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문제 정의
- 본 연구는 청년 집단과 액티브 시니어를 대상으로 컴퓨터 작업으로 인한 객관적 및 주관적 시각 피로도에서 집단 간 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 눈 깜박임 횟수, 안구 표면 온도, 주관적 눈 피로도는 실험 전과후에 유의한 변화를 보였다.
- 그러나 현재 노년층을 대상으로 한 시각 피로도나 노안을 이미 겪고 있는 노년층에게 적합한 컴퓨터 사용 시간이 얼마인지에 대한 연구는 많지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 50세 이상 65세 이하의 액티브 시니어를 대상으로 청년 집단과 노년 집단 간에 시각 피로도의 차이가 있는지를 알아보고 이에 근거하여 노년층의 눈 건강 악화를 방지할 수 있는 가이드라인을 제공하고자 한다.
제안 방법
- 본 실험은 다음과 같은 절차로 진행되었다[그림 2]. 1) 연구 참여자가 실험실에 도착하면 실험에 관한 설명을 들은 후 실제 실험에서 사용되는 자극과 유사하게 만들어진 글에서 맞춤법 오류 찾기 연습을 하였다. 2)기초선(baseline) 측정: 실험이 시작되기 전 편안한 상태에서 눈 깜박임 횟수, 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 최대 시간, 안구표면온도를 측정하고 눈 피로도 설문지를 작성하여 기초선 데이터를 수집하였다.
- 1) 연구 참여자가 실험실에 도착하면 실험에 관한 설명을 들은 후 실제 실험에서 사용되는 자극과 유사하게 만들어진 글에서 맞춤법 오류 찾기 연습을 하였다. 2)기초선(baseline) 측정: 실험이 시작되기 전 편안한 상태에서 눈 깜박임 횟수, 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 최대 시간, 안구표면온도를 측정하고 눈 피로도 설문지를 작성하여 기초선 데이터를 수집하였다. 3) 맞춤법 오류 찾기 과제 1, 2, 3을 순서대로 각각 9분씩, 총 27분 동안 실시하였다.
- 2)기초선(baseline) 측정: 실험이 시작되기 전 편안한 상태에서 눈 깜박임 횟수, 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 최대 시간, 안구표면온도를 측정하고 눈 피로도 설문지를 작성하여 기초선 데이터를 수집하였다. 3) 맞춤법 오류 찾기 과제 1, 2, 3을 순서대로 각각 9분씩, 총 27분 동안 실시하였다. 3개의 과제는 모두 동일한 방식으로 다음과 같이 진행되었다.
- 객관적 및 주관적 시각 피로도를 측정하기 위해서 본 실험에서는 선행 연구[6][8][10][14][15]를 참고하여 눈 깜박임 횟수, 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 최대 시간, 안구표면온도, 눈 피로도 설문지를 사용하였다. 눈 깜박임 횟수는 종이책과 e-book의 시각 피로도 차이를 알아본 해외 연구[14]와 청소년을 대상으로 컴퓨터 작업 시간이 눈 피로도에 미치는 영향을 알아본 국내 연구[8]에서, 안구표면온도는 3D 영상이 눈 피로에 미치는 영향[15], 눈 피로의 객관적 평가 방법을 모색한 국내 연구[6]에서 사용되었다.
- 3개의 과제는 모두 동일한 방식으로 다음과 같이 진행되었다. 과제 종료 3분 전부터 종료시까지 눈 깜박임 횟수를 측정하였고 과제 종료 후 안구표면온도, 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 최대 시간을 측정하고 설문지를 작성하였다. 따라서 4개의 객관적 및 주관적 측정치가 실험 전부터 완료시까지 총 4회 수집되었다(실험 전, 과제1, 과제2, 과제 3).
- 좌측이마, 왼쪽 눈 아래에 총 3개의 EMG 전극을 부착하여 연구 대상자가 눈을 깜박일 때 발생하는 근전도 변화를 인지하여 그 횟수를 계상하도록 설계하였다. 근전도 증폭을 위해 차동증폭기(differential amplifier)를 이용하였으며 30-500Hz의 대역통과필터(band pass filter) 및 60Hz 노치 필터(notch filter)를 사용하여 눈 깜박임과 관련성이 약한 대역 및 전원에 대한 영향을 최소화하였다. 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 최대 시간은 초시계를, 안구표면온도는 비접촉식 온도 측정기(한국 오므론헬스케어 MC-720-B)를 사용하여 측정하였다.
- 주관적 피로도 측정 방법인 눈 피로도 설문지는 위에서 언급한 여러 선행연구에서 공통적으로 많이 사용한 방법이었다. 눈 깜박임 횟수는 본 연구를 위해 자체적으로 제작한 EMG(electromyography) 측정기를 사용하였다. 좌측이마, 왼쪽 눈 아래에 총 3개의 EMG 전극을 부착하여 연구 대상자가 눈을 깜박일 때 발생하는 근전도 변화를 인지하여 그 횟수를 계상하도록 설계하였다.
- 근전도 증폭을 위해 차동증폭기(differential amplifier)를 이용하였으며 30-500Hz의 대역통과필터(band pass filter) 및 60Hz 노치 필터(notch filter)를 사용하여 눈 깜박임과 관련성이 약한 대역 및 전원에 대한 영향을 최소화하였다. 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 최대 시간은 초시계를, 안구표면온도는 비접촉식 온도 측정기(한국 오므론헬스케어 MC-720-B)를 사용하여 측정하였다. 주관적 눈 피로도는 [표 1]과 같이 선행연구[6]에서 사용한 설문지를 이용하였는데 총 10개의 문항에 대해서 0점(전혀 그렇지 않다)부터 6점(매우 그렇다)까지 7첨 척도로 연구 대상자가 눈 피로도를 평가하게 하였다[표 1].
- 검색결과, 컴퓨터 작업 중 쉬는 시간이 필요한 시점으로 제시된 시간은 작업 시작 후 20분, 30분, 30-40분, 1시간으로 다양하였는데[16-19] 이는 연령을 고려하지 않은 일반적인 권고사항이었다. 본 연구에서는 시니어 집단은 청년 집단에 비해 노안을 비롯한 생체 기능의 노화를 이미 겪고 있다는 것을 감안하여 전체 과제 수행시간이 30여분이 되도록 하였다.
- 실험 과제는 제시된 글에서 맞춤법 오류가 있는 곳을 찾아 마우스로 표시하는 것으로 총 3개의 맞춤법 오류 찾기 과제가 각각 9분씩, 총 27분 동안 시행되었다. 연구 대상자의 학력을 감안하여 실험 자극으로 제시된 글은 고등학교 교과서에서 선택하였으며 글의 길이는 각각 725, 718, 703개 단어였다.
- 눈 깜박임 횟수는 본 연구를 위해 자체적으로 제작한 EMG(electromyography) 측정기를 사용하였다. 좌측이마, 왼쪽 눈 아래에 총 3개의 EMG 전극을 부착하여 연구 대상자가 눈을 깜박일 때 발생하는 근전도 변화를 인지하여 그 횟수를 계상하도록 설계하였다. 근전도 증폭을 위해 차동증폭기(differential amplifier)를 이용하였으며 30-500Hz의 대역통과필터(band pass filter) 및 60Hz 노치 필터(notch filter)를 사용하여 눈 깜박임과 관련성이 약한 대역 및 전원에 대한 영향을 최소화하였다.
- 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 최대 시간은 초시계를, 안구표면온도는 비접촉식 온도 측정기(한국 오므론헬스케어 MC-720-B)를 사용하여 측정하였다. 주관적 눈 피로도는 [표 1]과 같이 선행연구[6]에서 사용한 설문지를 이용하였는데 총 10개의 문항에 대해서 0점(전혀 그렇지 않다)부터 6점(매우 그렇다)까지 7첨 척도로 연구 대상자가 눈 피로도를 평가하게 하였다[표 1].
- 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 시간과 안구표면온도는 한 회 측정할 때마다 3번을 측정하여 얻은 평균값을 사용하였다. 주관적 눈 피로도는 총 10개의 문항에 대해서 0(전혀 그렇지 않다)부터 6(매우 그렇다)까지 표시한 점수를 합산하였다. 총 3개의 맞춤법 오류 찾기 과제를 수행하는 데 소요되는 시간은 약 30여분인데 이는 선행연구와 눈 건강에 대한 인터넷 웹 싸이트를 검색한 결과를 바탕으로 하였다.
- 주관적 눈 피로도는 총 10개의 문항에 대해서 0(전혀 그렇지 않다)부터 6(매우 그렇다)까지 표시한 점수를 합산하였다. 총 3개의 맞춤법 오류 찾기 과제를 수행하는 데 소요되는 시간은 약 30여분인데 이는 선행연구와 눈 건강에 대한 인터넷 웹 싸이트를 검색한 결과를 바탕으로 하였다. 검색결과, 컴퓨터 작업 중 쉬는 시간이 필요한 시점으로 제시된 시간은 작업 시작 후 20분, 30분, 30-40분, 1시간으로 다양하였는데[16-19] 이는 연령을 고려하지 않은 일반적인 권고사항이었다.
대상 데이터
- 과제 종료 3분 전부터 종료시까지 눈 깜박임 횟수를 측정하였고 과제 종료 후 안구표면온도, 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 최대 시간을 측정하고 설문지를 작성하였다. 따라서 4개의 객관적 및 주관적 측정치가 실험 전부터 완료시까지 총 4회 수집되었다(실험 전, 과제1, 과제2, 과제 3). 눈을 깜박이지 않고 참을 수 있는 시간과 안구표면온도는 한 회 측정할 때마다 3번을 측정하여 얻은 평균값을 사용하였다.
- 01) 실험 시 평소에 사용하는 안경을 가져와 착용하도록 하여 실험 자극을 보는데 문제가 없도록 하였다. 또한 별도로 실험실에 원시 조절 안경을 시력별로 3종류를 구비하였다.
- 본 연구에는 50세 이상 65세 이하의 시니어 25명과 2-30대(21-33세) 청년 27명이 참여하였다. 두 집단의 평균 나이는 각각 57.
- 실험 자극 텍스트는 27인치 LG 데스크탑 모니터(27MP68HM)에 제시되었으며 모니터는 연구 대상자와 거리가 60cm인 곳에 위치하였다. 실험 중에도 지속적으로 거리를 유지하기 위해 턱 받침대를 사용하였으며 연구 대상자의 눈높이가 모니터 중앙에 오도록 하기 위해 높이 조절이 가능한 의자를 사용하였다[그림 1].
- 실험 과제는 제시된 글에서 맞춤법 오류가 있는 곳을 찾아 마우스로 표시하는 것으로 총 3개의 맞춤법 오류 찾기 과제가 각각 9분씩, 총 27분 동안 시행되었다. 연구 대상자의 학력을 감안하여 실험 자극으로 제시된 글은 고등학교 교과서에서 선택하였으며 글의 길이는 각각 725, 718, 703개 단어였다. 한글 프로그램에서 12 포인트의 글씨 크기, 함초롱 바탕 글씨체로 제시되었다.
데이터처리
- 시니어/청년 집단이 집단 간 변인, 과제 수행 시간(실험 전, 과제1, 2, 3)이 집단 내 변인으로 4개의 종속 측정치에 대해서 각각 2-way Mixed ANOVA를 실시하였다. 맞춤법 오류 찾기 수행 결과는 독립표본 t-검정을 실시하였다.
- 데이터의 통계 분석은 통계 패키지 SPSS 23(IBM, USA)을 이용하여 이루어졌다. 시니어/청년 집단이 집단 간 변인, 과제 수행 시간(실험 전, 과제1, 2, 3)이 집단 내 변인으로 4개의 종속 측정치에 대해서 각각 2-way Mixed ANOVA를 실시하였다. 맞춤법 오류 찾기 수행 결과는 독립표본 t-검정을 실시하였다.
성능/효과
- 눈 깜박임 횟수, 안구 표면 온도, 주관적 눈 피로도는 실험 전과후에 유의한 변화를 보였다. 4개의 측정치에서 집단 간 차이가 모두 관찰되지 않아서 연령을 고려했을 때 30여 분의 컴퓨터 작업 시간은 두 집단 모두에게 적합한 것으로 나타났다.
- 과제 정확률에서 청년 집단이 시니어 집단에 비해서 높은 정확률을 보였는데 이는 각 집단에서 문서 작업을 많이 하는 직업군의 비율 차이가 영향을 준 것으로 보인다. 청년 집단은 대부분이 학생이고 몇 명의 사무직 직원이 포함되었는데 두 직업군에게 문서 작업은 일상화된 일이다.
- 본 연구는 청년 집단과 액티브 시니어를 대상으로 컴퓨터 작업으로 인한 객관적 및 주관적 시각 피로도에서 집단 간 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 눈 깜박임 횟수, 안구 표면 온도, 주관적 눈 피로도는 실험 전과후에 유의한 변화를 보였다. 4개의 측정치에서 집단 간 차이가 모두 관찰되지 않아서 연령을 고려했을 때 30여 분의 컴퓨터 작업 시간은 두 집단 모두에게 적합한 것으로 나타났다.
- 눈 깜박임 횟수는 작업 시간이 증가함에 따라 감소하였는데 실험 전 96.10회에서 과제1 수행 후 36.71회로 급격히 감소한 후 그 이후부터는 35.12회, 33.85회로 완만하게 감소하였다. 실험 전과 과제1 간의 이러한 두드러진 차이는 휴식할 때 보다 작업할 때 눈을 덜 깜박인다는 것을 말하며 선행연구[6][20]와 일치하는 결과이다.
- 본 연구의 결과는 오랜 시간동안 컴퓨터를 사용하는 시니어의 눈 건강 악화를 방지할 수 있는 가이드라인으로 이용될 수 있다는 점에서 의의가 있다. 또한, 눈 깜박임 횟수, 안구표면온도, 주관적 눈 피로도는 컴퓨터 작업 전후로 유의한 변화를 보여서 시각 피로도를 평가하는 방법으로 사용될 수 있다는 것을 검증하였다.
- 사후 분석 결과, 실험 전과 과제2, 3간에, 과제1과 2, 3간에, 과제2와 3간에 유의한 차이가 관찰되어 주관적 눈 피로도는 작업 시간이 9분 이내에서는 영향을 받지 않다가 9분이 넘어가면 시간 증가에 따른 영향을 지속적으로 받는 것으로 나타났다. 또한, 연령에 상관없이 주관적 눈 피로도는 증가함을 보였다.
- 맞춤법 오류 찾기 수행 결과 시니어 집단은 평균 81%, 청년집단은 91% 정확률을 보여 유의한 차이가 있었다(t=3.360, p<.01).
- 또한 컴퓨터 작업 중 쉬는 시간이 필요한 시점으로 제안된 시간들도 연령을 고려하지 않은 것이었다. 본 연구는 시니어 집단과 청년 집단의 시각 피로도를 비교한 결과, 30여분의 컴퓨터 작업 시간 동안 모든 시각 피로도 측정치에서 두 집단이 차이를 보이지 않아 연령을 고려했을 때 30여분의 작업시간은 시니어에게 컴퓨터 작업을 중단할 정도의 시각 피로도를 유발하지 않는다는 결론을 얻었다. 향후 실험 시간을 30분 이상으로 하여 시니어와 청년 집단의 시각 피로도가 급격히 차이가 나는 지점이 있다면 시니어에게 적절한 컴퓨터 작업 시간이 얼마인지에 대한 보다 구체적인 답을 얻을 수 있을 것이다.
- 향후 실험 시간을 30분 이상으로 하여 시니어와 청년 집단의 시각 피로도가 급격히 차이가 나는 지점이 있다면 시니어에게 적절한 컴퓨터 작업 시간이 얼마인지에 대한 보다 구체적인 답을 얻을 수 있을 것이다. 본 연구의 결과는 오랜 시간동안 컴퓨터를 사용하는 시니어의 눈 건강 악화를 방지할 수 있는 가이드라인으로 이용될 수 있다는 점에서 의의가 있다. 또한, 눈 깜박임 횟수, 안구표면온도, 주관적 눈 피로도는 컴퓨터 작업 전후로 유의한 변화를 보여서 시각 피로도를 평가하는 방법으로 사용될 수 있다는 것을 검증하였다.
- 주관적 눈 피로도는 작업 시간이 길어질수록 점점 증가했다. 사후 분석 결과, 실험 전과 과제2, 3간에, 과제1과 2, 3간에, 과제2와 3간에 유의한 차이가 관찰되어 주관적 눈 피로도는 작업 시간이 9분 이내에서는 영향을 받지 않다가 9분이 넘어가면 시간 증가에 따른 영향을 지속적으로 받는 것으로 나타났다. 또한, 연령에 상관없이 주관적 눈 피로도는 증가함을 보였다.
- 안구표면온도는 과제 수행 시간이 증가함에 따라 유의하게 높아졌는데 이는 선행연구[6]에서 보고된 바와 일치한다. 실험 전과 과제1, 2, 3간에, 과제1과 2간에 유의한 차이가 관찰되어 휴식 시에 비해 컴퓨터 작업을 할 때 안구표면온도가 올라가며, 18분 이내에서는 작업시간이 증가함에 따라 온도도 올라가지만 18분 이후부터는 작업 시간의 증가가 주는 영향이 크지 않다는 것을 알 수 있었다. 그러나 본 연구의 최대 작업 시간은 27분으로 제한되었기 때문에 작업시간이 27분보다 길때는 어떠한 영향을 미치는지에 대해서는 알 수 없다는 제한점이 있다.
후속연구
- 실험 전과 과제1, 2, 3간에, 과제1과 2간에 유의한 차이가 관찰되어 휴식 시에 비해 컴퓨터 작업을 할 때 안구표면온도가 올라가며, 18분 이내에서는 작업시간이 증가함에 따라 온도도 올라가지만 18분 이후부터는 작업 시간의 증가가 주는 영향이 크지 않다는 것을 알 수 있었다. 그러나 본 연구의 최대 작업 시간은 27분으로 제한되었기 때문에 작업시간이 27분보다 길때는 어떠한 영향을 미치는지에 대해서는 알 수 없다는 제한점이 있다. 연령에 따른 차이는 나타나지 않아서 27분 정도의 작업시간은 시니어와 청년집단에 미치는 효과가 비슷한 것으로 해석된다.
- 본 연구는 시니어 집단과 청년 집단의 시각 피로도를 비교한 결과, 30여분의 컴퓨터 작업 시간 동안 모든 시각 피로도 측정치에서 두 집단이 차이를 보이지 않아 연령을 고려했을 때 30여분의 작업시간은 시니어에게 컴퓨터 작업을 중단할 정도의 시각 피로도를 유발하지 않는다는 결론을 얻었다. 향후 실험 시간을 30분 이상으로 하여 시니어와 청년 집단의 시각 피로도가 급격히 차이가 나는 지점이 있다면 시니어에게 적절한 컴퓨터 작업 시간이 얼마인지에 대한 보다 구체적인 답을 얻을 수 있을 것이다. 본 연구의 결과는 오랜 시간동안 컴퓨터를 사용하는 시니어의 눈 건강 악화를 방지할 수 있는 가이드라인으로 이용될 수 있다는 점에서 의의가 있다.
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