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완벽한 안경 렌즈 디자인의 비밀

맞춤형 솔루션을 제공하기 위해서는 수많은 경험, 수학, 안경 착용자의 요구 사항에 대한 정확한 지식이 필요합니다

맞혀 보세요. 어떤 제품에 더 많은 광학적 노하우가 반영되어 있을까요 - 안경 렌즈일까요, 아니면 다섯 가지 광학 렌즈로 구성된 최신 고성능 카메라 렌즈일까요? 많은 사람은 카메라 렌즈라고 즉각 대답할 것입니다. 얇고, 평범한 플라스틱 렌즈에 무슨 고급 광학적 특성이 들어 있을 수 있겠어요? 하지만 안경 렌즈의 숨은 비밀은 그 디자인에 있습니다. 카메라 렌즈는 수평적으로 대칭이며, 똑같은 형태로 반복적으로 생산됩니다. 안경 렌즈에서는 이런 경우가 거의 없습니다. 안경 렌즈는 대개 비대칭입니다. 렌즈 형태는 훨씬 더 복잡하며 각 렌즈마다 독특합니다. 고성능 안경 렌즈는 서로 다른 매우 복잡한 렌즈의 표면을 디자인하여 생산합니다. 왜 그럴까요? BETTER VISION은 수학자이자 ZEISS 비전 케어 부서장인 게르하르트 켈히에게 이에 관해 질문했습니다.

BETTER VISION: 켈히 씨, 안경학 전문가들은 더욱더 좋은 렌즈 디자인을 위해 항상 노력합니다. 이 문제가 왜 이리 중요하나요? 안경 착용자에게는 어떤 이점이 있나요?

완벽한 안경 렌즈 디자인의 비밀

게르하르트 켈히, 수학자이자 ZEISS 비전 케어 부서장

게르하르트 켈히: 안경 렌즈의 주요 역할은 – 근시나 원시 등의 –시력 교정입니다. 또한 난시나, 노안이라고 부르는 증상이나, 나이가 들수록 근거리에 초점을 맞추기 힘든 증상도 교정할 수 있습니다. 렌즈가 충족시켜야 하는 최소 요건은 “똑바로” 바라보면 선명히 볼 수 있어야 하는 것입니다. 그렇지만 시력이 완벽한 사람만큼 잘 볼 수 있는 것은 아닙니다. 이러한 문제를 해결하고자 ZEISS는 100년 이상 노력해 왔습니다. 우리의 목표는 똑바로 바라볼 때뿐 아니라 어떤 방향을 보든 안경 착용자에게 선명하고 자연스러운 시야를 제공하는 것입니다.

 

우리 눈은 렌즈 뒤에서 움직입니다. 눈의 움직임은 사람마다 다르며, 각 안경테는 사람마다 다르게 – 예를 들어 다른 경사각으로 – 얼굴에 씌워집니다. 최신 안경 렌즈 디자인은 이런 상황에서 시작됩니다.

 

최신 렌즈는 개인 맞춤형 디자인으로 이 모든 조건을 고려합니다. 기존 교정 렌즈로는 위나 옆을 볼 때는 똑바로 바라볼 때와 굴절력이 다릅니다. 따라서 렌즈의 윗부분이나 옆 부분에서도 최상의 교정이 가능하도록 디자인을 최적화해야 합니다. 이 모든 것을 착용자의 처방 도수와 안경테의 착용 자세 및 형태에 맞게 조정해야 합니다.

 

BETTER VISION: 그런 조정이 렌즈 생산 과정의 숨은 비밀인가요?

 

게르하르트 켈히: ZEISS는 렌즈 디자인을 지속적으로 개선하고, 안경 착용자의 변화하는 라이프 스타일에 맞게 조정하는 데 많은 투자를 아끼지 않고 있습니다. 안경 렌즈 분야에서뿐 아니라 – 다른 광학 분야에서 쌓은 다년간의 경험이 이상적인 기반이 되고 있습니다. 시력 검사부터 렌즈 생산 및 코팅에 이르기까지 전 과정에 우리 측정 장비들을 사용합니다. 우리의 장비는 대부분 ZEISS 스스로가 개발한 제품, 도구, 기술, 소프트웨어 툴입니다. 우리는 이 과정의 모든 단계를 정밀하고 정확하게 서로를 조화시킵니다. ZEISS는 어떤 것도 우연에 맡기지 않습니다. 시험되고 테스트를 통과한 제품과 기술력만을 출시합니다.

 

예를 들어 최신 제품인 ‘ZEISS 디지털 렌즈’ 등의 – 새로운 렌즈 디자인 개발을 위해, 우리는 새로운 디자인이 달성해야 할 성능을 정확하게 분석하는 것으로부터 시작합니다. 우리는 초기 단계부터 ‘착용자 시험 테스트’를 진행합니다. 아무리 정교한 디자인이라도 일상생활에서 아무 쓸모가 없다면 무슨 도움이 되겠습니까?

 

BETTER VISION: 시험 테스트를 위한 착용자는 어떻게 선별하세요?

 

게르하르트 켈히: 물론 제품에 따라 다릅니다. 누진 렌즈의 경우에는 40세 이상이며, 근거리에 초점을 맞추기 어려운 증세를 이미 경험하거나, 이미 누진 렌즈를 쓰고 있는 착용자를 골라야 합니다. 그 밖의 경우에는, 예를 들어 낮은 도수와 높은 도수 처방을 받은 착용자, 서로 다른 나이와 성별과 얼굴 형태를 가진 착용자 등을 골고루 선정합니다. 우리는 다국적 기업으로서, 얼굴 형태, 눈의 위치, 안경테 선택 취향 등, 지역별로 고려해야 할 다양한 특성이 있습니다. 이 모든 것을 안경 디자인의 기본 구상에 반영해야 합니다. 그런 다음 설문 조사에 기초한 검증되고 표준화된 처리 방식을 이용하여 디자인을 최적화하고, 여러 다른 버전의 제품을 놓고 결정을 내립니다. 착용자에 관해 많이 알면 알수록 결과적으로 렌즈는 더 좋아집니다! 물론 우리 스스로 개발하여 새로운 데이터로 계속 업데이트하고 있는 최고의 렌즈 디자인 소프트웨어도 필요합니다.

 

BETTER VISION: 하지만 각 착용자에게 최적화된 렌즈도 있는데요. 이 렌즈는 어떻게 만들어지나요?

 

게르하르트 켈히: 과거에는 구면이나 토릭면을 이용하여 렌즈를 디자인하고 생산하는 것만 가능했습니다. 오늘날에는 비구면이나 비토릭면을 디자인할 수 있을 뿐 아니라, 이러한 표면들을 렌즈에 여러 다른 방식으로 삽입할 수 있습니다. 어떤 타입의 개인 맞춤도 가능한 프리폼 기술력까지 있습니다. 이는 누진 렌즈를 위해서뿐 아니라 단초점 렌즈를 위해서도 흥미로운 발전입니다. 예를 들어, 이제 고커브 안경테가 있는 최신 스포츠 안경을 개발하면서 착용자가 주변부의 흐릿함을 더 이상 경험하지 않게 할 수도 있습니다. 강력한 컴퓨터 테크놀로지 덕택에 우리는 안경사들에게 제공받은 데이터를 기초로 초정밀 개인 맞춤형 렌즈를 – 단 몇 초 만에 – 디자인할 수 있습니다. 1980년대에는 프리폼 렌즈 표면을 디자인하는 데 하룻밤이 꼬박 걸렸습니다.

 

지금 독일의 알렌 공장에서는 매일 12,000개의 개인 맞춤형 누진 렌즈 표면이 계산되고 있습니다.

 

BETTER VISION: 엄청난 양의 데이터가 이용되겠군요.

 

게르하르트 켈히: 그렇습니다. 우리가 제공받는 개별 안경 착용자 측정 데이터 – 물론 개인 정보 보호는 항상 보장됩니다 – 는 인디비주얼 렌즈 생산에 필수적입니다. 렌즈가 운송 중에 분실되거나 착용 중에 깨졌다고 생각해 보십시오. 우리는 착용자의 데이터를 보유하고 있으므로 즉시 렌즈를 재생산할 수 있습니다. 그 밖에 이 데이터를 활용하면 – 안경테 패션 등의 – 새로운 트렌드를 예측하여 렌즈 디자인이나 착용자 시험 테스트에 반영할 수 있습니다. 예를 들어 지난 3년 동안에는 큰 안경테를 선호하는 트렌드가 있었습니다. 이러한 패션 트렌드는 디자인에도 영향을 미칩니다. 큰 안경테의 경우 눈앞에서 렌즈의 착용 위치가 매우 달라집니다. 렌즈도 이에 맞추어 조정해야 합니다.

 

BETTER VISION: 마지막 질문입니다. 수학자로서 안경 착용자에게 권고하고 싶은 말이 있는지요?

 

게르하르트 켈히: 저는 선명하고 편안한 시야가 우리 일상생활에서 매우 중요하므로 이에 더 많은 관심을 기울여야 한다고 믿습니다. 오늘날 탁월한 기술력을 바탕으로 우리는 최상의 시야의 편안함을 제공하는 솔루션을 만들고 있습니다. 그러므로 전문 안경사에게 정기적으로 시력 검사를 받으실 것을 권장합니다. 이를테면 눈이 잘 보이지 않으면 두통이 생길 수 있습니다. 이는 적합한 렌즈를 착용하면 해결할 수 있습니다.

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