[논문]고카페인 섭취 전·후 음성 특성 비교

이아름; 김은연; 유현자; 최예린

doi:10.13064/ksss.2015.7.4.059

고카페인 섭취 전·후 음성 특성 비교
Comparison of Voice Characteristics Before and After High-Caffeine Intake 원문보기

말소리와 음성과학 = Phonetics and speech sciences, v.7 no.4, 2015년, pp.59 - 65

이아름 (명지대학교) , 김은연 (명지대학교) , 유현자 (명지대학교) , 최예린 (명지대학교)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to identify the differences in voice characteristic variables before and after taking a certain amount of high-caffeine. Linear PCM-M10 Recorder (SONY) was used for the recorder and basic frequency of the voice (Fo), frequency fluctuation rate (jitter), amplitude fluctuation rate (shimmer) and Signal-to-Noise Ratio (SNR) were measured using TF-32(University of Wisconsin-Madison, USA). First, prolonged phonation analysis results of /ah/ by male subjects showed the shimmer values after taking high-caffeine increased statistically significantly(p<.05) compared with before the intake and SNR values significantly decreased. (p<.05). On the other hand, female subjects didn't show any statistically significant differences in all variables. Second, male subjects showed statistically significant increased shimmer values after the intake compared with before the intake at /ah/ of syllable 'na' and /ah/ in 'ra' in 'autumn' paragraph (p<.05), and jitter values significantly increased at /ah/ in 'ah' (p<.05). However, female subjects didn't show any statistically significant differences in all variables. Results of this study showed that high-caffeine intake more affects male subjects than female subjects. In male subjects, shimmer and SNR changed at vowel prolonged phonation, /ah/, and study results showed that shimmer and SNR in 'Autumn' paragraph /na/, /ra/ and jitter in /ah/ could be identified as the variables to show the voice change.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 연구자는 설문지에 고카페인 음료를 섭취한 후에 느끼는 주관적인 음성변화나 몸의 변화를 시각통 증척도(visual analogue scale)로 표시하도록 하였다. 그리고 설문지가 끝난 후에 본인이 카페인에 민감하다고 생각하는지의 유무를 말하게 하였다. 그래서 본 연구자는 주관적으로 민감하다고 느끼는 사람이 객관적 수치에서도 크게 반응하면 민감한 사람이라고 판단하였다.
본 연구는 20대 남녀 각각 10명씩 총 20명을 대상으로 고카페인 음료 섭취 전후에 따른 음성 변화를 알아보고자 하였다. ‘가을’문단의 /가/, /나/, /다/, /라/, /아/의 /ㅏ/를 분석한 이유는 연장발성 /ㅏ/와 자연스러운 문장의 /ㅏ/의 차이가 있는지 알아보기 위해 ‘가을’문단을 사용하였다.
”라고 말하였다. 연구를 도와주는 분이 목소리 사용을 자제하는 것을 관찰함으로써 연구대상자들의 목소리 사용을 통제하였다.
이에 본 연구자는 보통 중추신경에 대한 효과는 카페인 80∼50 mg을 복용하였을 때 생기는데 본 연구자는 기준보다 많은 양을 먹었을 때 음성의 음향학적 특성에 미치는 영향을 연구하고자 한다.

제안 방법

각 대상자들은 섭취 전에 편안한 상태에서 녹음을 하고 에너지드링크라고 불리어지는 고카페인 음료 중 하나를 2캔, 즉카페인 함량 120mg을 섭취하였다. 그리고 최고 혈중농도에 이르는 40분후에 다시 녹음을 하였다.
그리고 TF-32로 ‘가, 나, 다, 라, 아’의 /ㅏ/를 편집하여 분석하였다.
본 연구와 비교해 보았을 때, 본 연구자는 김봉현, 조동욱(2011)에서 볼 수 없었던 주기간 진폭 변동율 값과 소음 대 잡음비, 기본주파수의 변수들을 추가적으로 분석하였으며, 카페인의 최고 혈중농도도 고려하여 섭취 후 40분으로 시간을 정하였다. 또한 카페인이 아닌 고카페인 음료로 연구를 하였고, 먼저 예비 실험을 실시하였다. 예비 실험은 대상자들에게 카페인 함량 180mg을 마시게 하였고, 대상자들은 마신 후에 여러 고통을 호소하여 본 연구에서 카페인 함량을 120mg으로 정하였다.
수집은 조용한 환경에서 연구자와 대상자가 일대일로 실시하였다. 먼저 대상자에게 편안한 느낌을 주기 위해 간단한 대화를 시도하였고, 대상자가 편안해졌을 때 녹음하였다. 마이크는 대상자의 입으로부터 10cm 떨어진 위치에서 마이크로 평상시 발화로 /ㅏ/ 모음 연장발성과 ‘가을’ 문단을 녹음 하였다.
이때 카페인 혈중농도 시간을 고려하지 않고 카페인을 연속으로 마시게 하였다. 본 연구와 비교해 보았을 때, 본 연구자는 김봉현, 조동욱(2011)에서 볼 수 없었던 주기간 진폭 변동율 값과 소음 대 잡음비, 기본주파수의 변수들을 추가적으로 분석하였으며, 카페인의 최고 혈중농도도 고려하여 섭취 후 40분으로 시간을 정하였다. 또한 카페인이 아닌 고카페인 음료로 연구를 하였고, 먼저 예비 실험을 실시하였다.
본 연구의 음성검사는 고카페인 섭취 전에 모음 /ㅏ/ 연장발 성과 ‘가을’문단을 Linear PCM-M10 Recorder(SONY)녹음기로 녹음하고, 고카페인 120mg을 섭취한 후에 동일한 방법으로 모음 /ㅏ/ 연장발성과 ‘가을’문단을 녹음하였다.
여성 또한 본 연구에서는 뚜렷한 전후 변화가 없었지만, 설문지에서 고카페인 음료를 마신 후에 음성이 변했다는 주관적인 느낌을 적은 여자 3명의 객관적인 수치를 비교해 본 결과 모두 주기간 진폭 변동율, 주기간 주파수 변동율이 증가한 것을 볼 수 있었다. 본 연구자는 설문지에 고카페인 음료를 섭취한 후에 느끼는 주관적인 음성변화나 몸의 변화를 시각통 증척도(visual analogue scale)로 표시하도록 하였다. 그리고 설문지가 끝난 후에 본인이 카페인에 민감하다고 생각하는지의 유무를 말하게 하였다.
에너지드링크라고 불리어지는 고카페인 음료 한 캔(500ml)에 포함되어 있는 카페인 함량은 60mg이다. 본 연구자는 예비 실험에서 3캔(180mg)을 대상자에게 섭취하도록 하였다. 이 경우 대상자들은 섭취 후 다양한 부작용이 나타났고, 심한 사람은 다음날 까지 두통과 속울렁거림 등을 보고하였다.
그 이유는 TF-32는 매개 변수를 원하는 변수에 맞추고, 특정 음성 구간을 편집하여 분석할 수 있기 때문에 TF-32를 사용하였다. 수집은 조용한 환경에서 연구자와 대상자가 일대일로 실시하였다. 먼저 대상자에게 편안한 느낌을 주기 위해 간단한 대화를 시도하였고, 대상자가 편안해졌을 때 녹음하였다.
또한 카페인이 아닌 고카페인 음료로 연구를 하였고, 먼저 예비 실험을 실시하였다. 예비 실험은 대상자들에게 카페인 함량 180mg을 마시게 하였고, 대상자들은 마신 후에 여러 고통을 호소하여 본 연구에서 카페인 함량을 120mg으로 정하였다. 이와 같이 섭취방법, 카페인 섭취량, 카페인 종류가 다르지만 주기간 주파수 변동율의 증가는 위 선행논문과 동일하였다.
이때, 모음 /ㅏ/는 5초, 총 3회 연장발성을 연습시킨 후 녹음하였고, 이후 약 30초 동안 휴식을 가지고 ‘가을’문단의 첫 번째 문장인 “우리나라의 가을은 참으로 아름답다(15음절)”를 평상시대로 자연스럽게 낭독하게 하였다.
이 경우 대상자들은 섭취 후 다양한 부작용이 나타났고, 심한 사람은 다음날 까지 두통과 속울렁거림 등을 보고하였다. 이러한 문제로 본 실험에서는 윤리적으로 문제가 되어 2캔, 즉 카페인을 120mg을 섭취하도록 하였다.
이때 다른 사람이 들어도 /ㅏ/부분만 편집이 되었는지 확인하기 위해 2명이서 같이 듣고 편집 하였다. 이를 통해 기본주파수(fundamental frequency, 이하 F0), 주기간 주파수 변동율(jitter), 주기간 진폭 변동율(shimmer), 소음대 잡음비(signal-to-noise ratio, 이하 SNR)를 측정하였다.

대상 데이터

이를 통해 20대 남녀대학생으로 남자 10명, 여자 10명, 총 20명 [평균연령 22세(18∼25)]이 선정되었다.

데이터처리

0(Statistical Product and Service Solution)를 이용하였다. 각 성별에 따라 고카페인 섭취 전과 섭취 후의 차이가 있는지 알아보기 위해 윌콕슨 부호순위 검정을 실시하였고, 통계적 유의수준은 .05에서 검정하였다.
고카페인 음료 섭취 전·후에 따라 각 변수에 유의한 차이가 있는지 검정하기 위하여 윌콕슨 부호순위 검정을 실시하였다.
고카페인 음료 섭취 전후에 따라 각 변수에 유의한 차이가 있는지 검정하기 위하여 윌콕슨 부호순위 검정을 실시하였다. 모음 /아/에서 주기간 진폭 변동율은 섭취 전(M3.
고카페인 음료 섭취 전후에 따라 각 변수에 유의한 차이가 있는지 검정하기 위하여 윌콕슨 부호순위 검정을 실시하였다. 모음 /아/에서 주기간 진폭 변동율은 섭취 전(M3.
‘가을’문단의 /가/, /나/, /다/, /라/, /아/의 /ㅏ/를 분석한 이유는 연장발성 /ㅏ/와 자연스러운 문장의 /ㅏ/의 차이가 있는지 알아보기 위해 ‘가을’문단을 사용하였다. 이를 위해 TF-32 프로그램을 이용하였고, 기본주파수, 주기간 진폭 변동율, 주기간 주파수 변동율, 소음 대 잡음비를 분석하였다.

성능/효과

모음 /아/에서 주기간 진폭 변동율은 섭취 전(M3.30, Z2.97)에 비해 섭취 후(M5.64, Z4.22) 통계적으로 유의하게 더 커졌고 (p<.05), 소음대잡은비 값은 섭취 전(M19.85, Z15.10)에 비해 섭취 후(M15.10, Z5,35) 통계적으로 유의하게 더 낮아졌다(p<.05) .
본 연구에서 고카페인 음료 섭취 시 카페인 이외의 첨가물이 음성에 영향을 미치는 지 확인하지 않았고, ‘가을’ 문단의 음절을 선택하였을 때, 유성음과 유성음을 고려하지 않았다.
성인남성 연구를 종합해 보았을 때, 남자는 대부분 고카페인 음료를 마시기 전에 비해 주기간 진폭 변동율, 주기간 진폭 변동율 값이 증가하였고, 소음 대 잡음비는 통계적으로 유의하게 감소하였다. 이것은 카페인 섭취 시 성대 및 공명 기관에 자극을 주어 성대의 긴장감을 준다(김봉현, 조동욱, 2011)는 연구가 뒷 받침해주고 있다.
성인여성을 대상으로 카페인 섭취 후 음성변화를 살펴 본연구결과 남자에 비해 여자는 모든 변수에 통계적으로 유의한 차이가 없었다.
본 연구를 통해서 얻은 고카페인이 음성에 미치는 영향은 남성에게서 뚜렷한 음성 변화를 보였고, 단시간에 고카페인 음료를 섭취한 후에 음성남용을 하거나 직업적으로 음성을 많이 사용하는 사람의 경우에는 고카페인 음료 섭취에 유의해야할 것이다. 여성 또한 본 연구에서는 뚜렷한 전후 변화가 없었지만, 설문지에서 고카페인 음료를 마신 후에 음성이 변했다는 주관적인 느낌을 적은 여자 3명의 객관적인 수치를 비교해 본 결과 모두 주기간 진폭 변동율, 주기간 주파수 변동율이 증가한 것을 볼 수 있었다. 본 연구자는 설문지에 고카페인 음료를 섭취한 후에 느끼는 주관적인 음성변화나 몸의 변화를 시각통 증척도(visual analogue scale)로 표시하도록 하였다.

후속연구

또한 각 ‘가을’ 문단의 각 음절의 길이가 대상자마다 일정하지 않았다. 그러므로 모든 결과가 카페인의 영향이라고 단정 지을 수 없었고, ‘가을’ 문단의 음절을 올바르게 선택했다고 단정 지을 수 없으므로 좀 더 구체적인 후속 연구가 필요하다.
본 연구를 통해서 얻은 고카페인이 음성에 미치는 영향은 남성에게서 뚜렷한 음성 변화를 보였고, 단시간에 고카페인 음료를 섭취한 후에 음성남용을 하거나 직업적으로 음성을 많이 사용하는 사람의 경우에는 고카페인 음료 섭취에 유의해야할 것이다. 여성 또한 본 연구에서는 뚜렷한 전후 변화가 없었지만, 설문지에서 고카페인 음료를 마신 후에 음성이 변했다는 주관적인 느낌을 적은 여자 3명의 객관적인 수치를 비교해 본 결과 모두 주기간 진폭 변동율, 주기간 주파수 변동율이 증가한 것을 볼 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	카페인을 과다섭취할 경우 생기는 부작용은?	카페인을 과다섭취 할 경우 식욕부진, 흥분, 불안, 메스꺼움, 구토, 위염, 두통, 빈맥 등이 생긴다(한진아, 2015). 그 밖에 카페인은 심장의 수축력을 높아지게 만들고, 심박 출량의 증가로 인해 혈압이 상승하며 맥박도 빨라지게 한다(이혜원,2000).
	에너지 드링크의 장점은?	에너지드링크라고 불리어지는 카페인이 다량 함유된 음료중 하나인 에너지 드링크는 카페인이 체내의 영양소를 물질적, 정신적 에너지로 전환하도록 유도하는 성분이 함유되어 있어, 일시적으로 잠을 쫒고 피로 회복과 집중력 향상에 도움을 준다. 이러한 카페인은 정신적 또는 물리적 에너지를 향상시키기 위한 음료로 일반적으로 다량의 카페인과 설탕, 허브 추출물, 아미노산 등이 함유되어있다(윤혜선 등, 2013).
	카페인 음용이 음성의 주기간 주파수 변동율의 증가를 발생시키는 이유는?	이와 같이 섭취방법, 카페인 섭취량, 카페인 종류가 다르지만 주기간 주파수 변동율의 증가는 위 선행논문과 동일하였다. 그 이유는 인체에 미치는 정도의 카페인의 량이 성대를 마르게 하는 부정적인 영향을 끼쳤기 때문이다. 장영조 외(2010)연구 역시 남자를 대상으로 하였으며 카페인 농도를 126mg으로 하였다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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