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문제 정의
- 본 실험에서는 버튼 클릭 실수의 빈도가 증가할 가능성 때문에 참가자에게 빠르게 반응하도록 요구하지 않았으나, 경향을 살펴보기 위하여 각 사례의 반응시간을 순위자료로 가공하였다.
- 더욱이 한국어 /오/-/우/ 합류 경향은 학습자 스스로 모음 범주를 습득하는 데 어려움을 가중시키므로 중국인 학습자에게 /오/, /우/ 발음을 지도할 때에는 반드시 듣기 훈련을 병행할 필요가 있다. 본 연구에 참가한 중국인 학습자들의 지각과 산출 간 연관성은 후속 연구를 통해 규명하고자 한다.
- 그러나 단순 작업이 반복되면 참가자는 과제에 대한 흥미와 집중력을 잃게 되고, 연속체에 적응하면 자신의 청지각적 기준을 연속체에 맞추어 조정할 가능성이 있다. 본 연구의 목적은 어디까지나 포먼트 변조 시료에 대한 지각판정으로부터 실제 자연발화 음성에 대한 지각을 예측하는 것이다. 따라서 합성시료 연속체 자체의 구조적 특성이 미치는 영향은 작을수록 바람직하다.
- 실험자극의 제시 순서가 지각에 영향을 줄 수 있기 때문에 반복 시행을 통하여 자극 제시 순서가 실험결과에 미치는 영향력을 감소시키고자 하였다. 그러나 단순 작업이 반복되면 참가자는 과제에 대한 흥미와 집중력을 잃게 되고, 연속체에 적응하면 자신의 청지각적 기준을 연속체에 맞추어 조정할 가능성이 있다.
제안 방법
- ‘오’, ‘우’중 하나를 선택하는 식별과제(forced choice identification task) 결과를 바탕으로 ROC(Receiver Operating Characteristic[수신자 조작 특성]) 분석을 수행하여 지각 경계를 추정하였다.
- Praat(v.5.3.63)에서 남성 아나운서의 /오/ 모음 고립발화 음성 표본(표본추출률 16,000 Hz)을 10,000 Hz로 다운샘플링하고 안정구간 200 ms를 추출하였다. Burg LPC 인버스필터링(inverse filtering)과 고주파 감폭을 거친 후 포먼트그리드(FormantGrid)에 변조할 F1, F2, F3, F4값을 넣어 합성하였다.
- Praat(v.5.3.63)의 ‘ExperimentMFC’를 이용하여 충남대학교 음성음향실습실에서 청지각실험을 수행하였다.
- SPSS (v.20)에서 후진제거법으로 로지스틱 회귀분석을 수행하여 F1, F2가 지각 판정에 미치는 영향을 알아보았다. 로지스틱 회귀모형은 중국인 [x2(2) = 1019.
- 연구 초기에는 시료번호 제0번부터 10번까지 F1, F2가 함께 1 qtone 간격으로 증가하는 11개 합성시료를 제작하였는데, 약식 예비실험 결과 모음경계가 /우/ 끝점으로 치우친 2번 시료에 형성되었으며 /오/ 끝점 쪽의 9번과 10번 시료에서는 오히려 /우/ 응답빈도가 증가하는 문제가 발생하였다. 따라서 /우/ 방향으로 연속체를 확장하지 않고 /오/ 끝점 쪽에서 시료번호 9번(F1 = 415 Hz, F2 = 707 Hz), 10번(F1 = 427 Hz, F2 = 727 Hz)의 2개 시료를 제거하여 연속체 범위를 9개 자극으로 축소하였다. /우/ 기준치인 0번 시료는 산출연구의 한국인 20대 남성 포먼트 평균보다 F2가 100 Hz 이상 낮아 이미 극단값에 가깝다고 판단하였기 때문이다.
- 먼저 개인별 자료를 분석하고 이상치 유무를 확인하였다. 중국인 집단의 여성 참가자 한 명이 /우/ 방향 끝점인 실험자극 0번과 1번을 ‘오’, 2번부터 /오/ 방향 끝점인 8번까지를 ‘우’ 로 명명하였는데, 이는 다른 모든 참가자들과 반대되는 응답이다.
- 본 연구에서는 중국인 한국어 학습자 집단과 한국인 대조군의 /오/, /우/ 모음 간 지각 경계를 비교하기 위해 F1, F2 변조 합성시료 연속체를 이용한 청지각실험을 수행하였다. ‘오’, ‘우’중 하나를 선택하는 식별과제(forced choice identification task) 결과를 바탕으로 ROC(Receiver Operating Characteristic[수신자 조작 특성]) 분석을 수행하여 지각 경계를 추정하였다.
- 앞서 분석에 사용한 집단별 자료에서 각 시행을 반응시간이 빠른 순서에 따라 4개의 사례군으로 나누고 , 의 백분위 도표에 반응시간 사분위 집단의 실험자극별 분포양상을 나타내었다.
- 위의 두 참가자를 제외하고 개인별(n = 37) ROC 곡선을 작성하여 Youden 지수(index)가 제시하는 음소 경계를 추정하였다. Youden 지수 J는 ‘민감도 ＋ 특이도 － 1’의 최대값으로 정한다.
- 제작된 합성시료의 중심 구간 100 ms에서 포먼트 평균값을 구한 결과 포먼트 변조 시 입력한 목표값과 오차가 있었다. 이 때문에 시료 합성과 포먼트 측정 과정을 반복하여 전체 실험 자극의 F1, F2, F3, F4 측정값을 소수점 이하 첫째자리에서 반올림한 수준에서 목표값에 맞추었다.
- 이 참가자는 분석대상이 된 63회 시행 중 55회(87.3%)를 ‘우’로 판정하였고 ‘오’ 선택지는 실험자극 1번을 제외한 모든 자극에 대해 각각 1회씩 총 8회 선택하였다.
- 중국인 집단의 실험 종료 후 이러한 문제를 재고하여 한국인 집단 실험에서는 중국인 학습자 집단보다 실험자극 반복 제시 횟수를 줄이기로 하였다. 중국인 집단은 실험자극별로 15회를 시행하였고 두 가지 연속체에 대한 청지각실험에 총 30분가량 소요되었다. 한국인 실험에서는 각 실험자극이 9번씩 제시되었고 두 가지의 모음 연속체 지각실험을 마치는 데 약 15분이 걸렸다.
- 포먼트를 변조한 200 ms 길이의 시료에서 파동이 규칙적인 구간 90 ms를 다시 추출하고, 길이를 두 배인 180 ms로 변조하였다. 지속시간 180 ms 중 시작과 끝의 각 30 ms는 묵음구간을 포함하며 소리의 강도가 서서히 증가 또는 감소하였다.
- 63(Boersma& Weenink, 2014)을 이용하였다. 한국어 표준 발음을 구사하는 남성 아나운서가 인용형으로 발화한 /우/ 모음의 제1, 2, 3, 4포먼트 측정값(F1 = 320 Hz, F2 = 545 Hz, F3 = 2324 Hz, F4 = 3097Hz), /오/ 모음의 제3, 4포먼트 측정값(F3 = 2770 Hz, F4 = 3242Hz)을 연속체 기준치 설정에 참조하였다.
대상 데이터
- /오/-/우/ 실험자극 연속체는 의 9개 실험자극으로 구성되었다.
- 본 연구에서는 /오/-/우/ 합성시료 연속체에 대한 중국인 한국어 고급 학습자 18명의 지각판정 데이터를 한국인 19명의 실험 결과와 비교하였다. 제1, 2포먼트가 동시에 1 qtone 단위로 변화하는 연속체 상에서 두 모음 간의 지각 경계 규준값은 중국인 학습자 집단과 한국인 집단에서 다르게 나타났다.
- 63)의 ‘ExperimentMFC’를 이용하여 충남대학교 음성음향실습실에서 청지각실험을 수행하였다. 실험에는 소형노트북 컴퓨터(LG XNOTE LGX14), 무선마우스(Logitech M215), 헤드셋(Samsung SHS-100V/B), 외장 사운드카드(Creative Sound Blaster X-Fi Surround 5.1 Pro)가 사용되었다.
- 이 중 여성 참가자 2명은 한국어 학습 기간이 다른 참가자들에 비해 현저히 짧아 제외하고 19명(남성 9, 여성 10)의 실험 결과만 1차 분석에 사용하였다. 이들의 나이는 만 20세에서 27세 사이로 평균 나이는 만 23.
- 중국인 집단의 실험은 2014년 4월과 5월에 진행되었다. 중국인 실험참가자들은 중국 북방방언권 지역인 베이징(北京), 허베이(河北), 산둥(山東), 허난(河南), 헤이룽장(黑龍江), 지린(吉林), 랴오닝(遼寧) 출신의 20대 한국어 학습자 21명이었다.
- 중국인 집단의 실험은 2014년 4월과 5월에 진행되었다. 중국인 실험참가자들은 중국 북방방언권 지역인 베이징(北京), 허베이(河北), 산둥(山東), 허난(河南), 헤이룽장(黑龍江), 지린(吉林), 랴오닝(遼寧) 출신의 20대 한국어 학습자 21명이었다.
- 집단별 분석에는 중국인 집단에서 9 × (15 ‒2) × (19 ‒1) = 2106개, 한국인 집단에서 9 × (9 ‒2) × (20 ‒1) = 1197개 사례가 사용되었다(자극 × 반복× 인원).
- 한국인 20명(남성 10, 여성 10)이 2014년 6월에서 7월에 걸쳐 실험에 참가하였다. 참가자들은 서울․경기 지역 출신으로 실험 당시 대전에 거주 또는 체류 중이었으며 대개 충남대학교 학부 재학생이었다. 참가자들의 나이는 만 18세에서 30세 사이, 평균 나이는 만 23.
- 청지각적 특성을 반영하여 세미톤(semitone)보다 청지각 분해능이 뛰어난 큐톤(qtone)5) 단위로 시료를 제작했으며(성철재 외, 2008) 큐톤 생성을 위한 규준 주파수는 위에서 언급한 남성 아나운서의 /우/ 측정치인 F1 = 320 Hz, F2 = 545 Hz로 설정하였다. 연속체 양 끝점 시료의 음소 대표성 여부, 시료 간 거리, 연속체 배치 방향 및 선행연구의 포먼트 정보를 종합적으로 고려하여, 해당 화자의 /오/ 모음 제1, 2포먼트 측정치는 /오/ 끝점에 직접 반영하지 않고 /우/ 기준값으로부터 F1, F2를 동시에 1 qtone씩 증가시키는 방식을 취하였다.
- 박지연(2010)은 서울 방언 20대 화자가 낭독한 한국어 발화음성을 편집하여 실험자극으로 사용한 지각실험을 수행하였다. 한국어 숙달도 1급에서 3급에 해당하는 중국인 여성 한국어 초급 학습자 10명, 4급에서 6급에 해당하는 여성 고급 학습자 10명이 실험에 참가하였는데, 한국어 단모음에서 /오/, /어/ 간 혼동이 가장 많고 그 다음으로 /오/, /우/ 간의 혼동이 많았다. 특히 학습자의 /오/ 발음은 모국어인 중국어의 영향을 많이 받는다고 하였다.
- 한국인 20명(남성 10, 여성 10)이 2014년 6월에서 7월에 걸쳐 실험에 참가하였다. 참가자들은 서울․경기 지역 출신으로 실험 당시 대전에 거주 또는 체류 중이었으며 대개 충남대학교 학부 재학생이었다.
데이터처리
- ROC 분석에 앞서 참가자 간 지각판정 일치도를 확인하기 위하여 SPSS(v.20)에서 집단별로 신뢰도 검사를 실시하였다. 중국인 학습자 집단은 참가자들의 급간내 상관계수(Intraclass Correlation Coefficient, ICC)가 평균측도 ICC(116, 1972) = .
- 의학통계 프로그램 MedCalc(v.12.3)로 지각실험 자료에 대한 ROC(Receiver Operating Characteristic) 분석을 수행하였다. 본 실험의 응답 자료에서 각 실험자극에 대한 첫 번째 응답과 마지막 응답은 분석에서 제외하였다.
이론/모형
- 포먼트 측정에는 음성분석 프로그램 Praat v.5.3.63(Boersma& Weenink, 2014)을 이용하였다.
성능/효과
- 3%)를 ‘우’로 판정하였고 ‘오’ 선택지는 실험자극 1번을 제외한 모든 자극에 대해 각각 1회씩 총 8회 선택하였다. 개인별 데이터 분석 결과 ROC 곡선하부면적은 0.548로(p = .6698) 변별력이 없음을 뜻하는 0.5에 가까웠다.
- , 2013). 그러나 본 연구에서는 음절, 단어, 문장 등의 모음 제시 환경을 배제하였고, 모음의 후설성 및 원순성에 중요한 요소로 작용할 수 있는 제3포먼트, 기본주파수 및 자극의 길이도 통제되었다. 산출 연구에서 도출된 /오/, /우/의 조음 및 음향 특성을 반영하여 후속 연구를 진행한다면 실제 음성의 지각적 특성을 파악함에 있어 더욱 신뢰할만한 결론을 얻을 수 있을 것이다.
- 중국인 집단에서는 3번 또는 5번 자극에서 /우/ 모음 경계가 추정된 참가자가 많았다. 두 집단의 개인별 규준값 분포 양상이 통계적으로 차이가 있는지 확인하고자 Fisher의 정확 검정을 수행한 결과, 국적에 따른 차이는 유의하지 않았다(9.437, p = .099).
- 본실험 시작 전 연습시행에서 연속체의 실험자극이 각각 1회씩 무선적(random)으로 제시되었으며, 연습시행이 끝난 후 참가자가 원할 경우 편안한 음량으로 조절할 수 있었다.
- (2014)에서는 한국인을 대상으로 /오/, /우/ 식별 실험을 수행하였다. 분석 결과분류 정확도는 높았으나 적합성 평정(goodness rating)으로 가중치를 준 점수는 낮아졌다. 이러한 결과에서 모음 간 혼동을 엿볼 수 있으며 산출에서의 변화가 지각적 합류를 유발한 것일 수 있다고 하였다.
- 단위로 시료를 제작했으며(성철재 외, 2008) 큐톤 생성을 위한 규준 주파수는 위에서 언급한 남성 아나운서의 /우/ 측정치인 F1 = 320 Hz, F2 = 545 Hz로 설정하였다. 연속체 양 끝점 시료의 음소 대표성 여부, 시료 간 거리, 연속체 배치 방향 및 선행연구의 포먼트 정보를 종합적으로 고려하여, 해당 화자의 /오/ 모음 제1, 2포먼트 측정치는 /오/ 끝점에 직접 반영하지 않고 /우/ 기준값으로부터 F1, F2를 동시에 1 qtone씩 증가시키는 방식을 취하였다. 모든 합성시료의 제3, 4포먼트값은 남성 아나운서의 /오/, /우/ 간 포먼트 평균값을 취하여 F3 = 2547 Hz, F4 = 3170 Hz로 고정하였다.
- 음성학 훈련을 받지 않은 15명의 20대 한국인 원어민 청자들이 ‘원어민 발음과의 유사성’ 및 ‘이해도’를 평가한 결과 한국어 /이/, /에/, /우/, /오/, /아/ 다섯 개 모음 중 ‘우’ 모음 습득이 가장 늦게 이루어졌다는 결론이 나왔다.
- 이상의 논의와 본 연구의 결과를 종합하면 중국인 학습자 집단은 한국인 집단과 다른 기준으로 /오/, /우/를 판별하고 있으며 청지각적으로 학습자의 모국어 말소리에 영향을 받고 있는 것으로 보인다. 더욱이 한국어 /오/-/우/ 합류 경향은 학습자 스스로 모음 범주를 습득하는 데 어려움을 가중시키므로 중국인 학습자에게 /오/, /우/ 발음을 지도할 때에는 반드시 듣기 훈련을 병행할 필요가 있다.
- 전체 자극별 반응 데이터를 집단별로 묶어 SPSS(v.20)에서 교차분석한 결과, 중국인 집단 데이터(n = 2106, x2(8) = 887.89, p < .001)와 한국인 집단 데이터(n = 1197, x2(8) = 651.59, p <.001) 모두 각 실험자극 별로 나타나는 /오/ 또는 /우/ 응답 빈도의 차이가 통계적으로 유의하였다.
- 본 연구에서는 /오/-/우/ 합성시료 연속체에 대한 중국인 한국어 고급 학습자 18명의 지각판정 데이터를 한국인 19명의 실험 결과와 비교하였다. 제1, 2포먼트가 동시에 1 qtone 단위로 변화하는 연속체 상에서 두 모음 간의 지각 경계 규준값은 중국인 학습자 집단과 한국인 집단에서 다르게 나타났다.
- 제작된 합성시료의 중심 구간 100 ms에서 포먼트 평균값을 구한 결과 포먼트 변조 시 입력한 목표값과 오차가 있었다. 이 때문에 시료 합성과 포먼트 측정 과정을 반복하여 전체 실험 자극의 F1, F2, F3, F4 측정값을 소수점 이하 첫째자리에서 반올림한 수준에서 목표값에 맞추었다.
- 즉, 연속체의 양 끝점인 0번(/우/)과 8번(/오/) 자극 사이에서 중국인 집단 데이터의 지각 경계가 연속체 중심으로부터 /오/ 방향 쪽에서 추정된 것에 비하여, 한국인 집단의 경계는 /우/ 끝점 쪽에 더 가까웠다. 정도의 차이는 있으나 중국인과 한국인 집단 모두 지각판정에 F2가 영향을 끼친 것으로 나타났다.
후속연구
- 그러나 본 연구에서는 음절, 단어, 문장 등의 모음 제시 환경을 배제하였고, 모음의 후설성 및 원순성에 중요한 요소로 작용할 수 있는 제3포먼트, 기본주파수 및 자극의 길이도 통제되었다. 산출 연구에서 도출된 /오/, /우/의 조음 및 음향 특성을 반영하여 후속 연구를 진행한다면 실제 음성의 지각적 특성을 파악함에 있어 더욱 신뢰할만한 결론을 얻을 수 있을 것이다.
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