인간의 눈이 인식할 수 있는 색상 종류는 보통 100만 가지로 알려져 있다. 하지만 특정 색상을 구별하기 어려운 색맹을 가진 사람도 있다. 이스라엘 텔아비브대학 연구팀이 이런 색맹인이 구별할 색상 범위를 회복시켜주는 콘택트렌즈를 개발했다고 한다.
인간의 망막에는 시각세포 일종인 피라미드 세포가 S, M, L 3종류 존재하며 각각 다른 빛 파장에 반응해 시력 물질을 발현하고 뇌에 색상을 전한다. S는 비교적 짧은 파장에 강하게 반응해 청색을 식별하는 데 도움을 주며 M과 L은 더 긴 파장에 반응해 녹색이나 황색, 적색을 식별할 때 중요하다. 이들 원추 세포 중 어느 하나 혹은 여러 개에 문제가 발생하면 잘 색상을 식별하지 못하는 색맹 상태가 된다.
보통 색맹이라는 증상에는 여러 종류가 존재한다. 피라미드 세포를 전혀 가지지 않거나 S, M, L 중 하나만 없는 증상도 있다. 1색각의 경우 다양한 색상 식별이 어려울 뿐 아니라 시력 자체도 0.1∼0.3까지 저하되는 경우도 있다.
하지만 1색각 비율은 수만 명 중 1명으로 드물다. 색맹 상당수는 M과 L 원추세포에 문제가 발생하는 선천성 적록 색맹으로 분류된다. 이 유형 색맹은 빨간색과 녹색을 식별하는 게 곤란하기 때문에 일상에서 문제가 발생할 수 있다.
선천성 적록 색맹인이 색맹을 회복할 수 있는 색맹 보정 선글라스(EnChroma)가 개발되고 있다. 이 제품이 색각을 보정하는 방법은 투명 재료에 희토류 금속을 적절하게 배합해 빛 파장을 산란시키는 것이다. 하지만 연구팀은 이런 선글라스보다 콘택트렌즈가 훨씬 편하다고 말한다. 항상 선글라스를 끼고 생활하는 건 번거롭기 때문. 연구팀은 렌즈 자체를 광학 특성을 변화시키는 필터로 사용하는 게 아니라 렌즈 표면 구조를 변화시켜 광학 특성을 변화시키는 구조에 주목했다.
연구팀이 개발한 콘택트렌즈는 금으로 만들어진 40나노미터 정도 박막을 이용해 콘택트렌즈를 통과하는 빛 특성을 변화시켜 색맹을 보정한다. 렌즈 자체가 아니라 박막을 이용해 표면 구조를 변화시키는 방법을 통해 개인 요구에 맞게 제품을 조정하기 쉽다는 설명이다.
기존 기술은 광학 특성을 변화시키는 박막을 표면에만 전송하지만 연구팀은 새로운 곡면 렌즈에 박막을 전사하는 기술을 개발하고 색맹 보정 콘택트렌즈 개발에 성공한 것. 아직 이 제품의 임상시험은 실시하지 않았지만 실험실 시뮬레이션에선 콘택트렌즈를 이용해 색 식별 능력을 10배 이상 향상시킬 수 있다고 한다.
연구팀은 이번에 개발한 박막을 곡면 렌즈에 전사하는 기술이 다른 다양한 분야에도 응용이 가능하다고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.