‘0.00<SE≤1.00’ 그룹의 비우위안 강도는 0.00±0.00%, 우위안 강도는 95.39±9.21%로 통계적으로 매우 유의한 차이가 있었다(p = 0.000). ‘SE = 0.00’ 그룹은 비우위안 10.57±18.31%, 우위안 100.00±0.00%(p=0.014)였고, ‘−2.00≤SE<0.00’ 그룹은 비우위안 3.28±7.67%, 우위안 95.22±10.91%(p = 0.000)였다. ‘−4.00≤SE<−2.00’ 그룹의 비우위안은 0.79±2.75%, 우위안은 99.27±2.64%(p = 0.000)였고, ‘SE<−4.00’ 그룹의 비우위안은 4.38±13.15%, 우위안은 95.07±13.94%(p = 0.000)였다. 따라서 모든 비정시도 그룹별 비우위안과 우위안 강도는 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 그러나 비우위안의 강도와 우위안 강도는 모두 비정시도 그룹간의 차이를 보이지는 않았다(p>0.05).

비정시도에 따른 카드이동기준 우위안 강도를 비교한 결과 ‘0.00<SE≤1.00’ 그룹의 비우위안 강도는 30.54±7.11%, 우위안 강도는 67.11±8.11%로 측정되어 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p = 0.001). ‘SE = 0.00’ 그룹의 비우위안은 30.26±24.28%, 우위안은 73.67±11.09%(p = 0.048), ‘−2.00≤SE<0.00’ 그룹의 비우위안 19.98±11.09%, 우위안 79.89±13.16%(p=0.000)로 측정되었다. ‘−4.00≤SE<−2.00’ 그룹의 비우위안은 18.23±12.31%, 우위안은 82.74±11.90%(p = 0.000), ‘SE<−4.00’ 그룹의 비우위안은 21.96±12.73%, 우위안 73.73±12.61% (p = 0.000)로 측정되었다. 이는 시선기준으로 측정한 결과와 마찬가지로 모든 비정시도 그룹별 비우위안과 우위안 강도는 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 가장 근시도가 높은 ‘SE<−4.00’ 그룹을 제외하고는 근시도가 높아질수록 비우위안의 강도가 감소하고, 우위안의 강도가 증가하는 경향을 보였고, 비우위안의 강도와 우위안의 강도는 모두 비정시도 그룹간의 차이는 없었다(p>0.05)(Table 2).

Table 2.

Comparison of degree of eye dominance in non-dominant and dominant eye according to degree of refractive error

비우위안과 우위안을 구분하지 않고 전체를 대상으로 우위안 강도와 단안 나안시력의 상관관계를 살펴본 결과, 약한 음의 상관관계(r = −0.061, p = 0.592)를 보였다. 비우위안은 양의 상관관계(r = 0.300, p = 0.060), 우위안은 음의 상관관계(r = −0.348, p = 0.028)가 있었다. 즉 비우위안의 강도가 증가할수록 비우위안의 시력이 증가하는 경향을 보였고, 우위안의 강도가 증가할 때 우위안의 나안시력은 감소하는 경향이 있었다. 특히 우위안의 경우 우위안 강도와 나안시력의 상관관계는 통계적으로 유의하였다(Fig. 3-A).

Fig. 3.

Uncorrected (A) and corrected (B) visual acuity at distance according to degree of eye dominance.

비우위안과 우위안을 구분하지 않고 전체를 대상으로 우위안 강도와 단안 교정시력의 상관관계를 살펴본 결과, 매우 약한 양의 상관관계(r = 0.048, p = 0.671)를 보였다. 비우위안은 양의 상관관계(r = 0.108, p = 0.508), 우위안의 경우 음의 상관관계(r = −0.194, p = 0.230)를 보여 나안시력과 마찬가지로 비우위안의 강도가 증가할수록 비우위안의 교정시력은 증가하는 경향을 보였고, 우위안의 강도가 증가할 때 우위안의 교정시력은 감소하는 경향을 보였지만 모두 통계적으로 유의하지는 않았다(Fig. 3-B).

비우위안과 우위안을 구분하지 않고 전체를 대상으로 살펴본 우위안 강도에 따른 원거리 대비감도는 상관관계가 없었다(r = 0.000, p = 0.997). 비우위안은 양의 상관관계(r = 0.385, p = 0.014), 우위안은 음의 상관관계(r = −0.228, p = 0.157)를 보였다. 이는 비우위안의 강도가 강할 때 대비감도가 우수한 경향을 보였으며, 우위안의 강도가 약할 때 대비감도가 우수한 경향이 있음을 의미한다. 특히, 비우위안의 강도와 대비감도의 상관관계는 통계적으로 유의하였다(Fig. 4).

Fig. 4.

Log contrast sensitivity at distance according to degree of eye dominance.

선행연구에서 우위안과 관련된 연구는 다양한 우위안 검사법을 이용해 측정한 우위안 측정결과를 비교하거나, 비우위안과 우위안의 단안 시기능을 비교한 연구가 대부분이었다.^[1,5,14-15] 본 연구는 우위안의 특성을 보다 심층적으로 파악하고자 선행연구에서 제안한 우위안 강도 측정법을^[19] 도입해 우위안과 비우위안의 강도를 측정하고 비교할 뿐만 아니라, 측정한 우위안 강도를 기준으로 가장 기본적이고 대표적인 시기능인 시력과 대비감도와의 상관관계를 알아보고자 하였다.

우위안 강도를 시선기준과 카드이동기준의 두 가지 방법으로 측정한 결과 본 연구에서 이용한 두 가지 방법 모두 양안 중 주로 사용하는 눈인 우위안의 강도가 비우위안의 강도보다 높게 측정되었으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다.

비우위안의 강도 및 우위안의 강도는 각각 두 가지 측정법의 결과에서 차이를 보였으나 이는 각 측정법에서 측정단위의 차이로 인해 발생한 것으로 생각된다. 그러나 두가지 측정법을 이용해 측정한 우위안 강도의 상관관계가통계적으로 유의한 강한 양의 상관관계가 있으므로, 약식으로 측정할 때는 시선기준, 보다 세밀한 측정과 분석에는 카드이동기준 우위안 강도 측정법을 사용할 수 있을 것으로 생각된다. 비정시도에 따른 우위안 강도를 비교한 결과, 모든 비정시도 그룹에서 비우위안보다 우위안의 강도가 높게 측정되었고 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 하지만 두 가지 방법 모두 비정시도 그룹간의 비우위안 및 우위안의 강도는 통계적으로 유의한 차이는 없었다.

카드이동기준으로 산출한 우위안 강도와 원거리 시력, 대비감도와의 상관관계를 분석한 결과 시력과 대비감도 모두 비우위안의 강도와는 양의 상관관계, 우위안의 강도와는 음의 상관관계가 있었다. 즉 비우위안에서는 비우위안의 강도가 강할수록 시력과 대비감도가 우수하였으며, 우위안에서는 우위안 강도가 강할수록 시력과 대비감도가 낮은 경향을 보였다. 특히 우위안의 나안시력, 비우위안의 대비감도는 통계적으로 유의한 상관관계를 보였다. 이러한 결과로부터 우위안과 비우위안의 강도가 50.00%에 가까울 때 즉, 우위안과 비우위안의 지배력이 비슷할 경우 시력과 대비감도가 우수한 경향을 보였다고 할 수 있다. 이는 우위안의 강도를 Center와 Mild, Strong의 3단계로 나누고 우위안 강도별 동적 입체시를 비교한 결과 우위안 강도가 낮은 그룹의 입체시가 우수하다고 보고한 Shim의^[18] 연구결과와 유사하였고, 단안만 사용하는 경우보다 양안을 동시에 사용할 때 작업 성취도가 높다고 보고한 Coren의^[21] 선행연구 결과와도 유사한 경향을 보였다. 본 연구결과와 선행연구의 결과를 연관지어 본다면 양안을 이용한 시작업에서 단안을 주로 사용하는 경우 보다 양안을 사용하는 경우가 시기능 뿐 아니라 작업의 효율도 높은 것으로 생각된다. 이러한 결과를 고려할 때 최종적으로 양안을 균등하게 사용하는 수준에 도달하는 것을 이상적인 시기능의 목표로 삼을 수 있을 것이다.

본 연구는 우위안의 특성을 이해하기 위하여 선행연구에서 제안한 우위안 강도의 정량적 측정법을^[19] 활용하여 우위안 강도와 시력 및 대비감도의 상관관계를 알아보았다. 그러나 본 연구에서는 우위안 강도와 관련된 연구가 시력과 대비감도로 한정적이었기 때문에 우위안의 특성을 완전히 파악하기에는 다소 무리가 있다. 추후에는 다양한 시기능 검사를 실시하여 우위안의 특성을 더욱 종합적이고 심층적으로 파악할 뿐만 아니라 양안시기능과 관련된 연구도 필요할 것이다. 또한 본 연구에서 활용한 우위안 강도 측정결과를 시기능 분석뿐만 아니라 다양한 분야에 활용하는 방법과 그 효율성에 관한 연구가 필요할 것으로 생각된다.