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안경재료학 요점정리

by NA-RI 2025. 4. 2.

1. 안경렌즈 조제 시 반드시 고려해야 할 사항(4가지)

① 비중

② 빛의 투과 및 흡수

③ 중심두께

④ 렌즈의 지름

표면곡률 반경..?

 

2. 안경렌즈의 착색법 중 염색착색법에 대해 설명하라.(종류, 온도, 방법)

착색조에 물과 염색제를 넣고 93℃정도로 가열한 후, 플라스틱렌즈를 담구면 염색제 분자가 구조 내로 침투하게 된다. 착색조 밖으로 꺼내어 세척하면 냉각되어 수축하고 염색제 분자를 구조 내에 가둬두면서 소정의 멸광률을 갖게 된다.

하프칼라렌즈 제작 가능

 

3. 안경렌즈의 광학상수를 설명하라.(굴절률, 아베수)

∘ 굴절률 : 공기 중 빛의 속도 비(파장)

∘ 아베수 : C선, F선, 청색선, 황색선

(분산능 - 수차에 대한 분산이 퍼지는 정도)

 

4. 유리렌즈를 구성하는 산화물를 설명하라.(3가지 중 1)

⑴ 망목형성산화물

- 유리를 구성하는 안정화된 산화물

(SiO2, GeO2, B2O3, P2O3, P2O5)

 

⑵ 수식산화물

- 단독으로 유리를 형성할 수 없으며 유리를 형성하는 산화무로가 결합하여 기본 물성을 변화시키는 작용

(K2O산화칼륨, Na2O산화나트륨, CaO산화칼슘, PbO산화납, TiO2산화티탄, ZnO산화아연, BaO산화바륨, Al2O3산화알류미늄)

 

⑶ 중간매체산화물

- 상황에 따라 변화(망목형성산화물로 또는 수식산화물로도 작용)

(Al2O3산화알류미늄, ZnO산화아연, TiO2산화티탄)

 

5. 각 수지에 대해 설명하라.

 
열가소성수지
열경화성수지
성질
열을 가하면 성형가능(가소성)
열을 가하면 단단해짐
모양
선형
3차원 망상형(그물모양)
제작
사출성형
주형법
용해
용매에 의해 용해됨
용해되지 않음(팽윤)
종류
PMMA, PC, PS
A.D.C., 페놀, 에폭시

 

∘ 열가소성 수지

PMMA(아크릴) : 하드렌즈, DC, 인공수정체

PC(폴리카보네이트) : 헬멧, 고글

PS(폴리스틸렌) : 거의 사용 안함

 

∘ 열경화성수지

ADC : 광학용 렌즈

페놀 :

에폭시 : 옵틸 안경테의 재료, 탄소섬유의

보강 재료에 사용

 

6. 강도의 굴절력을 가진 렌즈의 중량을 줄이기 위해 시선이 거의 닿지 않는 가장자리 부분을 깎아서 얇게 한 렌즈는 무엇인가?

(본딩렌즈) 렌티큘러 렌즈

 

 

 

7. 가림렌즈로써 약간의 투명성을 가지고 있어, 상대방이 봤을 때 착용자의 눈을 볼 수 있도록 한 렌즈를 무엇이라 하는가?(2가지)

① Frosed lens : 렌즈 후면 완전 젖빛(명암은 느끼나 물체판별이 힘듬)

② Chavasee lens : 약간투명(상대방이 봤을 때 눈의 윤곽이 보임)

 

8. 폴리카보네이트PC 렌즈의 제조법을 설명하라.

열가소성 고분자이므로 작은 펠렛 형태의 고체 원료가 제조 출발물질이 되며 가열하여 용융액을 만들어 형틀 속에 주입하고 고압으로 눌러 냉각하여 렌즈를 만드는 ‘사출공정’을 통해 제조된다.

 

9. 사시를 포함한 각종 눈의 운동성 장애를 치료하는데 사용되며 강한 굴절력을 가진 작은 렌즈로 말랑말랑한 연질 플라스틱으로 만들어 동심원 또는 진선의 여러 홈선으로 연결 배치한 얇은 렌즈는 무엇인가?

프레넬막 프리즘렌즈

 

10. 필요한 우편심렌즈의 직경이 70mm, 렌즈를 만들 원재료 직경이 65mm일 때, 편심길이는?

(70-65)/2

 

11. 안경렌즈의 코팅 재료(4가지)

불화마그네슘, 산화아연, 산화세륨, 산화알루미늄

 

12. 주형중합법으로 ADC렌즈 제조 시, Gasket의 역할을 설명하라.

① 모노머가 외부로 새지 않게 막는다.

② 렌즈의 중심두께를 결정한다.

③ 중합할 때 생기는 렌즈의 체적수축을 보완한다.

④ 외부의 공기 및 기타 이물질의 혼입을 방지한다.

- 급격한 온도 변화로부터 수지를 보호한다.

 

13. 고굴절렌즈 제조 시, 고려해야할 사항(4가지)

① 굴절률

② 분산(아베수)

③ 비중

④ 빛의 투과 및 흡수

 

14. 노안교정과 조절성 내사시 치료용 렌즈는 무엇인가?

EX렌즈

 

14-1. 다초점렌즈의 종류(5가지)

① 2중초점렌즈

② 3중초점렌즈

③ 누진다초점렌즈

 

15. 누진다초점렌즈에서 측방부의 왜곡(사각지대)과 비점수차량을 줄이기 위해 사(교)축으로 설계하고 좌우렌즈를 구별하여 서로 다른 설계로 보다 넓고 쾌적한 시야를 제공하는 광학적 성질을 갖도록 하는 방식을 설명하라.(설계 방식)

슬래브업(Slab off) 가공?

부동시 교정용 이중초점렌즈로 근거리 독서시의 시점에서 발생되는 좌우 프리즘 불균형 상태를 감소시킬 목적으로 가공된 렌즈

 

16. 편광렌즈에 대해 설명하라.(p.161)

편광렌즈=편광필름+편광액

⒈ 정의

편광필름을 넣어 만든 레저용 선글라스와 패션글라스

 

⒉ 특징

- 편광만을 효과적으로 차단시켜 눈부심으로 인한 안정피로 해소

- 배경의 밝기를 유지하면서 반사광을 차단

- 반사 편광 된 눈부신 빛을 차단(낚시, 스키 등)

- 요오드계와 염료계 편광렌즈가 있다.

⒊ 편광렌즈와 선글라스렌즈의 차이점

- 배경의 밝기(시계)를 적절히 유지하면서 현광을 중점적으로 차단

- 눈의 피로(안정피로) 방지

- Contrast(배경의 밝기)를 향상시킨다.

 

⒋ 장단점

장점 : 편광만을 효과적으로 차단시켜 눈을 보호한다.

단점 : 편광이 발생하지 않는 장소에서는 이용사치가 저하된다.

 

⒌ 용도

낚시, 골프, 스키, 항해사 등 해양 업종사자

주로 레져, 스포츠용

 

⒍ 주의사항

- 운전 중에는 사용하지 않는 것이 좋다.

- 주문 시에는 용도 및 사용목적, 편광 축을 기입한다.

- 조제 시에는 편광 축과 수평 기준선을 일치시킨다.

- 바닷물x

- 고온 자외선을 피해야 한다.

 

17. 체인지칼라렌즈, 포토크로믹렌즈?

․ 체인지칼라렌즈

갈색, 회색, 녹색

- 김광성을 가지는 렌즈 : 포토크로믹렌즈, 감광렌즈, 조광렌즈

→ 감광렌즈

 

* 감광렌즈

⒈ 정의

- 자외선의 조사를 받으면 착색되고, 차단하면 퇴색하여 본래의 무색 투명한 상태로 되돌아 가는 것을 반복하는 렌즈

- 이러한 작용을 광호 변성작용이라고 한다.

- 투과율 가변렌즈(정확한 명칭), 변색렌즈(잘못된 표현)

- 김광성을 가지는 렌즈 : 포토크로믹렌즈, 감광렌즈, 조광렌즈

 

․ 감광성 물질

AgSi(염화은), AgBr(브로민화은), AgCl(요오드화은)

 

⒉ 감광렌즈 색 농도에 영향을 주는 것

1. 자외선과 적외선의 량

2. 주변의 온도

3. 렌즈의 두께(두께↑-농도↑)

4. 반사억제피막렌즈(AR코팅-농도영향)

5. 사용시간(2년)이 오래될수록 농도가 진해진다.


1. 고굴절률렌즈 제조 시 고려해야 할 사항(4가지)

- 굴절률

- 분산

- 비중

- 빛의 투과 및 흡수

 

2. 이중초점렌즈에는 브렌디드, 플랫탑, EX가 있는데 EX렌즈에 관한 것

조절성 내사시 치료용 렌즈, 노안교정용 렌즈, 상의도약량이 가장 넓다.(점프현상이 적다.)

 

3. 저시력용 렌즈에서 안경처방 시 결정적 요소

배율, 시야, 작업거리

 

4. 프레넬막 프리즘렌즈

강도의 굴절률을 가진 고도의 약시 또는 사시를 포함한 각종 눈의 융합성 장애를 치료하는 데에 사용되며 강한 굴절력을 가진 작은 렌즈를 말랑말랑한 연질 플라스틱 렌즈로 동심원 또는 직선의 여러 홈선으로 연결된 렌즈

 

4-1. 프레넬막 프리즘렌즈의 재료

염화폴리비닐수지

 

5. 약시치료용 가림렌즈

Min's Glass, Frosted Lens(폴리스테드 렌즈), Chavasee Lens(샤보식 렌즈)

 

6. 슬래브업 가공렌즈 정의

- 부등시 교정용 이중초점렌즈로 근거리 독서시의 시점에서 발생되는 좌우 프리즘 불균형 상태를 감소시킬 목적으로 가공된 렌즈

- 부등시에서 근거리 독서 시 발생하는 상하프리즘 굴절력 차를 없애기 위해 가공하는 렌즈

 

7. 렌티큘러렌즈 정의

고도근시 및 고도원시 교정용으로 렌즈의 중량을 줄이기 위해 시선이 거의 닿지 않는 가장자리 부분을 깎아 얇게 만든 렌즈

 

7-1. 렌티큘러렌즈 가공시 유의사항

가공 시 유효경은 30-40mm로 가장자리를 얇게 할 곡면은 6커브, 8커브, 평면으로 구성되는 것이 일반적이다.

 

8. 표면처리(코팅)

진공증착법

 

9. 안경테 계측의 5대요소

- 렌즈삽입부 크기

- 연결부 크기

- 수직간거리

- 기준점 위치

- 다리 길이

 

10. 안경테의 소재 중 금속테 금(Gold)

- 화학 기호(Au) 화학적으로 안정

- 강도, 경도, 가공성이 뛰어나다.

- 변색이 되지 않는다.

- 대부분 합금의 형태로 사용(10K~18K)

- 기본재료합금(금, 은, 동) + 니켈, 팔라디움, 카드뮴, 아연 등을 첨가제로 사용

- 18K합금의 색상: Yellow, Pink, Red, White

 

11. 안경테의 소재 중 티타늄(Titanium, Ti) 특성

- 이산화티탄으로 암석이나 토양에 존재(지구상에 4번째로 많은 금속)

- 1948년 오트만이 발견

- 회백색으로 단단하나 부서지기 쉽다.(열처리 필요)

- 다른 금속 소재보다 (구리 니켈 중량의 1/2) 가볍다. : 비중 4.45g/cm3

- 내부식성이 좋다.(표면에 산호 피막 형성)

- 완전 내식성(땀과 해수에 대해 백금 정도)

- 부드러운 탄성을 가지고 있다.(철의 1/2)

- 알루미늄의 3배 강도(스테인레스 강철보다 높다.)

- 인체에 적응력이 좋다.

- 물리적으로 안정하다.(높은 융점과 열전도율 및 열팽창계수가 적다.)

- 땜질 곤란 : 용접 쉽게 하기 위해 Ni, Cu합금으로 표면을 금장처리 한다. 아르곤 가스를 불어넣어 산소 제거하면 쉽게 땜질된다.

 

12. 안경테의 소재 중 스테인리스 스틸

- 비중 8g/cm3

- 안경테에 사용(18-8스테인레스강) : Fe 71%, Cr 18%, Ni 8% 합금

- 내식성이 우수하며 변색이 되지 않는다.

- 탄력성이 뛰어나다.(Temple에 사용)

- 납을 넣어 강도를 높인다.(Screw에 사용)

 

- 장점

① 니켈 알러지에 강하다.(저자극성)

② 탈색, 변색 및 땀의 저항성이 좋다.

③ 조정이 용이하다.

④ 내구성이 크다.

 

- 단점

① 금도금테보다 비싸다.

② 용접성이 떨어진다.(수선이 어렵다, 안경테 전체로 사용되지 않는다.)

③ 무겁다.

 

13. 금 함유량 표기방법

[1/20 14K GF]

1/20 : 테의 금속부 총 무게의 1/20이 피복된 금합금의 무게

14K : 14캐럿의 순도이다.(100% 순도는 24K)

G.F : Gold Field - 금피복

 

[40/1000 12K RG]

40/1000 : 테의 부속부 총 무게의 1/25이 피복된 금합금의 무게

12K : 피복된 금합금의 순도는 12캐럿

R.G : Rolled Gold plate - 금피복

 

14. 도금의 목적

- 금속테의 단점은 부식되거나 마모되는 것

- 도금과 신소재 개발로 극복

 

15. 금속테의 도금공정(순서)

- 세척

Base metal 연마 후 용제세척, 알칼리세척, 초음파 세척함

(안경테 표면의 연마제 가루, 기름성분을 없앤다.)

 

- 탈지방

알칼리 또는 전기분해에 의한 가스를 이용, 표면의 지방 등의 이물질을 완전히 제거

 

- 활성화

산처리 또는 직접도금으로 테 표면의 산화피막을 제거하여 표면을 활성화 시킴

 

- 전기도금

1차 예비도금 후 마무리 도금을 하는 순서로 함

1차 도금 후 활성화 공정을 거침

 

- 건조

세척 건조 시킴

 

- 검사

도금두께, 내식성, 내한성, 기공성, 내마모성, 색조, 광택성, 밀착성, 경질성 등의 검사

 

16. 도금제품과 금피복 제품의 비교


도금
금피복
피막균일성
복잡한 디자인의 형태에도 균일한 피막이 형성 됨
절단면에 금피복을 입힐 수 없고 압연가공으로 두께의 균일성없음
내부식성
고급도금으로 금장보다 우수하게 할 수 있음
- 일반적으로 내부식성은 우수하나 절단면은 노출되어 부식이 문제 됨
- 사용되는 금피복재의 순도, 두께에 따라 상당한 성능의 차이가 남
밀착성
실용적임, 금장재에 비해 열등함
양호함
가공성
조립한 제품에 도금하므로 가공이 용이하고 대량생산 가능
- 부분품에 따라 금피복하므로 불가능한 경우도 있음
- 두께의 불균형을 피하기 위해 고도의 기술을 요함
경제성
귀금속 도금재의 손실이 거의 없어 경제적임
재료의 손실이 많음

 

 

17. 안경렌즈의 코팅재료(플라스틱 3가지) + 염화마그네슘(?)

MgF2 불화마그네슘, ZnO 산화아연, CeO2 산화세륨, Al2O3산화알루미늄

 

18. 폴리카보네이트, PMMA, CR-39의 제조법

⑴ 주형법(주형중합법) : CR-39(열경화성수지) 제작

원료 - mould Gasket - 중합 - 냉각분리 - 세척 - 강화 - 검사

 

⑵ 사출성형법 : P.M.M.A, PC(열가소성수지) 제작

원료 - 사출성형 - 표면착색 - 피막형성 - 경화 - 검사 - 출하

 

19. 열경화성수지, 열가소성수지(제작, 해당종류 등)


열가소성수지
열경화성수지
성질
열을 가하면 성형가능(가소성)
열을 가하면 단단해짐
모양
선형
3차원 망상형(그물모양)
제작
사출성형
주형법
용해
용매에 의해 용해됨
용해되지 않음(팽윤)
종류
PMMA, PC, PS
A.D.C., 페놀, 에폭시

 

20. 누진다초점렌즈(뜻, 설계 등)

 

 

 

 

21. Gasket의 역할

- 모노머가 외부로 새지 않게 막는다.

- 렌즈의 중심두께를 결정한다.

- 중합할 때 생기는 렌즈의 체적수축을 보완한다.

- 외부의 공기 및 기타 이물질의 혼입을 방지한다.

- 급격한 온도 변화로부터 수지(모노머)를 보호한다.

 

착색법
렌즈종류
방법
염색착색법
플라스틱렌즈
염색액 속에 일정시간 침전-상온냉각 염색층이 얕아 표면에 색의 불균형이 나타날 수 있다.
진공증착법
(=컬러코팅)
플라스틱렌즈
유리렌즈
진공상태에서 착색물질을 렌즈표면에 증착시킨다.
융착착색법
유리렌즈
얇은 색유리를 무색투명렌즈에 접합(렌즈두께가 두꺼워지는 단점이 있다.)
색 농도의 불균형은 없다.
침투착색법
유리렌즈
진공증착법보다 안정성있으나 경제적이지 못하다.