이번에는 렌즈에 대한 굴절률에 대해 알아보려 합니다.
굴절률은 뭘까요?
네이버 사전에는 "빛이나 전자파가 하나의 매질에서 다른 매질로 비추어 들 때, 입사각의 사인(sine)과 굴절각의 사인에 대하여 보이는 비. 이는 두 매질에서 빛 속도의 비와 같다."라고 검색이 되네요. 어렵네요..
빛은 서로 다른 매질을 통과할 때 굴절을 하게 되는데, 두 매질의 빛의 속도가 달라서 발생하는 현상입니다.
* 매질: 파동이나 물리적 작용을 한 곳에서 다른 곳으로 전달하는 매개체를 의미합니다
즉 빛이 공기에서 물을 만났을 때 또는 유리를 만났을 때 속도와 방향이 달라지는 현상을 굴절이라고 합니다.
* 일반적으로 공기의 굴절률은 1.000293, 물은 1.333
렌즈의 굴절률은 빛이 렌즈를 통해 얼마나 많이 굴절하는지에 대한 정도를 수치화한 것입니다.
굴절률이 높을수록 빛은 더 많이 꺾이는 것이며, 진공에서 진행하는 속도보다 굴절률 수치만큼 속도가 느려진다고 보면 됩니다.
(직관적 표현)
굴절률(n) = 진공 빛의 속도(c) ÷ 매질 내 빛의 속도(v), n이 1보다 크면 v < c, 즉 매질에서 빛이 더 느려집니다.
여기서 빛이 느려진다는 것은 실제로 빛이 느려지는 것은 아닙니다. 빛은 항상 광속으로 일정하게 날아가기 때문에 느려진다는 표현은 솔직히 정확한 것은 아니며, 매질 속에서 빛의 진행이 원자와의 상호작용 때문에 지연된다라고 이해하시면 되겠습니다.
굴절률이 높아지면 좋은 점은 뭘까요?
1) 렌즈의 두께는 얇아짐
두께가 줄어들면 테에 맞추기 쉬워지고, 착용했을 때도 눈이 작아 보이거나 커 보이는 왜곡이 줄어듭니다.
고도수의 두꺼운 렌즈는 눈을 작게 보이게 만들어 미관상 좋지 못하지만 굴절률이 높을수록 렌즈가 얇아지기 때문에 상대적으로 눈이 작아 보이지 않게 합니다.
2) 무게가 줄어듦
굴절률이 높을수록 렌즈의 두께는 얇아지며 얇아진 만큼 가벼워지는데, 코 눌림이나 귀 뒤쪽 압박감이 적어집니다.
하지만 얇아진 만큼 꼭 가벼워지는 것은 아니며, 밀도가 높아져 가벼워지지 않는 렌즈도 있으니 있으니 참고 바랍니다.
굴절률이 높아지면 안 좋은 점은 뭘까요?
1) 색수차(Chromatic aberration)
굴절률이 높을수록 빛을 많이 꺾이기 때문에 파장에 따른 굴절 차이가 커져서 무지갯빛 번짐 현상이 생길 수 있어요. 특히 도수가 높을수록 주변부에서 더 잘 느껴집니다.
2) 내충격성
굴절률이 높은 렌즈는 더 단단하지만 깨지기 쉬운 경향이 있습니다. 특히 1.67 이상부터는 강한 충격에 깨질 위험이 있습니다.
유럽이나 미국 같은 경우 강도 테스트가 있으며, 해당 테스트를 통과해야 판매가 가능합니다.
* 유럽 : Cen Test, 미국: Drop Ball Test
3) 비싼 가격
굴절률이 높을수록 가격은 비싸집니다.
그럼 굴절률별 특징을 알아보겠습니다.
1) 굴절률 1.50
최초의 플라스틱 안경렌즈이며, 가장 높은 선명도를 자랑합니다.
도수가 높을수록 두꺼워지며, 충격과 열에 약합니다.
2) 굴절률 1.55
1.50의 두께를 보완하여 개발된 렌즈이나, 선명도가 떨어지고 충격 및 열에 약한 건 1.50과 비슷합니다.
저렴한 가격대입니다.
3) 굴절률 1.60
1.50 다음으로 선명도가 좋으며, 1.55 보다 얇고 가볍습니다.
내구성이 우수하여 무테 가공에 좋으며, 가장 가성비 좋은 렌즈라고 보면 됩니다.
4) 굴절률 1.67
1.60 보다 더 얇고 가벼운 렌즈입니다.
선명도가 1.55보다 떨어지며, 내구성 및 내열성은 1.60보다 떨어집니다.
도수가 -400D 이상일 때 추천하는 렌즈입니다.
5) 굴절률 1.74
플라스틱 렌즈 중 가장 얇은 렌즈입니다.
1.67과 내열성은 비슷하지만 강도가 약해 무테 가공 시에 잘 쓰이지 않습니다.
가격이 가장 높고 색수차가 높습니다.
| 굴절률 | 재질 | 장점 | 단점 | 권장 사용 상황 |
| 1.50 (일반 굴절률) | CR-39 | - 저렴함 - 색수차(왜곡) 적음 - 가공 쉬움 |
- 두꺼움(고도수 불리) - 충격에 약함 - 내열성 약함 |
도수 낮은 안경, 실내용, 예비 안경 |
| 1.55 (중간 굴절률) | NK | - 1.50보다 얇고 가벼움 - 가격 적당 |
- 고도수에선 여전히 두꺼움 | 중·저도수 일반 착용 |
| 1.60 (고굴절) | MR-8 | - 얇음 - 내구성·가공성 양호 - 코팅이 잘 됨. |
- 가격 상승 - 색수차 약간 증가 |
중·고도수, 일상용 |
| 1.67 (초고굴절) | MR-7 | - 1.60보다 얇음 - 미용 효과 좋음 |
- 색수차 더 증가 - 비싼 편 - 밀도 상승으로 저도수 무게 이득 적음 |
고도수(–600D 이상) 권장 |
| 1.74 (최고 굴절) | MR-174 | - 최대로 얇음 - 도수 왜곡 줄임 (눈 작아 보임 완화) |
- 가격 높음 - 색수차 크고 투과율↓ - 밀도↑ |
초고도수(–800D 이상), 외관 최우선 |