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문제 정의
- MXPH 과제의 반복 측정횟수에 따른 공기역학적 변수들의 평균과 표준편차는 에 제시하였다.
- VOEF 과제에서 반복 측정횟수와 성별에 따른 변수들의 반복측정 분산분석 결과는 에 제시하였다.
- 본 연구는 PAS Model 6600을 이용하여 임상에서 대상자들의 음성이 정상 범주 내에 있는지를 평가할 수 있는 한국 정상 성인의 공기역학적 변수들의 정상치를 제시하였다. 본 연구를 통해 공기역학적 검사를 여러 번 반복 측정하여도 측정치들 간의 차이가 없어 공기역학적 검사의 검사-재검사의 신뢰도가 높으며, 성별에 따라 일부 공기역학적 변수들이 차이가 있으므로 PAS를 실시할 때 이를 고려해야 할 것을 밝혔다.
- 본 연구는 정상 한국 성인의 발성 시 KayPENTAX사의 PAS Model 6600을 이용한 공기역학적 특성을 살펴보고, 음성장애를 평가하고 치료할 때 기준으로 사용할 수 있는 공기역학적 변수들의 표준화된 정상치를 마련하고자 실시되었다.
- 이에 본 연구에서는 PAS Model 6600을 이용하여 음성장애가 없는 한국 정상 남녀 성인을 대상으로 발성 시 공기역학적 변수들의 정상치를 표준화하고, 각 공기역학적 변수들을 반복하여 측정한 측정치들 간에 차이가 있는지를 살펴봄으로써 공기역학적 측정의 신뢰도를 평가하고 이를 통해 보다 정확한 정상치의 기준을 마련하여 추후 음성장애와 관련된 임상과 연구에서 이를 활용하는데 기여하고자 한다.
- 이에 본 연구에서는 김재옥 외(2009)의 연구를 확장하여 좀 더 많은 대상자를 포함시켰으며, 이들로부터 측정할 수 있는 모든 변수들의 측정값을 제시할 뿐 아니라 이들을 반복적으로 측정할 때 그 반복 측정횟수에 따라 어떠한 차이가 있는지를 살펴봄으로써 보다 정확한 공기역학적 변수들의 정상치와 변수들의 오차 없는 측정값을 산출할 수 있는 반복 측정횟수의 기준을 마련하고자 하였다.
제안 방법
- 본 연구에 사용된 공기역학적 변수들은 PAS Model 6600으로 분석하였으며 <부록 1>에 제시하였고, 각 변수들의 약자는 PAS Model 6600 메뉴얼(2006)에 제시한 것을 그대로 사용하였다. MXPH 과제에서 최대음압(Maximum SPL; MAXDB), 최소 음압(Minimum SPL; MINDB), 평균음압(Mean SPL; MEADB), 음압범위(SPL Range; RANDB), 유성음산출 시 평균음압(Mean SPL during Voicing; DHODB), 평균음도(Mean Pitch; MEAP), 최대연장발성시간(Phonation Time; PHOT), 최고호기류율(Peak Expiratory Airflow; PEF), 평균호기류율(Mean Expiratory Airflow; MEAF), 호기량(Expiratory Volume; FVC)을 측정하였으며, European Laryngological Society(Dejonckere et al., 2001)에서 제시한 바와 같이 이를 3회 반복 측정하였다.
- VOEF 과제는 파열음과 유성음을 번갈아 산출하는 기류저지법을 이용하였는데, 이 방법은 대상자가 바깥 손잡이를 양손으로 잡은 상태에서 뉴모타코그라프에 연결되어 있는 직경이 1mm 되는 일회용 플라스틱 튜브를 마스크에 끼운 상태에서 숨을 충분하게 들여 마신 후 마스크를 얼굴에 밀착시켜 튜브를 앞니 사이에 위치시키고, 한 호흡에 편안한 음높이와 음크기에서 /pa/를 1초에 한 번씩 같은 강세를 주면서 산출하는 속도로 연속하여 5번 반복하였으며, 이를 3회 반복 시행하였다. 이 때 대상자가 치아로 튜브를 강하게 물지 않도록 주의시켰다.
- VOEF 과제에서는 최대음압(Maximum SPL; MAXDB), 평균 음압(Mean SPL; MEADB), 유성음산출 시 평균음압(Mean SPL during Voicing; DHODB), 평균음도(Mean Pitch; MEAP), 음도범위(Pitch Range; RANP), 호기류지속시간(Expiratory Airlofw Duration; FET100), 최고성문하압(Peak Air Pressure; RAP), 평균 성문하압(Mean Air Pressure; MPAP), 최고호기류율(Peak Expiratory Airflow; PEF), 표적호기류율(Target Airflow; TARF), 호기량(Expiratory Volume; FVC), 유성음산출 시 평균호기류율(Mean Airflow during Voicing; MFPHO), 공기역학(Aerodynamic Power; APOW), 성문저항(Aerodynamic Resistance; ARES), 음성 효율성(Aerodynamic Efficiency; AEFF)을 측정하였으며, PAS 6600 메뉴얼(KayPENTAX, 2006)에 의거하여 5번 반복한 것 중 중간의 3회 반복 측정한 값의 평균을 산출하였고, 이를 3회 반복한 것을 채택하였다.
- 대상자들은 서울에 소재한 대학병원 이비인후과 음성클리닉을 방문하여 소음이 통제된 방에서 편안한 자세로 앉은 다음, PAS Model 6600을 이용한 공기역학적 검사 중 최대연장발성(Maximum Sustained Phonation; MXPH) 과제와 음성효율성(Voicing Efficiency; VOEF) 과제를 실시하였다. 각 과제를 실시하기 전에 교정(calibration)용 1.
- MXPH 과제는 모음을 최대한 길게 발성할 때의 공기역학적 특성을 측정하는 것으로, 대상자는 바깥 손잡이를 양손으로 잡은 상태에서 숨을 깊게 들여마신 후 뉴모타코그라프에 연결되어 있는 마스크를 얼굴에 밀착하고 편안한 음높이와 음크기로 /a/ 모음을 최대한 길게 발성하였고, 이를 3회 반복 시행하였다. 본 검사는 연구자가 시범을 보이고 대상자가 과제를 충분히 이해하고 연습한 후에 실시하였다.
- 이에 본 연구에서는 와 에 각 공기역학적 변수들의 중위값과 사분위수, 95% 신뢰구간과 최소-최대 범위를 함께 제시하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 참여한 대상은 과거력 상 호흡기질환, 신경계질환, 갑상선질환 및 후두질환을 경험한 적이 없으며, 조음기관의 구조적 및 기능적인 이상이 없고 정상 청력을 가졌으며, 데이터 수집일을 기준으로 최근 2주 동안 호흡기질환이 없는 사람으로 하였다. 그들 중에서 정상 대화 시 임상경력이 3년 이상인 언어 치료사 2인에 의해 평가된 청지각적 평가(GRBAS 척도 중 G)가 0점이고, 후두전문의에 의한 후두스트로보스코피(laryngostroboscopy) 소견 상 후두 구조가 정상인 18~49세까지의 정상 한국인 남성 70명과 여성 100명을 대상으로 하였다. 특히 여성은 호르몬의 변화에 따른 음성의 변화가 있을 수 있기 때문에 폐경이 되지 않고 검사 당일 월경 중에 있지 않은 여성만 포함시켰다.
- 본 연구에 참여한 대상은 과거력 상 호흡기질환, 신경계질환, 갑상선질환 및 후두질환을 경험한 적이 없으며, 조음기관의 구조적 및 기능적인 이상이 없고 정상 청력을 가졌으며, 데이터 수집일을 기준으로 최근 2주 동안 호흡기질환이 없는 사람으로 하였다. 그들 중에서 정상 대화 시 임상경력이 3년 이상인 언어 치료사 2인에 의해 평가된 청지각적 평가(GRBAS 척도 중 G)가 0점이고, 후두전문의에 의한 후두스트로보스코피(laryngostroboscopy) 소견 상 후두 구조가 정상인 18~49세까지의 정상 한국인 남성 70명과 여성 100명을 대상으로 하였다.
데이터처리
- , Chicago, IL)으로 처리하였다. 기술통계를 이용하여 세 번씩 반복 측정된 각 공기역학적 변수 측정치들의 평균과 표준편차를 산출하였고, 각 변수별 반복 측정횟수와 성별에 따른 반복 측정치들 간의 차이는 이원요인 반복측정 분산분석으로 검정하였다. 반복측정 분산분석에서 Mauchly의 구형성 검정에 의해 구형성이 가정된 경우에는 개체 내 효과 검정의 구형성 가정값을 사용하였고, 구형성 가정이 되지 않은 경우는 GreenhouseGeisser로 수정한 값을 사용하였다.
- 반복측정 분산분석에서 Mauchly의 구형성 검정에 의해 구형성이 가정된 경우에는 개체 내 효과 검정의 구형성 가정값을 사용하였고, 구형성 가정이 되지 않은 경우는 GreenhouseGeisser로 수정한 값을 사용하였다. 또한 각 공기역학적 변수들의 성별에 따른 차이는 기술통계를 이용하여 각 변수별로 3회 반복 측정한 측정치들의 평균값을 산출한 후 독립표본 t 검정으로 분석하였다.
이론/모형
- 기술통계를 이용하여 세 번씩 반복 측정된 각 공기역학적 변수 측정치들의 평균과 표준편차를 산출하였고, 각 변수별 반복 측정횟수와 성별에 따른 반복 측정치들 간의 차이는 이원요인 반복측정 분산분석으로 검정하였다. 반복측정 분산분석에서 Mauchly의 구형성 검정에 의해 구형성이 가정된 경우에는 개체 내 효과 검정의 구형성 가정값을 사용하였고, 구형성 가정이 되지 않은 경우는 GreenhouseGeisser로 수정한 값을 사용하였다. 또한 각 공기역학적 변수들의 성별에 따른 차이는 기술통계를 이용하여 각 변수별로 3회 반복 측정한 측정치들의 평균값을 산출한 후 독립표본 t 검정으로 분석하였다.
- 본 연구에 사용된 공기역학적 변수들은 PAS Model 6600으로 분석하였으며 에 제시하였고, 각 변수들의 약자는 PAS Model 6600 메뉴얼(2006)에 제시한 것을 그대로 사용하였다.
성능/효과
- 반복 측정횟수와 성별 간의 상호작용 효과가 있는 변수는 <그림 2>의 MPAP였고, 그 외에 반복 측정횟수와 성별 간의 상호작용이 있는 변수는 없었다. MPAP는 반복 측정횟수가 증가할수록 남성은 점차 증가하였고, 여성은 첫 번째에서 두 번째 측정할 때 증가하였으나 그 후 더 이상 증가하지 않았다(F = 3.681, p = .029). 반복 측정횟수에 따라 통계적으로 유의미한 차이가 있었던 변수는 DHODB(F = 8.
- MXPH 과제의 반복 측정횟수에 따른 공기역학적 변수들의 평균과 표준편차는 <표 4>에 제시하였다. MXPH 과제에서 반복 측정횟수에 따라 통계적으로 유의미한 차이를 보인 FVC는 남성과 여성 모두 반복 측정횟수가 증가할수록 측정치의 평균값이 점차 증가하였으며, 첫 번째와 세 번째 측정치 간의 차이가 남성은 0.14 Liters, 여성은 0.11 Liters였다.
- VOEF 과제의 반복 측정횟수에 따른 공기역학적 변수들의 평균과 표준편차는 <표 5>와 같다. VOEF 과제에서 반복 측정 횟수에 따라 통계적 차이를 보인 변수들 중에서 반복 측정횟수가 증가할수록 측정치의 평균값이 증가한 변수는 DHODB, MEAP, RAP였고, 측정치의 평균값이 감소한 변수는 FET100와 FVC였다. DHODB에서 첫 번째와 세 번째 측정치 간의 차이가 남성은 0.
- 그 외의 다른 변수들, 특히 임상에서 중요하게 평가되는 평균음도(MEAP), 최대 연장발성시간(PHOT) 및 평균호기류율(MEAF)은 세 번씩 반복 측정하는 동안 측정치들 간의 유의미한 차이가 없었다. 결론적으로 MXPH 과제는 여러 번 반복해서 측정하여도 측정치들 간의 차이가 없으므로 검사를 1회만 실시하더라도 정확하게만 측정한다면 검사의 결과가 신뢰성(reliability)이 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 Yiu 외(2004)의 연구결과와는 상반되는데, Yiu 외(2004)는 MXPH 과제를 5회 반복해서 측정한 결과 반복 횟수가 증가할수록 평균호기류율이 지속적으로 증가하는 양상을 보였기 때문에 평가자 내 변이성을 최소화시키기 위해서는 MXPH 과제는 최소 5회 이상 실시해야 한다고 제안하였다.
- 08 cm H2O였다. 그리고 남성과 여성 모두 반복 측정횟수가 증가할수록 감소하는 경향을 보인 FET100은 첫 번째와 세 번째 측정치 간의 차이가 남성은 0.06 초, 여성은 0.03 초였으며, FVC는 첫 번째와 세 번째 측정치 간의 차이가 남성과 여성 모두에서 0.01 Liters였다.
- 55 dB로 남녀 모두에서 첫 번째와 세 번째 측정치 간의 차이가 크기 않음을 알 수 있다. 남성과 여성 모두에서 반복 측정할수록 측정치가 증가하는 변수는 호기량(FVC)이었으나 이 또한 남녀 모두에서 첫 번째 측정치와 마지막 측정치 간의 차이가 크지 않았다. 그 외의 다른 변수들, 특히 임상에서 중요하게 평가되는 평균음도(MEAP), 최대 연장발성시간(PHOT) 및 평균호기류율(MEAF)은 세 번씩 반복 측정하는 동안 측정치들 간의 유의미한 차이가 없었다.
- 두 과제에서 남성이 여성에 비해 높은 평균값을 보인 공기역학적 변수들은 최소음압(MINDB), 최대연장발성시간, 최고성문하압, 호기류율과 관련된 모든 변수들(최고호기류율(PEF), 평균호기류율, 표적호기류율(TARF), 유성음 산출시 평균호기류율(MFPHO)), 호기량, 공기역학(APOW)이었다. 이 중에서 최대연장발성시간은 남성이 21.
- 두 과제에서 여성이 남성에 비해 높은 변수는 음압범위(RANDB), 평균음도, 음도범위(RANP), 성문저항(ARES), 음성효율성(AEFF)이었다. 여성이 남성에 비해 음압범위와 음도범위가 높은 것은 여성이 발성 시 음압과 음도를 일정하게 유지할 수 있는 호흡계와 후두계의 조절 능력이 남성에 비해서는 조금 낮다고 생각해볼 수 있다.
- 으로 두 연구 모두에서 성별 간에 통계적으로 유의미한 차이는 없었으나 평균값에서는 차이를 보였다. 또한 두 연구 모두 표준편차의 값이 크게 나타나 본 연구와 마찬가지로 대상자 간 변이성이 크다는 것을 알 수 있다. 이렇게 공기역학, 음성효율성 등과 같이 대상자 간 변이성이 큰 공기역학적 변수들은 평균값보다 중위값(median)을 제시해 주는 것이 좋다고 하였다(Awan, 2010).
- 반복 측정 횟수와 성별 간의 유의미한 상호작용이 나타난 변수는 과 같이 MEADB로 그 평균값은 반복 측정횟수가 증가할수록 남성에서 감소하는 반면, 여성에서는 증가하였다(F = 5.709, p = .004).
- 반복 측정횟수에 따른 차이는 MXPH 과제에서 평균음압(MEADB)만이 반복 측정횟수와 성별에 따른 상호작용이 유의미하게 나타났다. 즉 평균음압은 반복 측정할수록 남성은 감소하는 반면, 여성은 증가하는 경향을 보였다.
- 반복 측정횟수에 따른 차이를 VOEF 과제에서 살펴보면, 반복 측정횟수가 증가할수록 측정치가 증가하는 변수는 유성음 산출 시 평균음압(DHODB), 평균음도, 최고성문하압(RAP)이었고, 반복 측정횟수가 증가할수록 측정치가 감소하는 변수는 호기류지속시간(FET100)과 호기량이었다. 그러나 모든 변수에서 첫 번째 측정치와 세 번째 측정치 간의 차이가 크지 않았으며, Yiu 외(2004)의 연구에서도 평균성문하압을 반복적으로 측정한 측정치들 간의 차이가 없었다.
- 반복 측정횟수와 성별 간의 상호작용 효과가 있는 변수는 의 MPAP였고, 그 외에 반복 측정횟수와 성별 간의 상호작용이 있는 변수는 없었다.
- 본 연구는 PAS Model 6600을 이용하여 임상에서 대상자들의 음성이 정상 범주 내에 있는지를 평가할 수 있는 한국 정상 성인의 공기역학적 변수들의 정상치를 제시하였다. 본 연구를 통해 공기역학적 검사를 여러 번 반복 측정하여도 측정치들 간의 차이가 없어 공기역학적 검사의 검사-재검사의 신뢰도가 높으며, 성별에 따라 일부 공기역학적 변수들이 차이가 있으므로 PAS를 실시할 때 이를 고려해야 할 것을 밝혔다.
- 성별에 따른 공기역학적 특성들을 종합해보면, 유사한 성문하압으로 유사한 정도의 음압을 산출할 때, 평균음도, 성문저항, 음성효율성은 여성이 남성에 비해 높으나 최대발성시간, 호기류율, 호기량 및 공기역학은 남성이 여성에 비해 높았다. 이는 여성이 남성에 비해 같은 음의 크기를 산출할 때 성문저항이 높고 음성효율성이 높은 반면, 남성은 호흡계의 탄력성과 폐활량이 크고 발성 시 초당 더 많은 공기량을 사용한다는 것을 알 수 있다.
- 성별에 따른 차이를 보면, 우선 두 과제에서 남성과 여성 간의 차이가 없는 공기역학적 변수는 최고음압(MAXDB), 평균음압, 유성음 산출 시 평균음압, 호기류지속시간, 평균성문하압(MPAP)이었다. 음압과 관련된 변수들과 성문하압은 성별에 따른 차이를 보이지 않아 편안한 상태에서 발성할 때 음압과 성문하압은 성별에 관계없이 유사하게 산출된다는 것을 알 수 있다.
- 음압과 관련된 변수들과 성문하압은 성별에 따른 차이를 보이지 않아 편안한 상태에서 발성할 때 음압과 성문하압은 성별에 관계없이 유사하게 산출된다는 것을 알 수 있다. 이들을 각각 살펴보면, 평균음압의 평균값은 MXPH 과제에서 남성과 여성이 각각 83.84 dB, 83.02 dB였고, VOEF 과제에서는 각각 82.43 dB과 80.61 dB로 두 과제 모두 성별 간의 차이가 없었다. Zraick 외(2011, 2013)의 연구에 참여한 대상자 중 18~39세의 정상 성인의 평균음압의 평균값도 MXPH 과제에서 남성이 81.
- 반복 측정횟수에 따른 차이는 MXPH 과제에서 평균음압(MEADB)만이 반복 측정횟수와 성별에 따른 상호작용이 유의미하게 나타났다. 즉 평균음압은 반복 측정할수록 남성은 감소하는 반면, 여성은 증가하는 경향을 보였다. 그러나 남성의 평균음압은 첫 번째 측정치가 79.
- 평균음도의 평균값은 MXPH 과제에서 남성이 122.35 Hz, 여성이 217.81 Hz이었고, VOEF 과제에서는 남성이 123.39 Hz, 여성이 221.19 Hz로 여성이 남성보다 높았으며 이러한 차이는 성별에 따른 후두의 해부학적 차이에 의한 것으로 여성의 후두연골과 성대구조가 남성에 비해 작고 짧기 때문에 여성의 평균음도가 높다.
후속연구
- 다시 말해 VOEF 과제도 여러번 반복해서 측정할 필요는 없다는 것을 알 수 있다. 그러나 보다 안정적인 공기역학적 변수들을 측정하기 위해서는 PAS Model 6600 매뉴얼(2006)에서 제시하는 대로 각 과제별로 3회 정도 반복해서 측정하는 것이 바람직할 것이다.
- 본 연구는 한국인 정상 성인만을 대상으로 실시하였으므로 추후에는 아동과 노인 인구까지 대상자를 확대하여 연령에 따른 공기역학적 수치가 어떻게 변화하는지를 분석할 필요가 있으며, 정상 성인의 연령이 20대에 편중되어 있어 추후에는 각 연령대별로 좀 더 많은 대상자를 포함시켜야 할 것이다. 또한 PAS를 이용하여 음성장애나 장애음성의 유형별로 공기역학적 특성을 살펴보고 본 연구와 비교함으로써 장애음성의 특성을 좀 더 파악할 수 있을 것이다.
- 본 연구는 한국인 정상 성인만을 대상으로 실시하였으므로 추후에는 아동과 노인 인구까지 대상자를 확대하여 연령에 따른 공기역학적 수치가 어떻게 변화하는지를 분석할 필요가 있으며, 정상 성인의 연령이 20대에 편중되어 있어 추후에는 각 연령대별로 좀 더 많은 대상자를 포함시켜야 할 것이다. 또한 PAS를 이용하여 음성장애나 장애음성의 유형별로 공기역학적 특성을 살펴보고 본 연구와 비교함으로써 장애음성의 특성을 좀 더 파악할 수 있을 것이다.
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