목적: Gullstrand 모형안에서 색수차를 이론적으로 산출하였으며, 3D 시뮬레이션을 통해 확인하였고, 두 결과를 서로 비교하고자 했다. 방법 : 이론적 색수차는 Mathematica 12.3.1(Wolfram Research, USA)를 통해 산출하였으며, Gullstrand 모형안의 3D 구현은 Ansys SPEOS Ver. 2012(ANSYS Inc, USA)를 이용하였고, 가시광선 영역의 파장에서 노 란색( =586.700  ), 파란색( =486.100  ) 및 빨간색( =656.300  ) 광선의 종색수차와 횡색수차를 측정하였다. 결과 : 이론적 및 모의적인 방법 모두에서 입사광선의 높이가 증가하고, 파장이 짧아질수록 모형안을 통과한 광선의 초점거리는 감소하는 것으로 나타났다. 모형안의 중심부에서 주변부로 갈수록 종색수차는 미세하게 감소하 였으나, 횡색수차는 증가하는 것으로 나타났다. 결론 : 이론적 및 모의적인 방법으로 확인한 색수차는 거의 유사한 추의를 보였으나, 매우 미세한 차이가 발견 되었다. 색수차의 다양한 특성을 파악하기 위해서는 모형안에서 조절이나 굴절이상과 같은 조건의 정밀한 모델링 이 반영된 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.

목적 : 수치 해석을 통해 Gullstrand 모형안에서 광학적 특성(초점거리, 구면수차 및 초점심도)를 분석했다. 방법 : 광학상수 값(방수)이 수정된 Gullstrand 모형안(각막 전·후면, 수정체 피질 전·후면 및 수정체 핵질 전·후면)을 사용하였다. 평행광선이 입사되었을 때 근축 근사 없는 Snell의 법칙에 따른 눈의 광학적 특성을 수치적으로 분석하였다. 결과 : 모형안으로 입사된 모든 평행광선은 입사 높이가 증가할수록 초점거리, 구면수차 및 초점심도에서 각각 비선형적으로 감소, 증가 및 감소한 것으로 나타났으며, 일반적으로 알려진 근축 근사가 적용된 Gullstrand 정식 모형안의 결과와 잘 일치되었다. 결론 : 생체적 분석이 제한될 수밖에 없는 눈의 광학적 특성을 근축 근사 없이 수치적으로 분석할 수 있었다. 이를 기반으로 다양한 눈의 광학적 현상을 이해할 수 있을 것으로 판단된다.

목적 : 3D 시뮬레이션을 통해 구현된 Gullstrand 모형안에서 눈의 광학적 특성을 분석하였다. 방법 : 시뮬레이션 프로그램인 SPEOS를 이용하여 Gullstrand 모형안을 모델링하였다. 결과 : 모델링된 모형안으로 입사된 평행광선은 모두 망막 앞에 결상하는 것으로 나타났으며, 이는 근사 없이 계산한 결과 및 일반적으로 잘 알려진 결과와 일치하였다. 평행광선의 입사 높이에 따른 초점심도를 분석한 결과 입사 높이에 따라 지수 함수 형태로 급격히 감소하였다. 또한 구면수차는 입사광선의 높이에 따라 비선형적으로 증가하였다. 결론 : 본 연구와 같이 생체적으로 접근이 어려운 눈의 광학적 현상은 시뮬레이션에 따른 결과 분석을 통해 이 해도를 좀 더 높일 수 있고, 눈의 다양한 광학적 현상에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

목 적: 여러 개의 렌즈로 구성된 광학시스템에 대한 유용한 분석 도구로서 행렬전달식의 가능성을 확인 하고, 이를 이용하여 사람 눈을 포함한 복합 광학계를 분석하였다. 대상과 방법: 굴스트란드 모형안의 각막, 수정체, 전체 광학계 및 근시성 난시안에서 가우스 결상방정식 과 행렬전달식으로 각각의 굴절력을 계산하고 그 결과를 비교분석하였다. 결 과: 가우스 결상방정식과 행렬전달식의 결과로 굴스트란드 정식모형안에서 각막굴절력은 각각 43.05D, 43.10D였고, 수정체굴절력은 19.50D, 19.50D, 전체 광학계굴절력에서는 동일하게 59.05D으로 계 산되었다. 본 연구에서 적용한 근시성 난시안인 환자의 경우, 가우스 결상방정식의 수직정점초점거리와 수평 정점초점거리는 각각 24.85 mm, 25.15 mm이며 행렬전달식의 수직정점초점거리와 수평정점초점거리는 각 각 24.84 mm, 25.14 mm로 계산되었다. 결 론: 굴스트란드 모형안의 각막, 수정체, 전체 광학계, 실제 근시성 난시안에서 가우스 결상방정식과 행렬전달식에 의한 결과의 차이가 크지 않았으며, 행렬전달식은 난시안을 포함한 좀 더 복잡한 광학계를 분 석하기에 유용함을 확인하였다.