부등상시(aniseikonia)는 두 눈으로 물체를 볼 때 각 눈에 보이는 상의 크기나 모양이 다른 상태입니다.
시공간에 인지되는 상은 각 눈의 각막이나 수정체 각 면의 굴절도·전방 깊이·결절점 위치 등의 복잡한 굴절성 인자나 안축장 등에 의해 규정되며, 망막상이 주체가 됩니다. 그 상이 투영된 망막 부분에 분포하는 시세포 수 등의 해부학적 인자나, 폭주 기타 복잡한 신경 기전의 관여를 받아 시각 중추에서 인지되어 시공간에 투영되는 상(안상)으로 파악됩니다.
전통적으로 5%를 초과하는 부등상시는 양안 융합 장애를 일으켜 안정피로의 원인이 되며, 더 심해지면 입체시가 깨진다고 알려져 있습니다5). 양안 시기능에 장애가 생기면 안정피로, 두통의 원인이 됩니다.
안경 렌즈는 각막 정점에서 보통 12mm 앞에 위치하므로 배율 효과가 나타납니다. 좌우 다른 굴절도(부등시)를 완전 교정하려고 하면, 안경 렌즈를 통해 보는 이미지의 좌우 차이(부등상시)로 인해 안정피로, 두통, 복시, 이상 공간 감각 등의 증상이 발생합니다. 그러나 소아에서는 강력한 감각적 순응이 나타나므로 완전 교정이 가능한 경우가 많습니다.
부등상시는 백분율(%)로 나타냅니다. 양안으로 보는 상의 크기(면적) 차이에 기반하여 계산합니다. 수직 경선의 차이를 수직 부등상시, 수평 경선의 차이를 수평 부등상시라고 하며, 각 경선 방향을 개별적으로 평가하는 것이 중요합니다. 등방성 부등상시는 모든 경선에 균등한 배율 차이를 나타내고, 경선 부등상시는 특정 경선 방향에서만 배율 차이가 발생하는 것을 말합니다8).
이 두 요인을 조정함으로써 안경 처방에서 부등상시를 최소화하는 설계가 가능합니다. 콘택트렌즈는 파워 인자가 거의 1이므로 안경에 비해 상 배율에 미치는 영향이 작습니다6).
Q부등상시와 부등시는 무엇이 다른가요?
A
부등시는 두 눈 간의 굴절도(D) 차이를 가리키는 개념이며, 부등상시는 두 눈에서 보이는 상의 크기나 모양의 차이(%)를 가리키는 개념입니다. 부등시가 있다고 해서 반드시 부등상시가 발생하는 것은 아니며, 축성 부등시와 굴절성 부등시에서 부등상시의 정도가 다릅니다. 예를 들어, 안축 길이 차이에 의한 축성 부등시에서는 Knapp의 법칙에 따라 안경 교정으로 상 배율을 거의 동일하게 할 수 있습니다. 반면, 각막·수정체의 굴절력 차이에 의한 굴절성 부등시에서는 안경 교정으로 오히려 부등상시가 확대될 수 있습니다. 구면 렌즈의 경우 부등상의 허용 범위는 6~8%라고 알려져 있으며, 구면 도수의 좌우 차이가 1.5D를 초과하지 않는 것이 바람직합니다7).
원주렌즈 교정 시 경선 부등상시로 인한 이상 공간감이 발생할 수 있습니다. 바닥이 기울어진 느낌, 물체가 기울어진 느낌, 공간이 왜곡된 느낌이라는 두 가지 이상 공간감이 혼재되어 나타날 수 있습니다. 수평 방향의 경선 부등상시는 바닥이 기울어져 보이게 하고, 수직 방향의 경선 부등상시는 물체나 공간이 기울어져 보이게 합니다. 이는 원주렌즈의 도수 조정이나 축 변경으로 대처합니다.
부등상시에 특이적인 증상 점수는 확립되어 있지 않지만, 임상적으로는 독서 곤란, 입체감 소실, 멀미 유사 감각을 포함한 여러 증상이 환자 QOL에 영향을 미칩니다. 백내장 수술 후 발생한 부등상시는 수술 전후 비교가 가능하므로 환자의 주관적 부담이 현저해지기 쉽습니다10). 특히 노인에서는 처방 변경에 대한 적응이 느리고 증상 고정화 위험이 높습니다. 안정피로 점수(예: 수정된 조절부전 증상 설문지)를 이용한 증상 정량화도 시도되었지만9), 부등상시 전용 검증된 점수는 현재 마련되어 있지 않습니다.
Matoba R, Morizane Y. Epiretinal membrane: an overview and update. Jpn J Ophthalmol. 2024;68(6):603-613. Figure 2. PMCID: PMC11607056. License: CC BY.
변시증을 정량하는 두 가지 검사법의 모식도: (A) 암슬러 차트는 10cm 정사각형의 격자선으로 구성되며, 환자는 중심점을 주시하면서 물결 모양이나 왜곡 유무를 보고하는 정성적 검사법입니다. (B) M-차트는 하나의 직선과 0.2°~2.0°의 점 간격을 가진 19개의 점선으로 구성되며, 환자가 ‘직선으로 보이는’ 최소 점 간격을 변시증점수(M-차트 점수)로 기록하는 정량적 검사법입니다. 이는 ‘원인과 위험 요인’ 항목에서 다루는 망막전막, 황반부종에 의한 망막 변형이 발생하는 부등상시(망막성 부등상시)에 해당합니다.
부등상시의 정확한 유병률에 대한 데이터는 제한적입니다. 안경 완전 교정을 받은 성인 집단에서 임상적으로 문제가 되는 부등상시(일반적으로 3~5% 이상)의 출현율은 수% 정도로 추정됩니다. 백내장 수술 후 환자를 대상으로 한 연구에서는 수술 후 부등상시를 자각하는 환자가 유의하게 증가하는 것으로 보고되었으며10), 특히 한쪽 눈 수술 후 잔여 부등시가 큰 경우 위험이 높아집니다. 망막전막 환자의 약 80%에서 변시증이 발생하며, 그 상당 부분이 국소적인 부등상시를 동반합니다11).
한쪽 눈 백내장 수술 후 건강한 눈과의 굴절 차이가 1.5D를 초과하는 경우 부등상시가 문제가 되기 쉽습니다. 토릭 IOL의 수술 후 축 회전(30도 이상)은 교정 효과 소실뿐만 아니라 경선 부등상시를 증가시킬 수 있습니다1). 굴절 교정 수술(LASIK, SMILE 등) 후에도 한쪽 눈 수술 또는 양안 교정량에 차이가 있는 경우 부등상시가 나타날 수 있습니다8).
부등상시 측정은 원칙적으로 적절한 굴절 교정(안경 또는 콘택트렌즈)을 실시한 후에 시행합니다. 교정 상태에 따라 부등상시의 정도가 변하므로, 안경 착용 시와 콘택트렌즈 착용 시를 별도로 측정하는 것이 진단 및 치료 방침 결정에 유용합니다.
또한 부등상시 진단과 동시에 양안시 기능(동시시, 융합폭, 입체시)을 평가함으로써 증상과의 관련성을 종합적으로 파악할 수 있습니다5). 위상차 하플로스코프는 일상시에 가까운 상태에서 사시각, 망막 대응, 억제, 융합, 입체시, 부등상시를 동시에 평가할 수 있는 장점이 있습니다5).
New Aniseikonia Tests는 밝은 방에서 검사 거리 40cm로 시행합니다. 굴절 교정 후, 굴절 이상이 큰 눈에는 적색 필터, 작은 눈에는 녹색 필터를 착용합니다. 적색과 녹색의 반달 도형 크기가 같아 보일 때의 번호 숫자가 부등상시의 백분율 값이며, 1% 단위로 측정 가능합니다.
망막전막, 황반변성 등으로 인한 국소성 부등상시(변시증)의 정량에는 M-차트가 유용합니다. 0.2°~2.0°의 점 간격을 가진 19개의 점선으로 구성되며, 환자가 ‘직선으로 보인다’고 느끼는 최소 점 간격을 변시증점수로 기록하는 정량적 검사법입니다11). Amsler 차트가 정성적(물결이나 왜곡 유무 판단)인 반면, M-차트는 세로·가로 각 방향의 점수를 수치화할 수 있는 점이 특징이며, 수술 전후 경과 관찰 및 치료 효과 평가에 활용됩니다.
각 눈의 교정 도수, 정점 거리, 렌즈 설계 파라미터(전면 곡률, 중심 두께, 굴절률)를 확인합니다.
각 눈에 대해 형상 인자와 파워 인자를 계산하고 각각의 배율을 구합니다.
두 눈 간의 배율 차이를 백분율로 계산합니다.
계산값이 5%를 초과하는 경우 교정 방법 변경(콘택트렌즈로 전환 또는 정점 거리 조정)을 검토합니다.
이 계산은 토릭 렌즈를 사용하는 경우 더 복잡해지며, 경선별 개별 계산이 필요합니다8).
Q부등상시는 어떻게 측정하나요?
A
부등상시의 주요 측정법은 4가지입니다. ① Pola test(편광 필터로 U자형 도형 크기 비교), ② 대형 약시경(부등상시 측정과 양안시 기능 평가 동시 실시), ③ Phase difference haploscope(위상차 하플로스코프: 반달상 크기 비교, 일상 시력에 가까운 평가 가능), ④ New Aniseikonia Tests(적녹 안경으로 1~24%를 1% 단위로 정량)가 있습니다. 모두 양안의 상을 광학적으로 분리하여 좌우 크기를 비교하는 원리에 기반합니다. New Aniseikonia Tests는 측정 범위가 넓고 임상에서 가장 널리 사용됩니다. 교정 상태(안경·CL)에 따라 결과가 달라지므로 각 상태에서 측정하는 것이 중요합니다.
등상렌즈는 작아진 한쪽 눈의 상을 확대하여 부등상시를 광학적으로 교정하는 렌즈입니다. 그러나 등상렌즈는 확대율에 한계가 있고 렌즈가 극도로 두꺼워져 실용성이 떨어지므로 제품화되지 않았습니다. 따라서 굴절교정 시 부등상시를 최소화하거나 허용 한계 내로 유지하는 것이 중요합니다.
현재로서는 부등상시 자체를 완치시키는 치료법은 존재하지 않습니다. 등상렌즈라는 광학적 교정 수단이 이론적으로는 효과적이지만 실용화되지 않았습니다. 치료의 목표는 굴절 교정 방법의 최적 선택을 통해 부등상시를 허용 한계(5% 이하) 내로 유지하는 것입니다. 축성 부등시에서는 안경 교정, 굴절성 부등시에서는 콘택트렌즈나 굴절 교정 수술을 선택함으로써 많은 경우 증상을 감소시키거나 없앨 수 있습니다. 망막전막이나 황반 질환에 기인한 국소성 부등상시는 원질환 치료 후에도 완전히 사라지지 않을 수 있습니다.
부등상시의 근본 원인은 두 눈 사이의 망막상 크기와 모양의 차이입니다. 이러한 차이가 발생하는 요인은 다음과 같이 정리할 수 있습니다.
굴절성 인자
각막 곡률, 수정체 각 면의 굴절도, 전방 깊이, 절점 위치의 좌우 차이가 망막에 결상되는 상의 배율에 직접 영향을 미칩니다. 굴절력이 강한 눈일수록 망막상이 작아지는(축소) 경향이 있습니다. 안경 렌즈에 의한 교정에서는 렌즈와 눈의 상대 위치(정점 거리)에 따라 상 배율이 변화하므로, 안경 교정 자체가 부등상시를 증가 또는 감소시키는 요인이 될 수 있습니다.
안축성 인자(Knapp의 법칙)
안축장이 긴 눈은 망막이 늘어나 있어, 같은 크기의 망막상이라도 시세포가 더 넓은 범위를 덮기 때문에 인지되는 상은 커집니다. 반대로 안축장이 짧은 눈에서는 상이 작게 인지됩니다.
Knapp의 법칙은 눈의 전초점 위치에 렌즈를 놓은 경우 교정 렌즈의 배율 효과가 0이 된다는 광학 법칙입니다. 안경 렌즈의 위치는 거의 이 조건을 만족하므로, 안경 교정은 축성 부등시에 의한 망막상 배율 차이에 영향을 주지 않으며, 축성 부등시에 기인한 부등상시는 안경 착용 시 거의 해소됩니다.
해부학적 인자
망막의 시세포 밀도는 균일하지 않으며, 동일한 망막상 면적이라도 동원되는 시세포 수가 좌우에서 다를 경우 시각 중추에서 인지되는 상의 크기에 차이가 발생합니다. 망막전막이나 황반 부종에 의한 망막 변형은 시세포의 국소적 밀도 변화를 초래하여 국소성 부등상시(변시증)를 유발합니다.
신경 기전
양안 융합은 시각 중추에서의 복잡한 정보 통합을 필요로 합니다. 좌우의 상이 크게 다르면 중추에서의 융합 처리가 실패하여 안정 피로, 복시, 입체 시력 장애가 발생합니다. 5% 초과 시 융합 장애가 시작되고, 7% 이상에서는 융합 자체가 불가능해집니다.
콘택트렌즈는 눈의 전초점보다 각막면에 가까운 위치에서 교정을 수행합니다. 이 경우 Knapp의 법칙 조건에서 벗어나므로 굴절성 부등시에서도 상 배율에 영향이 생겨 안경보다 부등상시를 더 작게 할 수 있는 경우가 많습니다. 이것이 ‘굴절성 부등시에는 콘택트렌즈가 유리하다’는 광학적 근거입니다.
한편, 축성 부등시에서 콘택트렌즈를 사용하면 Knapp의 법칙 조건이 성립되지 않아 안경 착용 시보다 부등상시가 증가할 가능성이 있습니다. 따라서 축성과 굴절성을 정확히 감별하는 것이 최적의 교정 방법 선택에 직접 연결됩니다.
소아에서는 양안시 발달의 민감 기간 중 부등상시에 대한 감각적 순응이 일어나기 쉬우며, 고도 부등시가 있는 경우에도 완전 교정이 받아들여지는 경우가 많습니다. 반면 성인에서는 감각적 순응 능력이 저하되어 있어 급격히 부등상시가 발생한 경우(백내장 수술 후 등)에 증상이 현저해지기 쉽습니다.
양안 융합을 유지하기 위해서는 양안의 망막상이 크기, 모양, 대비에서 일정한 유사성을 유지해야 합니다. 부등상시가 증가하면 시각 피질에서 양안 대응 뉴런의 양안 반응이 감소하고, 안간 억제가 우세해져 융합이 붕괴됩니다.
5%라는 역치는 역사적으로 제안되었지만, 실제로는 개인차가 커서 2-3% 정도에서도 안정피로를 호소하는 환자부터 8%에서도 증상을 호소하지 않는 환자까지 다양합니다8). 융합 유지 용량은 조절 여력, 폭주 진폭, 입체시 능력에도 의존하며, 이러한 기능이 저하된 상태(피로, 노안 등)에서는 부등상시에 대한 내성이 낮아지는 경향이 있습니다.
기존의 검사 기구(New Aniseikonia Tests 등)는 아날로그식 시표를 사용하지만, 컴퓨터나 디지털 스크린을 이용한 정량적 측정 시스템 개발이 진행되고 있습니다. 태블릿 단말기를 이용한 부등상시 정량법은 기존법과 좋은 상관관계를 보인다는 보고가 있어, 외래에서 간편한 검사 도구로 실용화가 기대됩니다.
LASIK, ICL 등의 굴절교정수술에서는 수술 전 부등시가 큰 환자에서 수술 후 부등상시가 문제가 되는 경우가 있습니다. 수술 전 부등상시를 평가하고 수술 후 양안 간 굴절차를 최소화하도록 수술 계획을 세우는 것의 중요성이 인식되고 있습니다1). 특히 단안 수술의 경우, 수술 후 부등상시를 예측한 상태에서의 사전 동의가 중요합니다. 펨토초 레이저 아치형 절개(FLACS-AK)의 5년 성적에서는 수술 전 난시가 수술 후 0.55 D로 안정적임이 나타났습니다3).
망막전막, 황반원공, 황반부종으로 인한 망막성 부등상시에 대해 유리체 절제술을 통한 막 박리나 치료가 시행되고 있습니다. 막 박리로 변시증 및 부등상시가 개선되는 예가 있는 반면, 개선이 불완전하거나 수술 후 새로운 증상이 발생할 수도 있어 환자에 대한 설명이 중요합니다2).
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