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문제 정의
- 개발을 완료한 후, 개발된 SGD가 뇌성마비 학생의 AAC 중재에 효과적으로 활용될 수 있을지를 알아보기 위한 타당성 검토를 실시하였다. 타당성 검토를 위해 지체장애학교에서 5년 이상 근무한 경험이 있는 10명의 교사에게 SGD 개발의 목적과 활용방법을 설명하고 직접 SGD를 사용해 보도록 하였다.
- 이상에서 살펴본 바와 같이, AAC 도구가 다양한 외국에서는 AAC를 사용하는 장애학생을 대상으로 SGD 의 효과를 검증하기 위한 연구가 활발하게 진행되었다. 이 연구들은 말소리 산출 도구의 활용이 AAC를 사용 하는 학생들의 메시지 길이의 변화에 미치는 효과, 의사소통 촉진자 및 낯선 사람들에 대한 반응의 변화, 말소리 산출 도구와 다른 AAC 도구들 간의 비교와 같은 변인을 중심으로 SGD의 효과를 알아보았다.
- 이 연구에서는 SGD를 활용한 관련 연구들을 고찰하여 뇌성마비 학생들이 말하기·듣기· 쓰기·읽기와 같은 언어활동에 활용이 가능하며, 그 사용내역을 분석할 수 있는 SGD 프로그램을 구현하였다.
- 이 연구에서는 문자를 해득한 뇌성마비 학생들의 언어능력에 적절한 의사소통 도구를 제공할 목적으로 SGD프로그램을 제안하였다. SGD 관련 선행 연구의 고찰을 토대로 SGD 프로그램 개발이 갖는 의의를 살펴보면 다음과 같다.
제안 방법
- 이 연구에서는 SGD를 활용한 선행 연구들을 1) 메시지의 길이를 비교한 연구 2) 음성합성의 명료도와 음성 산출의 효과 3) 음성출력의 유무에 따른 AAC 시스템의 효율성 4) SGD가 있는 중재와 SGD가 없는 중재의 효율성 5) 기능적 의사소통과 반응 효율성을 위한 SGD의 효과 6) 문해 학습의 항목들로 구분하여 살펴보았다. 이러한 선행연구들은 이 연구에서 구현된 SGD 프로그램 설계와 기능구현을 위한 이론적 토대로 활용되었다.
- AAC를 사용하여 의사소통하는 아동의 메시지 길이의 효과를 검증한 연구에서는 아동이 한 단어 메시지를 할 때와 2～4개의 단어로 구성된 메시지를 만드는 두 가지 조건으로 음성합성 기반의 SGD를 사용하였다. 연구결과 3～5학년의 낯선 어린이들은 긴 메시지 산출에 긍정적인 태도를 보이는 반면, 친근감 있는 아동에게는 차이가 없는 것으로 나타났다[6].
- SGD의 문제점을 기술하도록 제시한 문항의 답변을 분석한 결과 스캐닝 기능의 제공의 필요성, 데이터를 쉽게 분석할 수 있는 데이터 분석기능과 분석결과를 요약하여 제시해 주는 기능의 필요성, 학생에게 제시되는 독해 문제를 해결하고 오류에 대한 피드백을 제공할 수 있는 문제풀이 및 저작 기능, 기타 화면구성의 문제점 등을 지적하였다.
- 후속 연구에서는 중증장애를 가진 다섯 명의 학생에게 확대하여 적용하였으며, 숙련되지 않은 의사소통 상대자에게 학생들이 SGD를 사용하였다. 각 아동들의 문제행동을 대체하기 위해 디지털 음성이 제공되는 SGD를 사용하여 기능적 의사소통 훈련을 실시하였다. 연구결과 성공적으로 SGD를 사용하는 학생들의 문제행동이 줄어들었고 적절한 의사소통이 증가하는 것을 알 수 있었다[16].
- 타당성 검토를 위해 지체장애학교에서 5년 이상 근무한 경험이 있는 10명의 교사에게 SGD 개발의 목적과 활용방법을 설명하고 직접 SGD를 사용해 보도록 하였다. 교사들의 간략한 정보, AAC에 대한 지식과 중재경험, SGD 설계, SGD 적용 효과성, SGD의 문제점에 관한 설문지에 리커트 5점 척도로 평정하게 하였다. SGD 개발의 타당성을 검토한 교사들의 기초 정보는 [표 1]과 같다.
- 단어와 다중 의사소통 체계를 사용한 단어 조합이 추가될 때 SGD의 효과에 대한 두 가지 연구에서 경도와 중증의 정신지체가 있는 두 명의 아동에게 두 단어를 결합하는 다중 의사소통 체계의 사용과(예, 말하기+손짓) SGD를 이용한 다중 의사소통 방식을 비교하였다. 연구결과 한 아동은 두 상황에서 아무런 차이가 없었으나, 다른 아동은 SGD를 사용한 상태에서 더 효과적으로 학습하였다[13].
- 데이터 분석기는 사용자가 SGD 프로그램을 사용할 때 생성된 데이터를 불러와서 사용자의 언어표현을 분석하고 결과 값을 입력하면 아동의 언어표현 능력 (C-unit, 어절수, MNC, 오타율, 내용일치도 등)을 측정할 수 있으며 그 결과를 각각의 학생별 표로 제시해준다. 데이터 분석기 화면에는 사용자의 데이터 불러오기 메뉴, 분석자가 사용자의 언어표현을 분석하는 분석 메뉴, 분석 결과를 입력하는 결과입력 메뉴들로 구성되어 있다.
- 독립변인으로 음성산출 효과를 알아본 연구에서는 뇌성마비로 인해 의사소통 능력에 어려움을 보이는 아동에 대한 또래 아동의 태도를 알아보았다. 이 연구에서 또래 아동들은 SGD와 같이 음성산출이 가능한 도구를 사용하는 상황과 음성산출이 없는 도구를 사용하는 상황의 비디오를 시청하였다.
- 이 연구에서 구현한 SGD 프로그램은 뇌성마비 학생들이 교사가 SGD 프로그램을 통해 제공하는 이야기 자료를 활용하여 읽기, 듣기 학습이 가능하고 대체키보드를 통해 입력된 문자는 음성합성 엔진을 통해 말소리로 산출되므로 쓰기와 말하기가 가능하게 하였다. 또한, 사용자의 사용기록을 데이터베이스에 저장하고 분석할 수 있으며 이를 바탕으로 학생들의 언어표현 능력을 분석할 수 있다. SGD 프로그램의 전체 구조는 [그림 1]과 같다.
- 이 실험에서는 점원이 주문내용의 확인을 위해 설명을 요구하는 횟수와 주문하는 시간을 통해 그 효율성을 측정하였다. 연구결과 대상자는 AAC 시스템을 이용하여 원하는 음식 요구하기를 두 번 모두 성공하였다. SGD 보다 의사소통 수첩이 더 효율적이고 효과적이라고 밝혀졌으며, 이 결과를 통해 다음과 같이 제언하였다.
- 패스트푸드 음식점에서 다양한 AAC 시스템으로 주문하는 두 가지 실험을 비교한 연구의 첫 번째 실험은 의사소통 수첩과 SGD를 비교한 것이다. 이 실험에서는 점원이 주문내용의 확인을 위해 설명을 요구하는 횟수와 주문하는 시간을 통해 그 효율성을 측정하였다. 연구결과 대상자는 AAC 시스템을 이용하여 원하는 음식 요구하기를 두 번 모두 성공하였다.
- 이 연구에서 제안하는 SGD 프로그램은 사용자를 확인하는 SGD 시작 모듈, 이미지와 텍스트로 구성된 이야기 자료, 이야기 자료를 제작, 수정 및 편집할 수 있는 편집기, 자연스러운 언어표현과 문자입력 속도 향상을 보조하는 단어 자동 완성, 자동 띄어쓰기 엔진, 학생들의 언어표현을 위해 고안된 대체키보드와 음성합성 엔진, 사용자의 사용기록을 저장하는 데이터베이스와 이를 분석할 수 있는 데이터 분석기 등으로 구성되었다. 이 연구에서 구현한 SGD 프로그램은 뇌성마비 학생들이 교사가 SGD 프로그램을 통해 제공하는 이야기 자료를 활용하여 읽기, 듣기 학습이 가능하고 대체키보드를 통해 입력된 문자는 음성합성 엔진을 통해 말소리로 산출되므로 쓰기와 말하기가 가능하게 하였다.
- ' 라는 말소리로 산출하도록 설계되어 있다. 자동 띄어쓰기 기능은 부산대학교 한국어 정보 처리 연구실에서 개발한 엔진을 본 프로그램에 맞도록 플렛폼을 바꾸어 구현 하였다. 사용자가 자동 띄어쓰기를 전혀 하지 않고 사용할 경우 자동 띄어쓰기 정확도는 약 90% 정도이다.
- SGD 보다 의사소통 수첩이 더 효율적이고 효과적이라고 밝혀졌으며, 이 결과를 통해 다음과 같이 제언하였다. 첫째, 실험에 영향을 미치지 않도록 설정된 환경에서 진행되었다. 둘째, 사용된 SGD가 제공하는 합성음성의 명료도가 낮았다.
- 추가 실험에서는 디지털 음성과 다음사항들을 비교하였다(의사소통 수첩과 프린터를 함께 사용한 SGD의 비교, 프린터 없는 SGD와 명료도가 높은 SGD의 비교). 연구결과, 프린터의 유무와 관계없이 SGD 간의 차이가 없었으며 의사소통 수첩과 명료도가 높은 SGD의 차이가 없었다.
- 개발을 완료한 후, 개발된 SGD가 뇌성마비 학생의 AAC 중재에 효과적으로 활용될 수 있을지를 알아보기 위한 타당성 검토를 실시하였다. 타당성 검토를 위해 지체장애학교에서 5년 이상 근무한 경험이 있는 10명의 교사에게 SGD 개발의 목적과 활용방법을 설명하고 직접 SGD를 사용해 보도록 하였다. 교사들의 간략한 정보, AAC에 대한 지식과 중재경험, SGD 설계, SGD 적용 효과성, SGD의 문제점에 관한 설문지에 리커트 5점 척도로 평정하게 하였다.
- 패스트푸드 음식점에서 다양한 AAC 시스템으로 주문하는 두 가지 실험을 비교한 연구의 첫 번째 실험은 의사소통 수첩과 SGD를 비교한 것이다. 이 실험에서는 점원이 주문내용의 확인을 위해 설명을 요구하는 횟수와 주문하는 시간을 통해 그 효율성을 측정하였다.
- 후속 연구에서, 다운증후군 아이들의 다중 의사소통 체계와 SGD를 사용한 다중 의사소통 체계를 비교하였다. SGD가 없는 경우 보다 SGD가 있는 경우에서 아동들은 단어를 더 많이 사용하거나 단어 결합을 더 많이 사용하는 것으로 나타났다.
- 중증장애와 의사소통장애를 가진 3명의 아동들의 문제행동을 대체하기 위해 SGD를 활용한 기능적 의사소통의 효과를 평가한 연구결과, 대상자는 탈출 또는 문제행동을 하기보다 SGD 사용하여 요구하기를 성공적으로 학습할 수 있었다[15]. 후속 연구에서는 중증장애를 가진 다섯 명의 학생에게 확대하여 적용하였으며, 숙련되지 않은 의사소통 상대자에게 학생들이 SGD를 사용하였다. 각 아동들의 문제행동을 대체하기 위해 디지털 음성이 제공되는 SGD를 사용하여 기능적 의사소통 훈련을 실시하였다.
대상 데이터
- 기본적인 화면구성은 이야기의 내용을 표현한 삽화 이미지가 왼쪽에 제시되며 텍스트는 오른쪽에 제시된다. 읽기 엔진은 HCILAB사의 음성합성 엔진(TTS) 소프트웨어 개발 키트(Software Development Kit)를 제공받아 구현하였다. 메뉴에서 시작 버튼을 눌러 이야기 자료를 실행시킬 수 있다.
성능/효과
- 후속 연구에서, 다운증후군 아이들의 다중 의사소통 체계와 SGD를 사용한 다중 의사소통 체계를 비교하였다. SGD가 없는 경우 보다 SGD가 있는 경우에서 아동들은 단어를 더 많이 사용하거나 단어 결합을 더 많이 사용하는 것으로 나타났다. 또한, 손짓을 사용할 기회가 더 많았음에도 불구하고 SGD가 더욱 자주 사용되었다.
- [표 4]와 같이, SGD의 실제 적용에 관한 설문에 대한 응답은 대부분의 질문에 매우 효과적일 것이라고 응답하였으며, SGD를 수업시간에 실제로 적용해 보고 싶다고 하였다. SGD에서 생성된 데이터를 분석하여 뇌성마비 학생의 언어능력 평가에 도움이 될 것이라는 항목에 대한 점수는 다른 문항보다 상대적으로 낮게 나타났다.
- [표 1]과 같이, SGD 개발의 타당성 검토에 참여한 10명의 교사는 유초등부 4명, 중고등부 6명이었으며, 특수 교육 경력이 5년 이상 근무한 교사 5명 10년 이상 근무한 교사 5명으로 오랜 기간 동안 지체장애 학교에서 근무한 경험을 가지고 있는 것으로 나타났다. SGD 개발의 타당성 검토 교사에 대한 AAC 중재 경험과 지식의 정도 등을 묻는 설문의 내용과 결과는 [표 2]와 같다.
- 둘째, 기존의 관련 소프트웨어와 비교해 볼 때, 인위적 스크립트 상황이 아닌 실제 교수·학습 상황에서 SGD 프로그램이 제공하는 학습 콘텐츠를 통해 AAC를 사용하는 뇌성마비 학생들의 총체적 언어 지도가 가능하다는 점에서 의의가 있다.
- 첫째, 실험에 영향을 미치지 않도록 설정된 환경에서 진행되었다. 둘째, 사용된 SGD가 제공하는 합성음성의 명료도가 낮았다. 마지막으로 SGD와 비교하여 의사소통 수첩이 적은 정보로도 활용이 가능하였다[12].
- 셋째, SGD 프로그램을 활용함으로써 SGD 프로그램에서 제공하는 데이터를 분석하여 그 결과로 뇌성마비 학생의 언어능력을 측정해 볼 수 있으며, 이를 근거로 언어지도 목표를 설정하고 학습 콘텐츠를 수정하여 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
- AAC를 사용하여 의사소통하는 아동의 메시지 길이의 효과를 검증한 연구에서는 아동이 한 단어 메시지를 할 때와 2～4개의 단어로 구성된 메시지를 만드는 두 가지 조건으로 음성합성 기반의 SGD를 사용하였다. 연구결과 3～5학년의 낯선 어린이들은 긴 메시지 산출에 긍정적인 태도를 보이는 반면, 친근감 있는 아동에게는 차이가 없는 것으로 나타났다[6].
- 추가 실험에서는 디지털 음성과 다음사항들을 비교하였다(의사소통 수첩과 프린터를 함께 사용한 SGD의 비교, 프린터 없는 SGD와 명료도가 높은 SGD의 비교). 연구결과, 프린터의 유무와 관계없이 SGD 간의 차이가 없었으며 의사소통 수첩과 명료도가 높은 SGD의 차이가 없었다. 명료성이 낮은 SGD와 비교하였을 때 명료성이 높은 SGD 도구를 사용하여 주문하는 경우가 주문시 시간이 짧았으나, 의사소통 수첩이 훨씬 효율적 이었다.
- 다른 연구에서 SGD를 사용하는 아동의 의사소통 촉진자에 대한 태도 연구 변인은 ① 메시지 길이(한 단어대 구절) ② AAC 사용자의 메시지에 대한 의사소통 상대자의 대한 반응(존재 대 부재) ③ 의사소통 촉진자의 배경(낯선 사람 대 친근한 사람)이었다. 연구결과는 촉진자의 배경과 메시지 길이에 상호작용 효과가 나타났으며, 한 단어 메시지를 사용할 때 보다 구절을 사용할 때 더 긍정적인 태도를 보이는 것으로 나타났다[7].
- 이 연구 결과 미리 저장된 메시지는 문제행동보다 더 효율적이며 신체노력이 반응 효율에 기여한다는 가설을 뒷받침하였다[18]. 요약하면, SGD의 사용은 기능적 의사소통 훈련에 활용될 때 문제행동의 대체를 돕는 잠재성이 있음을 보여준다고 할 수 있다.
- 음성산출 유형(디지털음성 대 합성음성), 메시지 길이와 의사소통 상대자의 반응을 변인으로 하는 연구에서 SGD를 사용하는 아동에 대한 의사소통 촉진자의 인식을 조사한 결과 메시지 길이에서 주 효과가 나타났으며, 한 단어 메시지보다 구절이 있는 조건들이 높게 평가되었다. 또한 명료도가 높은 음성합성 장치의 사용을 제안했으며 의사소통 상대자들은 음성산출 유형과 관계없이 학습자의 메시지에 반응한다고 하였다[8].
- 공격성을 가진 아동을 대상으로 SGD의 반응 효율성을 실험한 연구에서 대상자는 미리 저장된 메시지를 선택하여 음성으로 산출될 수 있도록 하였다. 이 연구 결과 미리 저장된 메시지는 문제행동보다 더 효율적이며 신체노력이 반응 효율에 기여한다는 가설을 뒷받침하였다[18]. 요약하면, SGD의 사용은 기능적 의사소통 훈련에 활용될 때 문제행동의 대체를 돕는 잠재성이 있음을 보여준다고 할 수 있다.
- 이 연구에서 제안하는 SGD 프로그램은 사용자를 확인하는 SGD 시작 모듈, 이미지와 텍스트로 구성된 이야기 자료, 이야기 자료를 제작, 수정 및 편집할 수 있는 편집기, 자연스러운 언어표현과 문자입력 속도 향상을 보조하는 단어 자동 완성, 자동 띄어쓰기 엔진, 학생들의 언어표현을 위해 고안된 대체키보드와 음성합성 엔진, 사용자의 사용기록을 저장하는 데이터베이스와 이를 분석할 수 있는 데이터 분석기 등으로 구성되었다. 이 연구에서 구현한 SGD 프로그램은 뇌성마비 학생들이 교사가 SGD 프로그램을 통해 제공하는 이야기 자료를 활용하여 읽기, 듣기 학습이 가능하고 대체키보드를 통해 입력된 문자는 음성합성 엔진을 통해 말소리로 산출되므로 쓰기와 말하기가 가능하게 하였다. 또한, 사용자의 사용기록을 데이터베이스에 저장하고 분석할 수 있으며 이를 바탕으로 학생들의 언어표현 능력을 분석할 수 있다.
- 첫째, 현재까지의 AAC 도구의 적용과 사용의 목적이 의사소통 보조기기의 고유한 기능에 한정되는 것이 아니라 학습 도구로써의 기능과 의사표현을 위한 수단을 동시에 만족할 수 있는 프로그램이라는 점에서 의의가 있다.
후속연구
- 또한, SGD 프로그램 사용내역을 데이터로 저장하여 뇌성마비 학생의 언어를 분석할 수 있도록 개발할 필요가 있다. 이러한 데이터를 통해 AAC를 사용하는 뇌성마비 학생들이 사용하는 핵심어휘, 메시지 출력 타이밍 측정, 자발어 수집, 구문 분석 등 사용자의 언어표현을 밝히는 기초연구 수행에서 주요한 기초정보를 제공받을 수 있을 것이다.
- 따라서 AAC를 사용하는 장애학생에게 효율적 의사소통과 통사론 및 텍스트 안의 형태소 사용에 대한 이해를 돕기 위한 중재가 필요하다. 이러한 중재의 적용을 위해서는 이 연구에서 제안하는 SGD와 같은 도구의 구현이 선행되어야 할 것이다.
- 추후 연구 과제는 개발된 SGD 프로그램을 임상실험에 적용하여 효과에 대한 검증을 실시하지 못한 제한점을 가지고 있으므로 다양한 장애 영역을 대상으로 적용 하여 효과를 검증하는 것이다.
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