눈 - 들여다 봅시다

눈

인간은 매우 시각적인 동물입니다. 우리는 시각을 통해 세상을 이해합니다. 우리가 보는 것을 “빛(light)“이라고 합니다. 그러나 우리가 보는 것은 전체 “전자기 스펙트럼(electromagnetic spectrum)“의 아주 작은 일부분에 불과합니다. 인간은 약 380~760나노미터 사이에 있는 전자기파(electromagnetic radiation)의 파장만을 볼 수 있는데요, 이것이 바로 빛입니다.

눈에는 380나노미터 미만이나 760나노미터를 초과하는 에너지 파장을 감지하는 장치가 없기 때문에 우리는 다른 종류의 에너지, 즉 감마(gamma)나 전파(radio waves)와 같은 것들은 “볼” 수 없습니다. 하지만 방울뱀은 적외선 범위(infrared range)내에 있는 전자기파를 감지할 수 있으며 이러한 능력을 이용해 먹잇감을 찾습니다.

전자기 스펙트럼(Electromagnetic Spectrum)

시각

먼저, 눈을 자세히 살펴보겠습니다. 인간의 눈은 길이가 약 2.5cm이고 무게는 약 7g 정도입니다. 빛은 망막(retina)에 도달하기 전에 각막(cornea)과 동공(pupil), 그리고 수정체(lens)를 통과합니다. 홍채(iris)는 근육으로서, 동공의 크기를 조절하여 눈에 들어오는 빛의 양을 조절합니다. 또한 사람의 눈 색깔을 결정하는 것도 바로 홍채랍니다.

유리체(vitreous) 또는 유리체액(vitreous humor)이라는 것은 투명한 젤인데 눈의 형태를 유지하도록 일정한 압력을 부여합니다.망막(retina)은 눈에서 빛에 반응하는 수용체(간체와 추체(rods and cones): 망막 속 광수용 세포)가 들어있는 부위입니다. 이 수용체들은 뇌에 연결된 시신경을 통해 눈 밖으로 이동하는 전기 자극을 만들어냄으로써 빛에 반응합니다.

안구(eyeball)에 붙어있는 여섯 가닥의 근육이 눈의 위 아래와 좌우로 움직이는 능력을 조절합니다. 이 근육들은 세 개의뇌신경(cranial nerves)이 조절합니다. 그 중 네 개는 눈돌림신경(oculomotor nerve: 제3뇌신경)이, 하나는 도르래신경(trochlear nerve: 제4뇌신경)이, 그리고 마지막 하나는 가돌림신경(abducens nerve: 제6뇌신경)이 통제합니다.

눈의 구성요소

• 눈방수(Aqueous Humor): 투명한 물과 같은 액체로 눈의 전방(anterior chamber)에 위치합니다.
• 맥락막(Choroid): 눈에 양분을 공급하는 혈관층입니다. 또 멜라닌세포 함량이 높아서 빛을 흡수하는 층으로도 기능합니다.
• 각막(Cornea): 눈의 앞부분을 덮고 있는 투명한 조직입니다. 이 곳에는 혈관은 없지만 신경은 있습니다.
• 홍채(Iris): 원형 근육으로 동공의 크기를 조절합니다. 홍채의 색소침착(pigmentation) 때문에 눈은 “색”을 띠게 됩니다. 색소(pigment)의 양이 가장 적을 때 푸른 눈이 나타나며 색소의 양이 가장 많을 때에는 갈색 눈이 됩니다.
• 수정체(Lens): 눈을 통과하는 빛을 굴절시키는 투명한 조직입니다. 빛의 초점을 맞추기 위해 수정체는 굴절을 통해 형태를 바꿀 수 있습니다.
• 동공(Pupil): 눈의 중앙에 있는 구멍으로 이 곳을 통해 빛이 들어옵니다.
• 망막(Retina): 눈의 뒷부분에 있는 조직층으로 빛에 반응하는 세포(광수용체: photoreceptors)가 있는 곳입니다.
• 간체(Rods): 빛이 적은 환경에서 (즉, 어두울 때) 반응하는 광수용체입니다.
• 추체(Cones): 색에 반응하고 환한 환경에서 반응하는 광수용체입니다.
• 흰자위막(공막, Sclera): 안구의 뒤 5/6를 둘러싸고 있는 보호막입니다.
• 유리체액(Vitreous Humor): 투명하고 젤리같은 액체로서 눈의 뒷부분에 있습니다. 눈의 형태를 유지합니다.

눈에 관한 몇 가지 재미있는 상식

미국 사람 중 1500만명이 심각한 시각기능의 문제를 갖고 있으며 50만명 이상이 맹인이랍니다. 맹인의 4%가 외상에 의해 시력을 잃은 사람들입니다. 여기를 클릭하면 눈의 안전에 대해 더 읽어볼 수 있습니다.

“동공(pupil)“이라는 말은 “인형”을 뜻하는 라틴어 “pupa”에서 유래하였습니다. 이 말이 눈의 중심부를 가리키는 말로 사용되는 이유는 아마도 상대의 눈을 쳐다볼 때 그 사람의 눈 안에 (마치 '인형'처럼)자기 모습이 작게 비치는 것을 보게된 것에서 유래한 것 같습니다.

플래시를 터뜨리며 사진을 찍으면 “적목(red eye)“현상이 일어나는 이유는 무엇일까요? 맥락막(choroid)은 눈 뒷편에 있는 조직층으로 여러 개의 혈관이 자리하고 있습니다. “적목(red eye)“현상은 보통 어두울 때 플래시를 터뜨리며 사진을 찍게 되면 나타납니다. 컴컴할 때에는 동공이 팽창되어 눈 안으로 빛이 많이 들어오게 됩니다. 동공은 들어오는 빛을 줄일 수 있을 만큼 빨리 수축하지 못하기 때문에 카메라 플래시 빛은 눈 밖으로 반사되고 이것이 사진에 남게 되는 것입니다. 어떤 카메라는 필름이 노출되기 전 짧게 빛을 터뜨리는 적목감소 기법을 이용합니다. 이 짧은 발광 때문에 동공이 수축할 수 있어 결과적으로 “적목”현상이 줄어드는 것입니다.

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장밝은 번역. 배정옥 검토.

 

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