컴퓨터 게임 시 안구운동의 방향에 따른 조절기능의 변화
권기일, 우지연, 박미정, 김소라
*서울과학기술대학교 안경광학과, 서울 139-743
투고일(2012년 5월 7일), 수정일(2012년 6월 14일), 게재확정일(2012년 6월 16일)
···
목적: 본 연구에서는 개인용 컴퓨터로 일정 시간동안 연속적으로 게임을 할 때 안구의 주 운동방향이 조절과 관 련된 시기능에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법: 안질환 및 조절기능의 이상이 없고 교정시력이 1.0이상이 되는 20대 60명을 대상으로 40분 및 90분 동안 연속적으로 수평방향의 게임과 수직방향의 게임을 각각 시행하도록 한 후 조절력, 조절용이성, 상대조절 및 조절래그 값을 측정하였다. 동일 시간동안 게임을 시행하지 않았을 때를 대 조군으로 하여 시기능 값을 비교, 분석하였다. 결과: 게임을 하지 않은 대조군의 조절관련 시기능 검사 값에 비하여 40분 동안의 컴퓨터 게임 후 최대조절력, 조절용이성, 조절래그 및 상대조절은 모두 감소하는 경향을 보였으며, 상 대조절을 제외하고는 90분으로 컴퓨터 작업시간을 연장하였을 경우 더욱 감소된 값을 나타내었다. 양성상대조절은 90분 동안의 컴퓨터 게임 후 약간 증가하는 경향을 보였다. 한편, 컴퓨터 게임 시 안구의 주 운동 방향에 따른 시 기능의 변화는 수직방향으로의 안구운동보다는 주로 수평방향으로의 운동에 의한 조절기능의 감소가 큼을 알 수 있 었다. 결론: 컴퓨터 게임을 통한 VDT 작업의 시간이 길어짐에 따라 전반적인 조절기능의 능력이 감소하는 경향을 보였으며, 수직방향보다는 수평방향으로의 안구이동이 VDT 작업 시 조절기능의 변화에 크게 영향을 주므로 VDT 작업 시 수평방향으로의 잦은 안구이동은 안정피로의 주 원인이 될 것으로 생각할 수 있었다.
주제어:
VDT 작업, 안구운동 방향, 조절력, 조절용이성, 조절래그, 상대조절···
서 론
현대사회가점점고도의정보화사회로 변모해가면서
,
좀더효율적으로많은정보들을처리하기위하여현대인 들은
VDT(visual display terminal)
와마주앉아 업무를 수행하는 일들이 늘어나고 있다
.
컴퓨터를 포함한다양한VDT
의사용은 업무상VDT
를사용하여야 만하는 직장인뿐 만아니라
,
이미현대인들의 생활깊숙이들어와서하나의 문화로 자리 잡고있으며 특히
,
청소년들의놀이문화는인터넷과컴퓨터게임이그중심이된지오래이다
.
이로 인하여
VDT
작업으로인한 눈의 피로를 호소하는사람들도많아졌다
.
[1-3] 눈의피로는VDT
작업에서나타나는가장 보편적인증상 중의 하나로일반적으로 중증안 정피로에해당하며 조절성 안정피로와 근성 안정피로인
경우가많다
.
[4] 뿐만아니라‘VDT
증후군’
이라총칭하는신체적및정신적피로의증가를호소하는사람들이 증가 하고 있는데
,
이는 컴퓨터의 스크린에서 방사되는X
선·전리방사선등의해로운전자기파가 유발하는 두통·시각 장애등의증세를포함한다
.
실제로작업실의조명과게임중주시하는
CRT(Cathods Ray Tube)
모니터의화면에서발생되는 누설방사선및전자파는시기능에 영향을미쳐 눈의 피로
,
시력의저하,
조절과상대조절력의 감소,
[5] 폭주력과 개산력의감퇴[6]를유발하는 것으로알려져있다
.
이러한 안정피로는굴절력 변화와조절기능의이상을 야
기시키며
,
[7] 실제로VDT
작업 후 약37%
에 해당하는VDT
작업자의시력이 저하되며조절기능이감소되는것으로보고되었다
.
[5,8]이렇듯국내외의연구진에의한연구는컴퓨터또는
TV
의장시간이용시유발되는시력저하와 조절기능의저하에대한연구가대부분이다
.
현재
VDT
증후군을유발시킬수있는대표적인매체인컴퓨터 게임이나게임기의 경우게임의종류에따라안구 가수직이나수평방향으로편중되어안구운동을반복해야 하는경우가대부분 인데안구의운동방향에 따른시기능 이상을 연구한논문은극히드물다
.
[9]이에본연구에서는수평·수직 방향의 안구 운동을 실시할수 있는 컴퓨터 게임인 마리오와 테트리스를 이용하여 조절력
,
조절용이성
,
조절래그 등의 조절과 관련된 시기능 변화를컴퓨터게임작업전과
40
분및90
분동안연속적인작업후에각각 측정·비교함으로써
VDT
연속작업 시 안구의 주 운동방향이 조절기능변화에 대해미치는영향을 알아보고
*Corresponding author: So Ra Kim, TEL: +82-2-970-6264, E-mail: [email protected]
<초청논문>
178 권기일, 우지연, 박미정, 김소라
자하였다
.
연구대상 및 방법
1. 실험대상 및 컴퓨터 게임 조건
안질환과조절기능의 이상이없으며교정시력이
1.0
이상인
19
세 이상30
세이하 대학생60
명(
남자30
명,
여자30
명,
평균나이23.5
±3.4
세)
을20
명씩총3
군으로나누고대조군
, 40
분실험군및90
분실험군으로하였다. 40
분및90
분실험군은 수평방향의게임과 수직방향의게임을지속적으로각각
40
분및90
분동안하도록하였고,
동일시간동안 어떠한근거리 작업도 하지않은 군을대조군으 로하였다
.
대조군과 실험군이 각군에해당하는조건실험을시작하기 전에조절기능과 관련된시기능으로단안 및양안의조절력
,
단안및양안의조절용이성,
양안조절래그및상대조절력을 측정하였으며
,
이들시기능측정값을
40
분및90
분동안의조건실험이끝난후에측정한시기능의값과비교하여 그변화를분석하였다
.
수평방향의게임으로는 닌텐도사의 마리오를
,
수직방향의게임으로는테트리스를인터넷에서다운받아시행하였 다
.
안구운동방향을수평이나 수직으로만 유지하도록수평방향 게임동안에는 수직방향으로의 안구운동을
,
수직방향게임동안에는수평방향으로의안구운동을최소화하 도록 하였다
.
컴퓨터 게임 중15
분 간격으로 실험대상자에게눈의피로감을 묻고피로도가클때에는
VDT
작업을자발적으로중단하도록하였다
.
작업환경은컴퓨터화면에반사되는빛에의한영향을최소화하기위하여옥외 광선을차단하고조명장치를 이용하여
50 lx
가 되도록하였다
.
컴퓨터 모니터는CRT
방식을 사용하였으며크기는19
인치이었고,
실험대상자와컴퓨터화면의각도는상방향으로
5~10
o사이가되도록하였다.
2. 조절 관련 시기능 검사[10,11]
1) 최대 조절력 검사
완전교정상태에서실험대상자의눈앞
40 cm
거리에주시시표를 두고천천히 단안 및양안 가까이로이동시키 면서 자각적으로 시표가처음으로 흐려졌다고 답하였을 때시표의이동을중단하고시표로부터시험테의 렌즈표 면까지의직선거리를
cm
단위로측정한후디옵터로환산하여단안의조절력을 최대조절력값으로하였으며
,
양안의조절력값을얻었다
.
2) 조절 용이성 검사
완전교정상태에서실험대상자의단안및양안앞
40 cm
거리에 근용 시표를 두고 ±
2.00 D flipper
를 이용하여+2.00 D
렌즈를눈앞에위치시키고0.8
에해당하는숫자가 선명하게보이도록 주시하게 하였다
.
글씨가선명하게보이면 −
2.00 D
렌즈위치로바꾸고 다시시표가선명하게보이도록주시하게하였다
. +2.00/
−2.00 D
를번갈아가며시표의숫자가선명하게 보였을때를
1
회로간주하였으며
1
분간몇회가반복되는지 확인하고기록하였다.
3) 조절 래그 검사
양안교정상태에서포롭터 보조다이얼을 ±
0.50
로 세팅하고
40 cm
에서실험대상자에게 십자시표를보여주었다.
조절의개입을막기위해양안에
+2.00 D
렌즈를부가하여운무된 상태로만든후에
(
−)
방향으로 렌즈를다시부가하여십자시표의수평과수직이같이보일때의굴절력을 측정하였다
.
측정된 굴절력과 양안교정굴절력의차를 조절래그값으로결정했다
.
동공이축동되면 초점심도가 깊어져조절래그가많게나올수있으므로 실험시반암실 에서검사하였다
.
4) 상대조절력 검사
양성상대조절과 음성상대조절은양안교정상태에서 검
사거리
40 cm
에주시 시표를두고검사하였다.
양성상대조절은 교정안경에추가적인마이너스 도수의렌즈를더 하여흐림을만드는 데더해진총
(
−)
렌즈의굴절력값으로 얻어졌으며
,
음성상대조절은교정 안경에서 추가적으로플러스도수의렌즈를더하여흐림을만드는데더해진 총
(+)
렌즈의굴절력값으로 하였다.
3. 통계처리
실험결과는 평균±표준편차로 표시하였으며
,
실험결과의 통계적분석을 위하여
SPSS(Ver. 12.0 for windows)
를이용하여
one-way ANOVA test
를 시행하였고, 95%
의 신뢰구간으로
p<0.05
일 때통계적으로 유의성이있는 것으로 판단하였다
.
결과 및 고찰본 연구에서 실험대상자에게
40
분 및90
분 동안 수평또는 수직방향으로의게임을 수행하게하였을때 컴퓨터 게임을 하는동안에 눈의피로를느꼈다고 응답한경우는 대조군
20
명을제외한40
명의실험대상자중11
명으로실험군의
28%
에 해당하는 수치였으나,
컴퓨터게임을중단할 정도의 불편감은 아니었다고답하였고
,
모두40
분 및90
분동안수평방향과 수직방향의 게임을수행하였다.
이러한 결과는
2
시간 동안VDT
작업을한 후에약34%
에해당하는피검자가눈의피로감을호소하였다고보고하였 던강과최의연구결과[7]와비교할만하였다
.
1. 컴퓨터 게임으로 인한 조절력의 변화
근거리 작업을 하지않은 대조군의 단안최대조절력은
8.38
±1.63 D
로측정되었다.
최대조절력의 모건기댓값은8.0
±2.0 D
로 실험대상자들의평균 단안 및양안 조절력은 정상값[10,11]에해당함을 알수 있었다
.
근거리 작업을하지않고
40
분과90
분후에단안최대조절력을측정하였을때는각각
8.29
±1.49 D
및8.34
±1.76 D
의값을보여근거리작업을하지않았을때에는최대조절력에 변화가
크지않음을알수있었다
(Fig. 1a).
그러나수평방향의게임군의단안 최대조절력은 게임전
8.47
±1.34 D
에서40
분 동안연속적으로 수평게임을 한 후에는
8.02
±1.29 D
로
0.45 D
만큼감소하였으나유의성은없었고, 90
분동안연속적으로게임을 한군의최대조절력은
7.84
±0.71 D
로0.63 D
만큼감소하여통계적으로도유의한차이를보였다.
수직게임군에서의게임전단안최대조절력은
8.37
±1.23
D
이었고, 40
분간 게임후에는8.28
±1.09 D
로거의 변화가없었으나
, 90
분동안연속적으로수직게임을하였을때에는
7.62
±0.84 D
로측정되어게임전보다0.75 D
만큼감소하였는데이는통계적으로도유의한차이였다
(Fig. 1(a)).
한편
,
근거리작업을하지않는양안의 조절력은9.20
±0.69 D
이었으며, 40
분과90
분후에도 각각9.27
±1.03 D
및
9.29
±0.92 D
의 값을 보여단안 최대조절력과 마찬가지로근거리작업을하지않았을때에는조절력의변화가
크지않음을알수있었다
(Fig. 1(b)).
그러나수평게임 군의양안조절력은게임전
9.16
±0.56 D
에서40
분동안수평게임을 한후에는
8.53
±0.43 D
로0.63 D
만큼, 90
분동안 게임을한후에는
8.36
±0.71 D
로0.80 D
만큼감소하였다
.
수직방향 게임군의 양안최대조절력은40
분간연속적인 게임을시행한결과게임전
9.29
±0.82 D
에서9.24
±0.14 D
의측정값을보여변화가없음을알수있었으나, 90
분동안연속적으로수직게임을하였을때에는
8.54
±0.45
D
로측정되어 게임전보다0.75 D
만큼감소한최대조절력 값을 나타내었다
(Fig. 1(b)).
따라서 안구 운동의 방향에 따른 단안 및 양안 조절력의 변화는 수직방향보다는 수평방향으로의 안구운동시 더민감하게나타나는 것을 알 수있었다
.
즉,
수평방향으로의안구운동은40
분 동안지속되었을때에도유의성있는양안조절력의차이를보 였으나
,
수직방향으로의 안구운동은90
분이 지속되어야수평방향의안구운동으로인한조절력의감소만큼의시기 능저하를보이는것으로나타났다
.
조절력은근거리를주시할 때 눈의 광학계의 폭주력이 증가함에 따라 근거리 물체로부터 개산된 빛이망막 위에상을 맺을수 있도록 하는 기능으로 컴퓨터 장시간작업 시조절력의 기능은 감소한다고 보고된기존연구결과에부합된다
.
[7]특히,
수평방향 게임으로인한 단안최대조절력의변화보다 양안 조절력의 감소정도가큰것으로미루어 볼때컴퓨터게 임으로 인하여최대조절력의 정도보다양안시기능이 더 크게영향을받을수 있음을알수있었다
.
VDT
사용시간이누적됨에따라근점거리가멀어지고조절력의감소로조절기능이저하되었다고보고된바있다
.
[2]그러나본연구에서는처음
40
분동안의수평게임으로떨어진최대조절력의감소폭보다추가
50
분을더한총90
분동안의수평게임으로인한감소폭이크진않았다
.
이는작업시간의누적에따라조절력이같은정도로더욱감소하지는
않는다는것을의미하며
, 40
분동안의VDT
작업시에는지Fig. 1. The change of accommodative amplitude induced by
computer game. (a) monocular accommodative amplitude,
(b) binocular accommodative amplitude, Symbols
represent only mean of accommodative amplitude,
The numeral mean and standard deviation state in the
text, *, significantly different from the control at the
level of p < 0.05, #, significantly different from the
vertical game at the level of p < 0.05
180 권기일, 우지연, 박미정, 김소라
속적인조절긴장이유지로조절력이감소하였다가
90
분으로작업시간이길어지면동일한정도의조절긴장을유지하 지못하게되어최대조절의감소가둔화되는것이라추측해 볼수있으나이를뒷받침할연구가필요하다
.
2. 컴퓨터 게임으로 인한 조절용이성의 변화
조절용이성 검사는 조절자극변화에 대한 조절반응변 화의용이함을측정하는검사[12]로근거리작업을하지않 은경우 단안조절용이성은
16.6
±2.65 cpm
에서40
분후16.3
±3.59 cpm, 90
분후17.0
±3.97 cpm
으로거의 변화가없었다
(Fig. 2(a)).
이는성인의단안조절용이성은11.0 cpm
이상되어야한다는기댓값에부합하는결과이었다
.
[10,11]반면수평게임을시행한군의조절용이성은
16.9
±3.42 cpm
에서
40
분 및90
분 동안의수평게임 후에는 각각15.1
±3.66 cpm
및14.6
±2.74 cpm
으로 나타나 평균값으로는1.8 cpm
및2.3 cpm
씩감소하는경향을보였으나,
실험값의 큰 표준편차로 인하여 통계적인 유의성은관찰할 수 없었다
.
한편수직게임군의게임전조절용이성은17.2
±2.48 cpm
이었으며, 40
분동안의수직방향게임시행후에는
17.0
±2.64 cpm
으로거의변화가 없었으나, 90
분동안의 수직게임을 하였을 때에는
15.5
±3.03 cpm
으로2.0 cpm
만큼감소하는경향을보였다.
그러나 수평게임에서와마찬가지로통계적으로유의한차이는아니었다
(Fig. 2(a)).
한편
,
근거리작업을하지않은군의양안조절용이성은게임 전
13.7
±1.49 cpm
에서40
분 및90
분 후에도 각각14.0
±2.64 cpm
및13.8
±1.95 cpm
으로거의변화가없었다
(Fig. 2(b)).
이는 정상적인 양안시 기능을 가진 성인의양안조절용이성은
8.0 cpm
이상이어야한다는문헌의기댓값에 부합하는 결과이었다
.
[10,11] 수평게임을시행한 군의 양안조절용이성은
13.6
±1.94 cpm
에서40
분 및90
분동안의 수평방향의 게임 후에는
12.1
±1.36 cpm
및10.9
±
1.73 cpm
으로각각1.5 cpm
및2.6 cpm
씩감소하는경향을 보였다
.
한편,
수직게임을시행한 군의 조절용이성은13.5
±0.99 cpm
에서40
분동안의 수직방향게임 시행 후12.5
±0.85 cpm
으로1.0 cpm
만큼감소하였고, 90
분동안연속적인 수직게임을하였을 때에는
11.7
±1.11 cpm
으로1.8 cpm
만큼감소하는경향을보였으나,
수평게임에서와마찬가지로통계적으로유의한차이는아니었다
(Fig. 2(b)).
본 연구에서
40
분 및90
분 동안의게임 전 후단안 및양안의 조절용이성값의 차이가통계적으로유의하지 않 았기때문에어느한쪽방향의안구운동시조절용이성의 변화가더컸다고단정할수는없지만
,
수평방향의안구운동이 수직방향의운동보다는 조절용이성의변화에더 영
향을미치는것으로생각할수있었다
.
이는VDT
작업시지속적인조절로인하여모양체근의긴장상태가지속되어[7]
조절자극에 대해민첩하게 반응하지못한결과라고 생각 되었다
.
모양체근의긴장상태 지속뿐만 아니라오랜시간같은자세로컴퓨터를 보면서빠른사고와집중을요구하
는
VDT
작업을하는동안눈깜박임이줄어들고눈이크게 떠져 안구의 노출면적도 커지게 되어 안구 건조증을 유발하게 되므로조절용이성검사시흐려진판단력의한
원인이 되었을것으로생각할 수있었다
.
[13,14]3. 컴퓨터 게임으로 인한 조절래그의 변화
본 연구에서컴퓨터 게임으로인하여 조절력과 조절용 이성이 모두저하됨이 관찰되었는데이는조절자극에 대 하여반응하는실제조절력의감소를의미하므로조절반 응시지체되는조절량인 조절래그는증가할것이라추정
할수 있었다
. Fig. 3
에서볼수있듯이근거리작업을하지 않는대조군의 조절래그 값은
0.27
±0.05 D
로 정상적인
20
대의조절래그에 해당하는값이었다.
근거리작업을Fig. 2. The change of accommodative facility induced by
computer game. (a) monocular accommodative facility,
(b) binocular accommodative facility, Symbols represent
only mean of accommodative amplitude, The numeral
mean and standard deviation state in the text.
하지 않았을 때
40
분 및90
분후에 조절래그 값은 각각0.28
±0.08 D
및0.25
±0.10 D
로거의변화가없었다.
반면
40
분동안연속적으로수평게임을시행한군의조절래그값은게임전
0.22
±0.04 D
에서0.27
±0.02 D
로증가하였고
, 90
분동안연속적으로수평게임을한군의조절래그값은
0.77
±1.02 D
로0.55 D
만큼증가하였는데이는통계적으로도유의한차이였다
.
수직방향으로의안구운동을주로하게되는수직게임군의조절래그값은게임전
0.28
±0.09
D
에서40
분동안의작업으로0.33
±0.04 D
로증가하였고90
동안 연속적인 게임을한 군의 조절력은
0.50
±0.15 D
로0.22 D
만큼 증가하여 통계적으로유의한 차이를 나타내었다
.
수평및수직방향의게임모두40
분동안의연속적인게임에서는통계적으로유의한결과를얻을수없었지만
90
분실험으로갈수록지체되는조절량인조절래그가증가하 는것을볼수있었다
.
특히,
연속적인수평방향으로의안구운동시간이길어질수록조절래그의지체가더욱커짐을알 수있었으며
,
이는통계적으로도유의한차이였다.
조절부족으로인한가장흔한불편함으로흐림
,
두통,
눈의피로,
피곤함등을포함하는근거리작업과연관될수있다
.
[15]따라서본실험결과로부터연속적인컴퓨터게임작업으로조절 자극에대한반응값이낮아져조절부족과같은증상이나타 나고부족한조절을보완하기위해융합버젼스를과도하게
사용하여
VDT
작업후안정피로등근업시문제점들이발생하게될것이라고예상할수있다
.
4. 컴퓨터 게임에 의한 상대조절의 변화
근거리작업을 하지 않는 대조군의 음성상대조절력은
Fig. 4
에서보듯이2.20
±0.41 D
이었으며, 40
분과90
분에는각각
2.24
±0.63 D
및2.19
±0.39 D
의값을보여변화가 없었음을알 수있었다
.
수평게임을 시행한 군에서의 음성상대조절력은
2.19
±0.52 D
에서40
분간의수평게임시행후에는2.22
±0.78 D
의값을보여별다른변화를관찰할수없었으나
, 90
분동안의 수평게임후에는
1.76
±0.27 D
의 값을 보여0.43 D
만큼 감소한음성상대조절값을가짐을알 수있었다
.
반면수직게임을 시행한군에서의 음성상대조절력은
2.10
±0.53 D
에서40
분동안의수직게임후에는2.04
±0.62 D
로약간 감소하였으며
, 90
분동안의수직게임후에는1.87
±0.22 D
로0.23 D
만큼 감소하였다(Fig. 4).
수평이나 수직방향의 게임모두
40
분동안의연속적인수행에의하여서는 통계적으로유의한 결과를얻을 수없었지만
90
분 동안의연속적인수평게임후에는유의한차이를보였다
.
최대조절력이나조절래그는수평방향의연속적인게임에의 하여상대적으로빠른
40
분동안의작업으로도그변화를관찰할수있었으나
,
음성상대조절의경우는90
분동안연속적으로 수평게임작업을하였을때에만유의성있는차 이를나타내었다
.
이는음성상대조절검사는양성융합성폭주를간접적으로측정할수있는방법이므로
,
컴퓨터게임을통한
VDT
작업으로조절력은감소하고,
조절래그는증가하였다하더라도융합성폭주력까지영향을미치는데 에는어느정도시간이걸리는것으로일단은생각해볼수 있다
.
일반적으로수직보다는수평융합여력이높은것으로알려져있으나수정체는도난시형태이므로이러한결과에 영향을미쳤을것이라고도생각할수도있겠으나이를뒷받 침할수있는연구결과가뒤따라야할것이다