변색 렌즈, 10초 만에 안경이 선글라스로? 변색 렌즈 원리 알아보기

변색 렌즈, 그걸 왜 사용해야 하는데?





요즘 같이 햇살이 강할 때에는 선글라스가 필수인데요. 눈이 좋은 분들의 경우 선글라스 하나만 휴대하면 끝이지만, 안경 착용자의 경우 어쩔 수 없이 안경과 선글라스를 번갈아 착용해야 합니다.

선글라스만 착용하고 나가자, 마음먹어도 건물 내부로 들어갈 때나 누군가를 만날 때마저 선글라스를 쓰고 있을 수는 없는 노릇이죠. 이 때문에 어떤 분들은 울며 겨자먹기로 귀찮음을 감수하거나, 아니면 그냥 선글라스를 포기하는 경우도 있을 정도입니다.

하지만 자외선은 피부와 함께 눈에도 영향을 끼칩니다. 각막에 화상을 입히기도 하고, 황반변성을 유발하거나 백내장에 영향을 끼치기도 합니다. 때문에 자외선을 비롯한 강한 빛은 반드시 차단해주어야 하는 눈의 적이라고 할 수 있습니다.

그렇다면 안경 하나로 선글라스와 일반 안경 역할을 동시에 할 수는 없을까요?

변색 렌즈의 사진

변색 렌즈 원리

변색 렌즈는 일반적으로 자외선에 반응해 색이 변하는 렌즈를 총칭합니다. 예전에 유리 렌즈를 쓸 때는 빛에 민감하게 반응하는 할로겐화은의 성질을 사용했습니다. 예를 들면 염화은이 있는데요. 이 원소에 자외선이 닿으면 화학 반응을 일으켜 검게 변합니다. 예전에 사진이나 영화를 찍을 때 필름에 사용했던 감광제가 바로 이런 성질을 띠고 있었죠.

하지만 유리 렌즈의 경우 유리에 해당 소재를 섞어 넣어야 해서 색이 변하고 돌아오는 데에 시간이 오래 걸렸고, 가장 큰 단점으로는 무겁다는 것이 있었습니다. 또한 도수에 따라 두께가 달라지는 안경 렌즈의 특성상, 얇은 곳과 두꺼운 곳의 농도와 변색 시간이 달랐죠.

이를 해결하기 위해, 요즘에는 플라스틱 변색 렌즈를 사용합니다. 플라스틱 변색 렌즈는 염화은 대신 다른 광변색 염료를 사용하는데요.

피리도벤자옥사진(Pyridobenzoxazines)이나 나프토피란(naphthopyrans), 스피로옥사진(Spiro-Oxazine) 같은 물질들은 자외선을 받으면 분자 구조가 다른 형태로 변형됩니다. 그리고 자외선이 사라지면 원래대로 돌아오죠.

변색 렌즈 원리 분자 구조
출처 – 삼성디스플레이

 

예전에는 유리 렌즈와 마찬가지로 이러한 소재를 섞어 넣는 방식을 사용했지만, 요즘에는 렌즈 겉에 코팅을 입히는 방법을 사용합니다. 우리가 쓰는 안경 렌즈에는 스크래치 방지용 하드 코팅, 빛 반사 방지용 안티 리플렉트 코팅, 물이나 먼지가 잘 닦이게 하는 초발수 코팅 등이 포함되어 있는데요.

렌즈 표면에 먼저 변색 코팅을 입히고, 위에서 말한 코팅을 차례로 입히게 되면 변색 코팅이 벗겨질 일 없이 장점만을 선택할 수 있게 됩니다.

또한 겉에 발린 코팅막의 두께 자체는 균일하므로 도수에 상관없이 색이 균일하게 변하게 되고, 마찬가지로 얇은 코팅막의 색만 변하면 되니 색이 변하고 돌아오는 데 걸리는 시간도 매우 짧아집니다.




변색 렌즈 장점

1 – 선글라스를 따로 챙기지 않아도 된다.

아마 이 렌즈를 사용하는 대부분의 사람들이 원하는 효과일 것입니다. 변색 렌즈를 사용하게 되면, 귀찮게 선글라스를 챙기거나 잊어버릴 염려 없이 일상 생활에서 단 하나의 렌즈만 사용해도 됩니다. 특히 도수가 높은 분들의 경우 크기가 큰 선글라스에 도수를 넣기 어렵기 때문에, 쓰는 안경에 변색 렌즈를 사용하는 것이 가장 이상적입니다.

2 – 눈을 보호하는 최고의 옵션이다.

자외선 차단 렌즈나 블루라이트 차단 렌즈처럼 눈을 보호하는 안경은 많지만, 변색 렌즈의 경우 일상 생활에서 사용할 수 있으면서도 강한 햇빛에서까지 눈을 보호하는 최고의 옵션을 지니고 있습니다.

자외선에 반응하는 렌즈의 특성상 자외선은 차단되고, 요즘 나오는 렌즈들의 경우 색이 변하지 않았을 때도 블루라이트를 차단하는 옵션이 기본적으로 같이 들어가 있습니다.

때문에 자외선, 블루라이트, 가시광선까지 차단할 수 있는 변색 렌즈가 보안 렌즈로는 최고의 옵션입니다.




변색 렌즈 단점

1 – 온도와 자외선의 양에 의존한다.

자외선에 반응하는 렌즈의 특성상, 자외선이 적은 흐린 날에는 변색 효과가 조금 떨어질 수 있습니다. 또한 기본적으로 선블락 효과가 있는 차량 내부에서도 색이 변하지 않습니다. 운전용 선글라스를 찾으시는 분들에게는 변색 렌즈를 추천하지 않습니다.

또한 화학 반응을 하는 렌즈의 특성 상, 온도에도 민감한데요. 여름의 더운 날씨에 더 잘 반응한다면 좋겠지만 25도를 기준으로 낮을 수록 잘 변하고 높을 수록 덜 변합니다. 더운 날씨에는 원하는 만큼 색이 변하지 않을 수 있다는 것이죠.

이런 렌즈의 특성상, 자외선과 반사광이 많은 해변가나 겨울의 스키장 같은 곳에서는 새까맣고 진하게 변하지만 그렇지 않은 경우 기대한 만큼의 선글라스의 모습이 나타나지 않을 수 있습니다.

2 – 통제가 불가능하다.

이 사항으로 문제를 겪으시는 분들을 꽤 보았습니다. 이러한 변색 효과는 도수가 들어가는 변색 렌즈의 특성 상 착용자 본인이 색의 변화를 직접적으로 체감하기 힘든데요. 때문에 자신의 안경이 색이 변한 상태라는 것을 잊고 있다가, 중요한 자리에 그대로 입장하는 불상사가 벌어지는 경우가 종종 있습니다.

변색 렌즈라는 것을 아는 상대라면 이해해줄 수 있지만, 대부분의 경우 선글라스를 착용하고 들어오는 것으로 인식하기 때문이죠. 이 경우 잘못된 첫인상을 남겨줄 수 있어, 비즈니스를 주로 하시는 분들이라면 고려해보아야 할 사항입니다.




변색 렌즈 수명

변색 렌즈의 경우 그 위로 여러 가지 코팅이 덧씌워져 있기 때문에, 변색 코팅 자체가 벗겨질 일은 없습니다. 하지만 그 외의 다른 코팅들은 사용 습관에 따라 다르지만 보통 2년 기준으로 손상을 입습니다. 이러한 코팅이 손상을 받을 경우, 변색 기능에 문제가 없더라도 벗겨진 코팅면에서 난반사가 일어나 피로를 느낄 수 있으므로, 일반적으로는 2년 정도로 알고 있되 안경사와의 상담을 통해 교체를 고려하는 것이 좋습니다.


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