인간의 눈

인체 시각 기관의 해부학적 구조와 기능에 관해 알아야 할 모든 것

눈은 인간의 가장 중요한 감각 기관 중 하나입니다. 눈만큼 복잡한 감각 기관은 없습니다. 인간의 눈은 1초에 천만 개 이상의 정보를 흡수하여 즉시 처리할 수 있습니다. 눈이 어떻게 기능하는지 생각해 본 적이 있나요? 눈에 보이는 상은 어떻게 생성될까요? 인체의 어떤 부분이 이 복잡한 과정에 관련되어 있을까요? BETTER VISION이 눈의 해부학적 구조에서 기능에 이르기까지 모든 것을 상세히 설명해 드립니다.

눈은 비디오카메라와 동일한 방식으로 기능합니다. 간단히 말하면 눈의 다양한 부분이 협력하여 주위의 세계를 시각화합니다. 눈이 어떻게 기능하는지 여기에서 자세히 알아보세요. 하지만 먼저 눈의 핵심 부분과 그 구조부터 살펴볼까요?

인간 눈의 해부학적 구조

인간 눈의 해부학적 구조

각막

각막은 눈의 외층이며 누액으로 촉촉이 덮여 있습니다. 이는 공막(눈의 흰자 부분)의 일부가 변한 것으로, 공막과 함께 이른바 ‘안구외막(tunica externa bulbi)’을 이룹니다. 각막은 창과 같은 기능을 합니다. 디스크 모양이고 투명하며 이곳을 통해 빛이 눈으로 들어옵니다. 눈에 티끌이나 먼지가 들어오지 않고 찰과상이 생기지 않도록 보호하기도 합니다. 또한 매우 탄력이 있을 뿐 아니라 커브져서 광학 특성도 갖추고 있으므로 선명한 시력을 얻는 데 핵심 역할을 합니다.

공막

공막(눈의 흰자 부분)은 각막보다 두껍고 질겨서 눈이 손상되지 않도록 보호합니다. 공막은 전안부의 각막과 후안부의 시신경 섬유만 제외하고 사실상 눈 전체를 덮고 있습니다.

동공

동공은 인간 눈의 한복판에 있는 까만 점입니다. 입사광에 반응하며 그 강도에 적응합니다. 이런 기능을 할 수 있게 해 주는 것은 동공 자체가 아니라 홍채입니다. 우리의 정서 상태도 동공 크기에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 두렵거나 매우 기쁘면 동공이 확대되며, 음주를 하거나 마약을 복용해도 동공 크기가 변화합니다.

홍채

화려한 반지 같은 홍채는 동공을 둘러싸고 있으며 카메라의 조리개와 유사한 기능을 하여 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절합니다. 밝은 환경에서는 동공이 작아지게 하여 빛이 덜 들어오게 합니다. 어두운 곳에서는 반대로 기능하여, 동공 괄약근을 열고 동공이 확대되게 합니다. 그리하여 어두운 곳에서는 눈에 빛이 많이 들어오고, 밝은 환경에서는 빛이 덜 들어옵니다. 홍채는 눈의 색상도 결정하며, 사람마다 구조가 독특합니다. 홍채(Iris)라는 이름은 그리스의 무지개 여신 아이리스에서 따온 것입니다. 흥미로운 점은 홍채의 색상은 시력에 아무 영향도 미치지 않는다는 것입니다. 갈색 등의 어두운색 홍채를 가진 사람에게나, 청색 등의 밝은색 홍채를 가진 사람에게나 세상은 똑같은 밝기로 보입니다.

안방(camerae bulbi)

인간의 눈에는 전안방과 후안방이 있습니다. 두 안방 모두 전안부의 빈 공간으로 안방수가 들어 있습니다. 안방수는 수정체와 각막에 필요한 핵심 영양소가 포함하고 있으며, 수정체와 각막에 산소를 공급하고 병원균 퇴치를 돕습니다. 안방에 들어 있는 안방수의 또 다른 임무는 눈의 형태를 유지시키는 것입니다.

눈의 수정체(lens crystallina)

눈의 수정체는 동공에 들어오는 빛을 수렴하여 망막에 선명한 상이 맺히게 합니다. 수정체는 탄성이 있으며 모양체근으로 형태를 조절하여 먼 사물과 가까운 사물 모두에 초점을 맞출 수 있습니다. 다시 말해 가까운 사물을 선명히 보기 위해서는 수정체가 볼록해집니다. 하지만 먼 사물을 선명히 보기 위해서는 수정체가 납작해집니다. 수정체는 눈에 보이는 상을 뒤집어 망막에 거꾸로 맺히게 합니다. 상은 나중에 뇌에서 처리될 때에야 위아래가 ‘올바르게’ 돌아옵니다.

모양체(corpus ciliare)

모양체는 시력에서 중요한 역할을 합니다. 안방수를 생산하고 모양체근(musculus ciliaris)이 들어 있습니다. 모양체근은 수정체를 조절하여 가까운 사물과 먼 사물에 초점을 맞출 수 있게 해 줍니다.

유리체(corpus vitreum)

수정체와 망막 사이의 눈 내부는 유리체로 채워져 있습니다. 유리체는 눈의 대부분을 차지하고 있으며, ‘체’라는 말에서 알 수 있듯 형체를 이룹니다. 유리체는 투명하고 98%의 수분, 2%의 히알루론산 나트륨 및 콜라겐 섬유로 이루어져 있습니다.

망막

망막은 빛과 색 자극을 처리하여 시신경을 통해 뇌에 전달합니다. 간단히 설명하면 망막은 촉매와 같은 작용을 합니다. 감각 세포를 이용하여 입사광을 변환하여 뇌에서 처리하게 합니다. 감각 세포는 색채를 지각하는 추체와 명암을 지각하는 간체로 이루어져 있습니다. 눈에서 감각 세포가 가장 조밀하게 밀집되어 있는 곳은 망막 한복판의 황반입니다. 감각 세포의 95%가 약 5㎟의 영역에 위치해 있습니다. 이는 핀머리 정도의 크기입니다.

맥락막(chorioidea)

인간 눈의 맥락막은 공막과 망막 사이에 위치하며 모양체와 홍채로 연결됩니다. 맥락막은 망막의 수용체에 영양을 공급하고 망막의 온도를 일정하게 유지시키고, (카메라 렌즈가 초점을 맞추는 것처럼) 근거리와 원거리로 시선을 전환할 때 조절에도 관여합니다.

시신경(nervis opticus))

시신경은 망막에서 뇌로 정보를 전달하는 역할을 합니다. 시신경은 약 1백만 개의 신경 섬유(축삭돌기)로 이루어져 있으며, 두께는 약 0.5㎝이고, 시신경유두를 통해 망막에서 나옵니다. 망막에서 이 지점에는 신경 세포가 없으므로 이 지점을 ‘맹점’이라고도 합니다. 따라서 뇌에서 사실은 검은 점이 생성되지만, 통상 뇌세포가 이를 보충하므로 검은 점이 보이지 않습니다. 뇌가 오류를 ‘보완’하므로 대개 이러한 맹점이 의식되지 않는 것입니다.

v중심와/망막 중심와 (fovea centralis)

중심와는 작은 부분이지만 영향력이 큽니다. 크기는 2㎜도 되지 않지만 인체의 광학계에서 핵심적 역할을 합니다. 중심와는 망막의 한복판에 위치하며 낮 동안 매우 선명하게 색채로 볼 수 있게 해 주는 감각 세포가 밀집되어 있습니다. 우리가 사물을 볼 때는 중심와에 상이 맺힐 수 있도록 눈이 자동으로 회선합니다.

인간 눈의 외부 부위

인간 눈의 ‘주변 부위’는 잘 볼 수 있도록 도와주는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 부위로는 눈꺼풀, 속눈썹, 누선, 눈썹을 들 수 있습니다.

누선(glandula lacrimalis)

누선은 아몬드 크기로 안와 외부에 있으며 필요한 경우 누액을 생산합니다. 염분, 단백질, 지방, 효소로 구성된 누액은 각막에 영양을 공급하고 보호하며, 눈에서 이물질을 제거하는 데 사용됩니다.

눈꺼풀(palpebrae)

눈꺼풀은 눈을 깜박일 때마다 눈을 촉촉이 적시며, 바람, 액체, 이물질이 눈에 들어오지 못하도록 반사적으로 닫힙니다. 우리는 1분에 평균 8~12회 눈을 깜박이며, 몇 분의 1초 안에 눈 표면에 누액을 뿌립니다. 그리하여 각막을 촉촉이 적시고 건조해지지 않게 합니다.

속눈썹(cilia)

속눈썹은 예쁘게 보일 뿐만 아니라 실용적 기능도 있습니다. 속눈썹은 티끌이나 먼지, 그 밖의 이물질을 막습니다. 이러한 보호는 자동으로 이루어집니다. 속눈썹에 이물질이 닿거나 닿을 것 같은 느낌이 들면 눈꺼풀이 반사적으로 닫힙니다.

눈썹(supercilium)

눈썹은 이마에서 흘러내리는 땀이 눈에 들어가지 않게 막아 줍니다.

시력 설명: 인간의 눈은 어떻게 기능할까요?

사물을 보려면 복잡한 과정을 거쳐야 합니다. 무언가를 보려면, 눈과 뇌에서 일련의 단계가 진행되어야 합니다. 눈에서 시작하여 뇌까지 이르는 이 길을 망막-피질 경로라고 합니다. 간단히 설명하자면 시력은 다음과 같이 발생합니다. 먼저, 인간의 눈이 주위 환경에서 빛을 흡수하여 각막에 모읍니다. 그 결과 최초의 시각 인상이 생깁니다. 그런 뒤 각 눈은 이 인상을 시신경을 통해 뇌로 전송하고 처리하여 이른바 ‘시각’이 생기게 합니다. 모든 것을 볼 수 있는 것은 빛 덕분입니다. 완전히 깜깜한 곳에서는 사실상 아무것도 볼 수 없습니다.

구체적으로 설명하자면, 사물을 볼 수 있으려면 사물에 빛이 비쳐야 합니다. 이 빛은 사물에 반사된 뒤 시각 기관을 통해 처리됩니다. 나무를 바라볼 때는 나무에 반사된 빛을 눈이 흡수하며, 이 광선은 처음에는 결막과 각막을 통과합니다. 다음으로 전안방과 동공을 지나갑니다. 그런 다음 빛은 눈의 수정체에 도달하며, 이곳에서 수렴되어 감광성 망막에 전달됩니다. 망막에서 시각 정보가 수집되고 분류됩니다. 간체는 명암시를 담당하고 추체는 선명도와 색채시를 맡습니다. 이 정보는 시신경을 통해 뇌로 직접 전달된 후 뇌에서 다시 평가, 해석 및 통합되어 우리에게 보이는 상을 형성합니다.

눈의 해부학적 구조에 관해서는 상세히 연구되어 있지만, 의식이 어떻게 작용하는지에 관해서는 여전히 많은 의문이 해결되지 않은 상태입니다. 무언가를 볼 때 뇌의 어떤 부분이 가장 활성화되는지는 잘 알려져 있지만, 이때 우리가 세상을 어떻게 지각하는지는 아직 아무도 모릅니다.

근거리와 원거리로 초점 전환

건강한 눈은 근거리와 원거리로 초점을 옮기며 두 거리 모두에서 사물을 선명하게 볼 수 있습니다. 다양한 시거리에서 사물을 선명히 볼 수 있는 이러한 역동적 능력을 조절력이라고 합니다. 조절력은 눈의 수정체의 탄성 덕분에 생깁니다. 건강한 수정체는 모양이 바뀌므로 가까운 사물을 보고 싶든 먼 사물을 보고 싶든 이에 적응할 수 있습니다. 정상안의 수정체는 납작하고 길므로 먼 사물을 보는 데 최적입니다. 하지만 가까운 사물을 볼 때는 수정체가 볼록해집니다. 그리하여 근거리에 초점을 맞추므로 가까운 사물을 선명하게 볼 수 있습니다. 사물이 중심와에서 흐리게 보이면 항상 조절력이 작동합니다.

낮에 사물을 볼 때 눈은 어떻게 기능할까요?

빛이 밝을 때 사물을 보는 임무(명소시 혹은 주간시)는 색채시를 담당하는 감각 세포, 이른바 ‘추체’가 맡습니다. 주간시에는 동공도 관련됩니다. 빛이 밝을수록 동공이 작아집니다. 동공은 다양한 광도에 적응하며 눈에 들어오는 빛의 양을 조절합니다. 이러한 특성을 적응이라고 합니다. 선글라스와 착색 렌즈는 밝은 빛에서 눈을 보호해 줄 수 있습니다.  

야간시 및 박명시

야간시 및 박명시

밤이 되면 눈은 주간시(명소시)에서 야간시(암소시)로 전환됩니다. 건강한 눈은 어둠에 적응하는 데 약 25분이 필요합니다. 빛이 약할수록 명암시를 담당하는 눈의 감각 세포, 이른바 ‘간체’가 활성화됩니다. 동시에 동공이 확대되어 가능한 한 많은 빛이 ‘입사’되게 합니다. 건강한 눈은 아무 문제없이 빛의 변화에 적응합니다. 유전 질환, 특정 약물, 부상, 비타민 A 결핍으로 인해 야간시와 박명시가 제한될 수 있습니다. 이러한 문제를 겪는 안경 착용자가 많습니다. 빛이 약해진 환경에서는 동공이 더 확대되어야 합니다. 그 결과 심도가 얕아지고 공간 시감이 제한되며, 반사광과 대비감도 약화로 인해 눈이 피로해집니다. 자이스의 아이스크립션® 기술은 야간에 착용자의 동공이 확대되는 것을 렌즈 디자인에 반영하여, 어두운 빛 환경에서 시력이 현저히 향상되도록 도와줍니다. 

비행기 안전에서도 인간의 명암시가 중요한 역할을 한다는 사실을 아셨나요? 이륙과 착륙 중에는 기내 조명이 흐려져, 충돌이 발생할 경우 승객과 승무원의 눈이 새로운 빛 환경에 즉시 적응할 수 있습니다. 그리하여 비상상황 시 귀중한 시간을 절약할 수 있습니다.  

시력 장애와 눈 질환 – 시력이 제한되면 어떻게 해야 할까요?

근시, 원시, 노안 등 많은 시력 장애가 인간의 시지각을 제한할 수 있습니다. 대부분의 경우 적절한 렌즈를 사용하여 최적화한 안경을 착용하면 선명한 시력을 회복할 수 있습니다. 다양한 시력 장애에 어떤 종류의 렌즈가 적합한지 BETTER VISION이 설명해 드립니다. 

시력에 영향을 미쳐 주변 세상 지각 능력을 심각하게 저해할 수 있는 눈 질환이 많습니다. 이러한 눈 질환으로는 만성 안구 건조증, 유리체 혼탁, 사시 등의 가벼운 질환부터 백내장, 녹내장, 황반 변성까지 들 수 있습니다. 가장 흔한 눈 질환은 무엇이며 이를 어떻게 인식할 수 있을까요? 

이 모든 용어와 과정이 머릿속에서 뒤죽박죽이 되어 있나요? 조금 지나면 나아질 거예요! 보시다시피, 인간의 눈은 뇌와 긴밀하게 협력하는 매우 복잡한 기관입니다. 눈은 종종 뇌의 창으로 여겨집니다. 주위 환경, 일상생활, 주변 사람, 궁극적으로 우리 자신에 관해 눈만큼 많은 정보를 제공해 주는 감각 기관은 없습니다.  

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