안경 렌즈는 어떻게 제조할까요?

렌즈는 안경에서 가장 중요한 부분이며 최적의 시력을 누리는 데 가장 큰 역할을 합니다. 하지만 렌즈는 안경테에 끼워지기 전에 여러 공정을 거칩니다. BETTER VISION이 유리 및 플라스틱 안경 렌즈 제조 방법을 설명해 드립니다. 렌즈는 무엇으로 만들까요? 개인 맞춤 렌즈와 ‘기성품’ 렌즈의 차이점은 무엇일까요?

기본적으로 두 가지 상이한 공정이 사용됩니다. 개인 맞춤 정밀 렌즈는 어떤 제조사에서든 거의 모두 프리폼 기술을 이용하여 제작됩니다. 프리폼 기술은 자이스가 개발한 최첨단 생산 기술이며, 이후 안경 렌즈 산업계 전체가 이 기술의 사용 라이선스를 취득했습니다.

이 렌즈와 달리, ‘기성품’ 여벌 렌즈는 주조 공정에서 제작됩니다. 이 두 종류의 안경 렌즈에는 차이가 있습니다. 안경원에서는 간단하고 경제적인 안경용으로, 즉 독서용 안경용으로나 착용자에게 교체 렌즈가 급히 필요할 경우에 대개 여벌 렌즈를 선택합니다. 정밀 렌즈와 달리 여벌 렌즈는 개인 맞춤되지 않고 대량으로 제조됩니다. 여벌 렌즈는 표준 시력 교정에는 전혀 부족함이 없지만, 개인 맞춤 정밀 렌즈와 동일한 수준의 성능을 보이지는 않습니다. 개인 맞춤 렌즈를 생산하기 위해 안경원에서는 안경 착용자에 관해 상세하고 종합적인 시력 프로파일을 작성하며 이는 안경 렌즈 제작의 토대가 됩니다.

플라스틱 여벌 렌즈 및 반제품 렌즈는 주조 공정으로 제작합니다. 자외선 흡수 향상 등을 위한 특별 성분을 단량체라고 하는 액상 물질에 첨가합니다. 이 혼합물을 금형에 주입하여 경화시킨 후 잔류 응력이 감소하도록 가공합니다. 그러면 반제품 렌즈는 사용 준비가 됩니다. 반제품 렌즈를 여벌 렌즈로 사용하려면 하드 코팅 및 필요한 경우 추가 코팅을 적용합니다.

이러한 공정은 유리 반제품 렌즈에서는 약간 달라집니다. 먼저 석영, 탄산칼륨, 나트륨칼륨, 산화칼륨 등 천연 물질을 1400℃~1500℃로 녹여 유리 혼합물을 만듭니다. 그런 다음 이 혼합물을 압착하여 ‘프레싱’이라고 하는 1~3㎝의 둥근 유리 블록을 형성시킵니다. 전면은 다음 단계에서 가공합니다. 다이아몬드 연삭 공구를 사용하여 렌즈를 처방된 형태대로 정확히 제작하고, 광택나게 연마하여 투명하게 만듭니다. 이제 한쪽 면이 이미 연삭된 투명한 반제품 렌즈를 얻게 됩니다.

이중초점 렌즈란 한 시야부로는 근거리 물체를 보고 다른 시야부로는 원거리 물체를 보는 안경 렌즈 유형을 말합니다. 이중초점 렌즈는 유리로도 플라스틱으로도 만들 수 있습니다. 하지만 제작 공정은 재질에 따라 현격히 달라집니다. 유리 이중초점 렌즈에서는 반제품 렌즈에 추가 렌즈가 통합되는데, 추가 렌즈의 상반부는 주 렌즈와 굴절력이 동일한 반면, 하반 근용부는 주 렌즈보다 굴절력이 강합니다. 먼저, 추가 렌즈의 후면을 연삭하고 연마합니다. 다음으로, 추가 렌즈의 굴곡진 쪽을 주 렌즈의 옴폭한 곳에 넣습니다. 이제 렌즈가 하나로 보일 때까지 추가 렌즈를 주 렌즈와 함께 녹이고 연마합니다. 그런 다음 이중초점 렌즈를 더 가공하려면 전면과 후면을 연삭하고 연마합니다.

플라스틱 이중초점 렌즈의 제조는 이보다 훨씬 덜 복잡합니다. 유리 이중초점 렌즈와 달리 근용부 굴절력을 얻기 위해 추가 렌즈가 필요하지 않습니다. 그 대신 해당 부분이 훨씬 심하게 굴곡지게 됩니다. 이러한 곡률을 얻으려면 적합한 금형에 반제품 렌즈를 주입해야 합니다.

누진 렌즈 개발에 결정적으로 중요한 요인은 그 용도를 아는 것입니다. 착용자는 컴퓨터 화면 작업 등의 특별한 목적으로 렌즈를 착용하나요? 또는 평범한 일상 활동을 위해 렌즈를 착용하나요? 수백 가지 미지변수가 있는 수학 방정식처럼, 렌즈 디자인을 계산할 때는 수많은 요인이 작용합니다. 따라서 렌즈 생산이 복잡한 과제라는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 누진 렌즈 생산을 위해서는 특수 연삭기를 사용하여 반제품 안경 렌즈를 계산된 디자인대로 연삭합니다. 누진 렌즈는 여러 테스트 단계를 거쳐 최적화한 이후에 비로소 공개되고 배치 생산이 시작됩니다. 누진 렌즈 디자인은 최초의 렌즈 시제품이 나올 때까지 끊임없이 수정되고 미세 조정이 이루어집니다. 시험 착용자는 착용감 확인을 위해 렌즈를 시험합니다. 시험 착용자가 특정한 렌즈 디자인에 만족한 후에야 비로소 배치 생산과 마케팅이 시작됩니다.

분명히 ‘기성품’ 안경은 다양한 활동과 시력 장애 교정에 부족함이 없기는 합니다. 하지만 완벽하게 고객 맞춤된 안경은 훨씬 다양한 기능을 발휘할 수 있습니다. 예를 들어 여벌 렌즈는 각 눈의 초점을 조절하지만, 안경 렌즈가 어떤 안경테에서든 눈앞에 잘 맞는지는 고려되지 않습니다. 안경 착용자가 안경테를 통해 보는 자세값이 렌즈 생산에 더 많이 반영될수록, 렌즈 제조가 더욱 정밀해져 착용자가 최상의 자연스러운 시력을 누리게 됩니다. 이를 달성하기 위해 안경원에서는 초점 이외에도 수많은 다른 얼굴 파라미터를 0.1㎜까지 정밀하게 알아내야 합니다. 안경원에서는 착용자에 관해 더 많이 알수록 자이스 렌즈 디자인을 더욱 정밀하게 최적화할 수 있습니다. 안경원에서는 자이스 측정 장비로 작업하면 ‘데이터 전송 오류’를 방지할 수 있으므로 이 역시 유익할 것입니다.

안경테, 렌즈, 개인의 시력 요구, 착용자 얼굴형을 완벽히 조화시키지 못하면, 특히 나이가 있거나 흔치 않은 시력 장애가 있는 경우 편안하고 자연스러운 시력을 얻을 수 없습니다. 자이스 프리폼 기술은 안경 렌즈 착용자의 수많은 개인 데이터를 수용하고, 복잡한 수학 계산을 활용하여 정밀히 제조되고 피팅된 렌즈를 생산하여, 착용자가 선택한 안경테로 최상의 시력을 누리게 합니다. 그 결과 다양한 시거리를 최대의 시야로 선명하게 볼 수 있으며 탁월한 착용감도 느낄 수 있습니다. 더욱 복잡하고 독특한 상황에 처할수록 개인 맞춤 렌즈와 여벌 렌즈의 차이가 현저하게 벌어질 수 있습니다.