푸른행성의 과학 | Science FAQ [과학 일반] -

푸른행성의 과학은 "행성지구와 행성계 및 은하계를 포괄하는 시스템 과학인 지구계과학"을 다룹니다. 지구와 행성계 및 은하계는 모두 시스템을 구성하는 요소와 그들 사이의 상호 작용으로 특징지어집니다. 지구과학(지구계과학) 소개

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모양근에 의한 원근 조절의 원리

과학 일반 Modify Delete Views 8346 Votes 0 2005.10.14 11:31:05

조영우 *.191.27.192 http://www.skyobserver.net/zbxe/11446

모양근에 의한 원근 조절의 원리는 7차 교육과정의 고등학교 과학에서 배워야 할 원리는 아닙니다만, 많은 참고서가 그 내용을 다루고 있어서 학생들의 질문이 많은 부분이기도 합니다.

하지만, 구체적인 원리의 설명은 찾아볼 수 없고, 모양근과 진대의 수축 및 긴장 등이 수정체의 두께를 조절하는 계열만 단편적으로 서술되어 있는 것이 사실입니다. 이러한 단편적인 사실의 나열이 원리의 이해를 오히려 더 어렵게 합니다. 고등학교 과학에서 다루어야 할 개념과 원리가 아니라면 과감하게 배제해야 하는 것 아닌가 하는 생각을 해봅니다.

모양근을 통한 수정체의 두께 조절은 과학을 가르치면서 학생들로부터 받는 가장 어려운 질문 중 하나인 것 같습니다. 최근에 York University의 웹 페이지에서 이에 관한 그림과 간략한 설명을 보았는데, 여기서 설명하는 원리는 그것에 기초하고 있습니다.

1) 가까운 물체를 볼 때

가까운 물체의 상은 망막 뒤에 맺혀집니다. 상이 망막에 맺히도록 하려면 수정체가 더 두꺼워져야 합니다. 이 때에는 모양체가 수축하여 수정체를 두껍게 합니다. 이 과정을 나타내는 그림은 다음과 같습니다.

모양체가 수축하면 맥락막의 근육이 늘어나서 접합부가 수정체 쪽으로 이동해 옵니다. 그 결과 진대는 느슨해집니다. 진대가 느슨해지면 수정체는 움츠러들면서 두꺼워집니다.

진대가 '이완된다'거나 '진대가 수축한다'라는 표현이 참고서 등에서 발견되는데, 진대가 이완되거나 수축하는 것은 수정체 조절의 메카니즘을 설명할 수 있는 용어가 아닙니다. 진대가 '느슨해진다'거나 '팽팽해진다'는 등의 장력 변화와 관련된 용어로 설명해야 합니다.

2) 먼 물체를 볼 때

먼 물체의 상은 망막 앞에 맺혀집니다. 상이 망막에 맺히도록 하려면 수정체가 더 얇아져야 합니다. 이 때에는 모양체가 이완하여 수정체를 더 얇게 합니다. 이 과정을 나타내는 그림은 다음과 같습니다.

모양체가 이완하면 맥락막의 근육이 움츠러듭니다. 마치 손가락으로 고무줄의 끝을 잡고 늘였다가 손가락을 떼는 순간 고무줄이 움츠러드는 것과 같습니다. 그 결과 진대는 늘어나면서 팽팽해집니다. 진대가 팽팽해지면 수정체는 길쭉하게 늘어나면서 얇아집니다. 이 과정을 애니메이션으로 만들어 보았습니다.

PDF로도 만들어 보았습니다. 이 파일을 연 뒤 키보드의 위/아래 커서키를 누르면 그림이 번갈아 표시됩니다.

다운로드 : how-the-ciliary-muscles-control-the-lens.pdf

참고 문헌

The Joy of Visual Perception - Table of Contents, http://www.yorku.ca/eye/toc.htm

The Joy of Visual Perception - Ciliary muscle, http://www.yorku.ca/eye/ciliary.htm

푸른행성의 과학, http://www.skyobserver.net/

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: 모양근; 모양체; 맥락막; 진대; 눈; 각막; 수정체; 원근; 원근조절; eyes; ciliary muscles; zonule of zinn; accomodation of the eye

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2006.08.22
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자세한 설명 감사합니다.

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