목적: 스마트 안경은 안경과 웨어러블 전자기기의 효과적인 융합을 잘 보여주는 어플리케이션이다. 스마 트 안경의 더 발전한 형태로, 전압에 의해 능동적으로 변색되는 안경의 제조도 가능할 것으로 기대된다. 따라서, 졸-겔 법에 의한 전기 변색 박막의 제조 과정에서 퍼콜레이션(percolation) 이론을 도입하여, 최적의 aging 조건을 찾아 전기 변색 코팅 박막 제조의 토대가 되고자 한다.
방법: 졸-겔 법을 이용하여 육 염화 텅스텐과 에탄올을 혼합하여 전기 변색 용액을 제조하였다. Aging에 따른 용액의 특성을 분석하고, ITO glass위에 전기 변색 박막을 코팅한 후, 리튬이온 기반 전해질을 이용하여 전기 변색 특성을 확인하였다.
결과: 졸-겔법으로 제조된 전기 변색 용액은 aging에 따라 텅스텐과 산소의 결합이 달라지며, 이것을 적 외선 분광법으로 분석하였다. WO3/ITO glass의 가시광선 전 영역의 광 투과도(시감 투과도)를 측정한 결과, aging에 따라 변색효율의 차이를 보였다. 또한, percolation이 충분히 진행되기 전 샘플의 경우, 광 투과도 가 착색 시 43.0 %, 탈색 시 63.6 %로 1.10의 가장 높은 광밀도를 보였다. 또한, aging이 충분히 진행된 후의 샘플은 착색 시 광 차단 효과가 좋은 결과값을 보였다.
결론: 졸-겔 법에 의해 제조된 변색 용액으로 전기 변색 유리를 제작하였을 때, 용액의 aging에 따라 광 학적 특성이 달라짐을 확인하였다. 긴 시간 aging하는 경우, 변색 효율을 가늠하는 광밀도가 감소하였다. 따라서, 변색효율이 좋은 렌즈가 필요한 경우, percolation 임계 점 이하의 aging 시간이 짧은 용액을 사용 하는 것이 좋으며, 진한 착색이 필요한 광학 샘플이 필요한 경우는 긴 시간 에이징한 용액으로 코팅막을 제 조하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 이러한 코팅 박막에 대한 기초 조건의 연구가 향후 스마트 안경 등의 제작 시 참고가 될 것으로 기대된다.
목적: 열수 추출한 차즈기(Perilla frutescens var. acuta)의 4주간 섭취에 의한 굴절이상과 시기능 변화에 미치는 영향을 알아보고자 연구하였다.
방법: 의료기기 임상시험심사위원회(IRB 허가번호: DSGOH-042)허가를 받은 후, 성인남녀 30명을 대상 으로 하였다. 차즈기추출물과 위약을 각각 섭취하고 2시간 후 스마트기기로 근거리 작업(VDT)을 2시간동안 실시하여 섭취 전과 후 결과를 비교하였다.
결과: 등가구면 굴절이상도 변화 비교 결과 PFA군에서는 유의하게 개선되는 경향을 보였다(p=0.001, p=0.000). 또한, PFA군은 위약에 비해 폭주근점과 조절근점이 유의한 차이로 개선효과를 보였다(p=0.007, p=0.001, p=0.001, p=0.000). 양안조절용이성 결과 PFA군은 유의하게 증가하였으나(p=0.021), 위약군에 서는 유의한 차이가 없었고, 두 섭취군 간 유의한 차이도 나타나지 않았다(p=0.876). 안전성 평가 결과에서 는 두 섭취군에서 이상반응 등이 관찰되지 않아 PFA 섭취가 인체에 안전함을 확인하였다.
결론: PFA는 위약에 비해 모양체근 활성도를 증가시켜 굴절이상도 증가를 억제하고 폭주력과 조절력, 안정피로 개선에 영향을 미치는 것으로 사료된다.
목적: 국내에 유통되고 있는 운전용 기능성 안경렌즈의 종류와 조도변화 따른 대비시력 변화에 대하여 알아보고자 하였다.
방법: 본 연구에 참여한 대상자는 안질환이나 전신질환 및 과거와 현재 병력이 없는 성인 남녀 30명 (25±2세)으로 하였다. 연구에 사용된 렌즈는 굴절률이 1.60인 제작방식이 다른 기능성 운전용 렌즈인 황색 계열(A)렌즈, 코팅방식(B, C)렌즈 3종과 일반렌즈(N)렌즈 1종을 대상으로 하였다. 각 렌즈를 착용 상태에서 대비시력검사, 색각(배열)검사, 시력회복시간 등을 측정하였다.
결과: 실험에 사용된 렌즈를 착용한 상태에서 대비시력은 명소시 50%, 30%, 15% 그리고 암소시 100%, 30%, 15%에서 통계적으로 유의한 차이가 있었고(p<0.05), 명소시 100%, 암소시 50%에서 유의한 차이가 없었다. 대비시력은 명소시 상태의 50%에서 코팅방식(C)렌즈(logMAR 0.003), 30%에서 코팅방식(B)렌즈 (logMAR 0.014), 15%에서 코팅방식(B)렌즈(logMAR 0.053)에서 가장 높게 나타났다. 암소시 상태의 대비 시력 100%에서 코팅방식(B)렌즈(logMAR 0.003), 50%에서 코팅방식(B)렌즈(logMAR 0.007), 30%에서 코팅방식(C)렌즈(logMAR 0.017), 15%에서 코팅방식(B)렌즈(logMAR 0.050)에서 가장 높게 나타났다. 색각 (배열)검사결과는 황색계열(A)렌즈에서 가로지르는 선의 개수 평균은 6.05±1.75개이었고, 일반렌즈(N)렌즈, 코팅방식(B)렌즈, 코팅방식(C)렌즈에서는 가로지르는 선은 0개 나타났다. 시력회복시간은 명소시에서 일반렌즈(N)렌즈 > 코팅방식(C)렌즈 > 코팅방식(B)렌즈 > 황색계열(A)렌즈, 암소시에서 일반렌즈(N)렌즈 > 코팅방식(C)렌즈 > 황색계열(A)렌즈 > 코팅방식(B)렌즈 순으로 나타났으며 통계적으로 유의하였다(p<0.05).
결론: 운전용 안경렌즈와 일반 안경렌즈를 착용한 상태에서 대비시력의 차이가 있었고 시력회복시간의 감소로 인해 시인성 향상이 나타났다. 색각검사에서 황색계열을 착용한 상태에서는 색의 시인성이 매우 감 소함을 알 수 있었고, 시력회복시간도 렌즈의 종류에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다. 따라서 운전자의 환경과 렌즈의 특성을 잘 파악하여 상황별 특성에 맞는 적절한 렌즈를 선택한다면 운전시 시기능 저하로 인한 문제들을 보완할 수 있을 것으로 사료된다.
목적: 안경렌즈의 주변부를 통해서 주시할 때 발생하는 굴절의 변화를 살펴보았다.
방법: 렌즈의 주변부를 통해 봤을 때 굴절력의 변화를 측정하기 위해 렌즈미터의 렌즈 받침부(lens support)로부터 25mm아래에 있는 회전축을 중심으로 주시각도만큼 렌즈가 기울어진 상태에서 렌즈미터로 굴절력을 측정하였으며, 광학중심부와 주변부에서 측정한 굴절력과 비교하였다. 또한 주시각도에 따른 두께의 변화와 정점간 거리의 변화가 굴절에 미치는 영향을 살펴보았다.
결과: 주시각도가 커짐에 따라 시선이 지나가는 렌즈의 두께는 증가하지만 교정굴절력에 큰 영향을 미칠 정도는 아니었다. 주시각도가 증가하면 정점간 거리도 증가하게 되며 추가 (-)굴절력이 필요하다. 주시각도가 30゚이내일 때 추가 굴절력은 –0.1D이하이다. 주시각도가 증가할 때 최소굴절력(구면굴절력)은 기준굴절력과 대체로 큰 차이가 없었다. 원주굴절력은 주시각도 10゚정도까지는 거의 발생되지 않았으나 주시각도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다.
결론: 주변시에서 비점수차 등의 수차에 의한 굴절력의 변화는 렌즈의 사용 환경과 취급에서 고려되어야 할 것이다.
목적: 본 연구는 망막 영상의 혈관 분할을 위한 새로운 심층 인공 학습 시스템을 구축하는데 목적이 있 다. 기존 CNN (Convolutional Neural Network) 아키텍처를 제시하고, CNN 방식을 토대로 성능을 개선한 DirectNet을 고안하는데 있다. 특히, 기존 CNN에 비해 처리 시간을 크게 단축시키는데 있다.
방법: 제안된 DirectNet 아키텍처는 피라미드 형식의 블록(Block)들로 구성되며 각 블록은 컨볼루션레이 어 (Convolution layer) 묶음을 포함한다. 하나의 블록은 학습 결과를 보존(저장)하는 단위이다. 블록들은 순차적으로 하나씩 증가하며 피라미드 형식으로 쌓이게 되고 이를 통해 초기 학습 결과가 소멸되지 않고 최종 분석에 활용될 수 있도록 하였다. DirectNet은 패치(Patch) 추출과 Pooling 과정 없이 이미지를 학습하여 학습 층을 거듭하여도 원본 이미지와 동일하게 유지되는 것이 특징이다. 또한 다양한 커널사이즈를 활용 하되 Depthwise Separable Convolution(DSC)을 활용하여 색을 구성하는 RGB(Red, Green, Blue)픽셀로 부터 혈관 모양을 인식 및 탐지한다.
결과: DirectNet은 최첨단 패치 기반 CNN 접근 방식 (0.9538 vs 0.9327, 0.7851 vs 0.7346, 0.9782 vs 0.9730, 0.8458 vs 0.7987)과 비교하여 더 높은 정확도, 감도, 특이도 및 정밀도 값을 제공하였다. Direct Net의 학습 시간은 8시간에서 1시간, 테스트에 소요된 시간은 1시간에서 이미지 당 6초로 크게 단축하였다.
결론: 제안 된 심층 학습 아키텍처는 기존의 CNN 방식으로 진행한 학습 시간에 비해 8배, 테스트에서 600배 빠른 속도로 결과를 제공한다. DirectNet은 CNN에 비해 2.11%의 약간 높은 정확도를 보였으며, 다 른 측정 항목에서도 동등하거나 그 이상의 결과를 보여 분석 시간 효율을 크게 높였다.
목적: 제 5기 국민건강영양조사(2011년, 2012년) 자료를 기반으로 우리나라 나이관련황반변성(age-related macular degeneration)과 비타민과 무기질의 섭취의 상관성을 분석하였다.
방법: 국민건강영양조사 제 5기 과정 중 2011, 2012년도 조사대상자 중 건강 검진, 안과 검진과 영양검진 조사를 받은 45세 이상 성인을 대상으로 나이관련황반변성과 비타민, 무기질섭취량의 상관성을 분석하였다. 나이관련황반변성의 연관성은 교차분석과 카이제곱 검정으로 분석하고, 위험비(odds ratio)는 로지스틱 회귀분석으로 구하고 유의수준은 0.05 이하로 하였다.
결과: 국민건강영양조사를 받은 45세 이상의 한국인 6,219명 중 나이관련황반변성 유병률은 9.6%로 나타 났다. 초기 나이관련황반변성은 비타민 A, B1, B2, B3 및 C와 칼슘, 인, 철, 나트륨, 칼륨의 섭취와 상관성이 있었으며, 비타민 B3 섭취량이 평균 미만인 경우는 평균이상인 경우보다 초기 나이관련황반변성의 발생 위험이 1.35배(95% 신뢰구간:1.03~1.78) 높았다. 나이관련황반변성 말기 환자 군에서는 칼륨과 비타민 B2 섭취량이 평균보다 적으면 유병률이 높았으며, 칼륨 섭취량이 평균 미만인 경우는 발병 위험이 4.3배(95% 신뢰구간:1.76~10.59) 높았다.
결론: 비타민과 무기질의 섭취는 나이관련황반변성의 발병 위험과 병의 진행을 억제하는 것으로 사료된다.
목적: 안경광학과 전공 학생과 전문가를 대상으로 스마트 기반 국가시험에 대한 인식에 대하여 알아보고자 하였다.
방법: 안경광학 전공 학생, 교수, 임상전문가(안경사)로 구성된 171명을 대상으로 지필평가방식과 스마트 기반 멀티미디어 문항이 포함된 평가방식(SBT)에 대한 인식을 조사하기 위하여 설문조사를 실시하였다.
결과: 안경관련 전문가 집단의 SBT에 대한 인식은 다른 보건의료직종의 전문가 집단보다 낮은 것으로 나 타났지만, 안경사국가시험에서 지필평가와 SBT 평가 두 시험 체제는 차이가 없을 것이라는 의견이 44.4%, SBT 평가체제가 더 좋다는 의견이 37.4%로 지필평가(31.0%) 보다 높게 나타났다. 스마트 기반 시험의 가장 긍정적인 측면은 시험에 소요되는 시간 단축을 최대 장점으로 인식하는 것으로 나타났으며, 멀티미디어 문항의 긍정적인 측면은 임상현장에서의 수행능력을 효과적으로 평가할 수 있다는 것으로 나타났다. 또한, 교수집단의 경우 응시자의 임상수행능력을 보다 정확하게 평가할 수 있다, 졸업 후 임상현장에서 업무를 수행 하는 과정에 도움이 된다, 수행평가가 용이하다는 점에서 임상전문가보다 더 긍정적으로 반응하였다.
결론: 지필시험에서 사용하고 있는 선택형 시험문항은 문제해결능력보다는 직무를 수행하는데 필요한 관련 지식을 기억하거나 이해하고 있는지를 주로 평가하고 있어, 해당 직무의 실제성 또는 현실성을 반영하는 시험이 되기 위해서는 본 연구결과를 반영한 SBT 체제로의 전환이 필요한 것으로 나타났고, 이를 위한 타당성 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
목적: 레이저굴절교정수술 후 다시 근시가 발생한 근시퇴행안에 역기하디자인하드(reverse geometry rigid gas permeable, RGP) 렌즈로 교정하고, 교정 전과 후 굴절검사 방법에 따른 검사값의 차이를 확인하 였다.
방법: 레이저굴절교정수술 후 양안 또는 단안에 근시퇴행이 발생한 46안(24명, 평균 32.04 ± 4.74세)을 대상으로 굴절이상을 RGP 렌즈로 교정하고 교정 전과 후에 각각 자동굴절검사, 검영법 그리고 자각적굴절 검사를 실시한 후 굴절이상도를 비교하였다.
결과: 레이저각막굴절수술 후 발생된 근시퇴행안에서 자동굴절검사, 검영법 및 자각식굴절검사로 측정한 등가구면굴절이상도는 -2.58 ± 1.23 D, -1.98 ± 1.14 D, -1.93 ± 1.08 D로 유의한 차이가 있었고 (p=0.013), RGP 렌즈 교정 1개월 후에는 각각 -0.98 ± 0.69 D, -0.26 ± 0.69 D, 및 -0.29 ± 0.64 D로 유의한 차이가 있었으며(p=0.000), 자동굴절검사기로 측정한 굴절이상도가 근시 쪽으로 높게 측정되었다. 레이저각막굴절수술 후 근시퇴행안에서 RGP 렌즈 교정 전과 후의 자동굴절검사값과 자각식굴절검사값의 차이는 구면굴절력, 원주굴절력 및 등가구면굴절력값에서 모두 중등도의 상관성을 보였으며, 근시도가 크면 근시도가 작은 경우보다 측정값 차이가 더 큰 것으로 나타났다(p<0.05).
결론: 자동굴절검사는 정상 안의 예비검사에는 유용하지만, 레이저굴절교정수술 후 근시가 유발된 근시 퇴행안과 RGP 렌즈 착용안의 굴절검사에는 자각식굴절검사가 더 유용하며, 자동굴절검사를 예비검사로 사용할 때에는 측정값에 차이가 있을 수 있다는 점을 고려해야 할 것으로 생각된다.