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<건강칼럼> 휴가철에는 감광(변색)렌즈로 간편하게...

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작성자 평택신문 │ 기사작성 2020-7-21 │ 조회82회 │ 댓글0건

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휴가철에는 감광(변색)렌즈로 간편하게...
(안경과 선글라스의 만남)

 

 

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감광(변색)렌즈의 이해
감광렌즈는 실내에서는 일반 안경렌즈처럼 투명하지만, 햇빛에 노출되는 실외에서는 자동으로 선글라스처럼 어두워지는 특성을 갖는 렌즈를 말한다. 이렇게 하나의 렌즈에서 색 전환이 가능하므로 시력교정이 필요한 사람의 경우, 외출할 때 안경과 선글라스를 각각 가지고 다니지 않아도 되는 편리한 장점이 있다. 이런 감광성을 가지는 렌즈를 ‘포토그로믹렌즈(Photochromic Lens)’ 또는 ‘감광렌즈’, ‘조광렌즈’ 그리고 잘못된 이름으로 ‘변색렌즈’ 등으로 불리고 있는데 보다 정확한 명칭은 ‘투과율가변렌즈’라고 해야 옳다.

감광렌즈의 개발이 시작된 것은 1950년대 냉전시대(1957~1968년)로 핵무기가 사용돼 강력한 폭발이 일어났을 때 발생하는 화구의 빛으로부터 눈을 보호하기 위해 즉시 진한 농도의 색으로 발색하는 보호안경이 이상적인 눈의 방어책으로 생각되었다고 한다. 이것이 감광렌즈 개발의 시작이었다고 알려져 있다. 군사적 필요에 의해 개발된 감광렌즈의 상업화는 1960년대부터 시작돼 유리 감광렌즈는 1964년 미국의 유리 세라믹 제품회사인 코닝(Corning)사에 의해 개발되었다. 플라스틱계 감광렌즈는 유리 감광렌즈에 비해서 성능이 떨어지고 수명이 짧았으나 2007년 본격적으로 시판된 미국 TransitionⓇ사의 획기적인 플라스틱계 감광렌즈 제품은 농도변화가 거의 완벽해 세계 우수 메이커들은 이 회사에 비용을 지불하고 렌즈를 만들고 있다.


자외선과 감광반응
감광성 물질(할로겐화은)은 자외선(파장 250~450 ㎚)을 조사하면 화학적으로 반응해 착색변화를 일으키고, 조사된 광을 차단하거나 가시광선 영역의 빛을 조사하면 가역적으로 반응해 원래대로 투명하게 돌아간다. 감광렌즈의 소재가 되는 유리를 제조할 때 산화은과 할로겐화 알칼리를 첨가해 용융시킨다. 이것을 다시 가열하면 산화은(Ag2O)과 할로겐화 알칼리가 반응해 유리 내에 균일한 할로겐화은이 생긴다.

렌즈의 착색에 걸리는 시간은 조건에 따라 다르지만 자외선 노출 후, 대략 1분 이내이며 탈색의 경우는 착색보다 긴 시간이 소요되므로 고속도로 터널 속 운전에는 주의가 필요하다. 맑은 날씨의 겨울철 스키장에서는 자외선의 분포가 많고 기온이 낮아 감광렌즈는 빠르게 진한 농도로 변한다. 높은 산에 오를수록 자외선의 조사량이 많아서 진하게 변하지만 여름의 해변가에서는 기온이 높아 기대하는 만큼 진해지지 않는다. 결과적으로 착색과 퇴색의 농도 및 속도는 온도 및 습도, 빛의 세기, 자외선이 렌즈에 닿는 각도 등 외부 환경과 제품에 따른 기술력에도 영향을 받는다.


색상의 종류와 기능
감광렌즈는 렌즈 표면에 감광물질을 코팅시키거나, 렌즈 모노머(렌즈를 구성하는 주된 성분)와 배합하는 공정 등으로 제조되며 이때 혼합된 염료에 따라 착색 시에 다양한 색상을 선글라스처럼 표현할 수 있다. 감광성을 띤 할로겐화은의 결정에 자외선이 조사되면 할로겐화은 화합물 중에 할로겐 원소의 음이온 전하가 양성인 은이온에 옮겨지면서 할로겐화은이 중성됨과 동시에 은원자(Ag°)와 할로겐원자(X°)가 생성된다. 생성된 은원자(Ag°)는 할로겐 원자의 종류에 따라 염소(Cl°)와 같이 생성되면 회색(Gray 또는 Smoke)으로 브롬(Br°)과 요오드원소(I°)와 같이 있으면 갈색(Brown 또는 Amber)으로 착색된다. 감광렌즈는 유리 및 플라스틱 렌즈, 중굴절 및 고굴절 렌즈, 누진(다초점)렌즈 등 거의 모든 안경렌즈의 재질과 디자인에 적용 가능하며, 일반 안경렌즈처럼 미러코팅, 청광차단코팅 등의 기능성 코팅을 추가적으로 입힐 수 있다.


착용 시 유의사항
흐린 날의 경우에도 자외선은 구름을 투과하기 때문에 렌즈의 변색이 나타난다. 그러나 자동차 안에서 변색렌즈를 착용할 경우 자동차 유리(양산, 모자 등)가 대부분의 자외선을 차단하기 때문에 변색작용이 약하게 일어난다. 또한, 감광렌즈의 착색농도는 자외선(량)이 많을수록, 저온 저습의 환경일수록 더 짙어지며 투명으로 돌아가는데 시간이 좀 더 소요된다. 농도가 진한 상태에서 터널 안이나 실내 주차장 등 어두운 장소에 들어가면 빛의 양 부족으로 시력이 저하돼 위험할 수 있으므로 주의해야 한다. 추가적으로 여름과 같이 온도가 높고 습한 날씨에는 렌즈의 변색 정도가 비교적 낮을 수 있다. 즉, 자외선이 강하더라도 온도가 높은 계절에는 농도가 진해지지 않는다. 그러므로 여름철에 눈부심을 완벽하게 억제해야 할 경우에는 별도의 선글라스를 권한다.
 
오늘 외출은 감광렌즈를 착용하고 여름의 낭만을 즐겨보면 어떨까?

 

 

 

정연홍 교수

□ 이학박사
□ 안경사국가시험 문항개발위원(2012, 2019년)
□ 안경사국가시험 출제위원(2011, 2019년)
□ 전)경동대학교 안경광학과 학과장
□ 현)국제대학교 안경광학과 학과장 

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