[논문]연령에 따른 VCV 문맥에서 한국어 폐쇄음의 성대진동개시시간

이슬기; 이영미

doi:10.13064/ksss.2015.7.3.037

연령에 따른 VCV 문맥에서 한국어 폐쇄음의 성대진동개시시간
Effect of Age on the Voice Onset Time of Korean Stops in VCV contexts 원문보기

말소리와 음성과학 = Phonetics and speech sciences, v.7 no.3, 2015년, pp.37 - 44

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated the effects of the age of Korean speakers, place of articulation, and phonation types on voice onset time (VOT) of stops. Twenty-five preschoolers, 25 schoolers, and 25 adults who had no history of speech and language impairment produced plosives in /VCV/ words in isolation. A three-way ($3{\times}3{\times}3$) mixed design was used with the age of speakers (preschoolers, schoolers, adults) as a between-subject factor, the place of articulation (bilabials, alveolars, velars) and phonation types (plain, tense, aspirated consonants) as a within-subject factor. The dependent measure was the VOT values. Results revealed that three main effects were statistically significant. Preschoolers exhibited longer VOTs than adults (p alvelars > bilabials) (all p tense > plain) (all p<.05). The current results suggested that VOTs would be linked to age and development, and schoolers over the age of 11 years had achieved adult-like VOTs. Moreover, the place of articulation and phonation types in Korean stops showed marked factors in normal speakers' VOT patterns.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

다양한 연령대의 VOT값을 비교함으로써 아동이 성인의 수준의 조음 타이밍 조절과 협응에 도달하는 시기를 파악하는 것은 말 조절 타이밍 발달에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있을 것이다. 그러므로 본 연구에서는 연령(취학전 아동, 학령기 아동, 성인), 폐쇄음의 조음위치(양순음, 치조음, 연구개음) 및 발성유형(평음, 경음, 격음)이 VOT에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다.
지금까지 연구된 폐쇄음의 VOT에 관한 연구는 다양한 언어권에서 연구되어왔지만 한국어에서 다양한 연령에 따른 VOT값의 차이를 관찰한 연구가 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 연령, 목표 음소의 조음위치와 발성유형이 VOT에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 말 능력을 측정하는 대표적인 측정치에는 자음정확도(Percentage of Consonant Correct)가 있지만, 자음 정확도는 청지각 평가로 산출되는 지표로 아동의 내부 조음 타이밍 조절과 같은 정교한 운동 성숙에 대한 정보를 제공하지는 못하는 제한이 있다(Kim et al.
이는 VOT값이 아동의 말 발달을 평가하고 연구하는데 객관적 지표로 활용될 수 있음을 시사한다. 또한, 본 연구에서는 화자 관련 요인(speaker-related factor)과 비화자 관련 요인(nonspeaker-related factor)이 VOT에 미치는 영향을 함께 살펴봄으로써, 말 발달 측면에서 폐쇄음의 자질이 어떻게 작용하는지에 대해서 알 수 있었다. 향후 연구에서는 노년층으로 VOT연구를 확대하여 노화로 인한 조음조절 능력의 변화에 대해서 살펴봄으로써, 말 산출 메커니즘의 변화를 객관적으로 분석해 볼 필요가 있겠다.
본 연구에서는 VOT 측정에 대한 평가자 간 신뢰도와 평가자 내 신뢰도를 산출하였다. 평가자 간 신뢰도를 산출하기 위해서 석사 과정생 1명을 제2평가자로 참여시켰다.
본 연구에서는 연령(취학전 아동, 학령기 아동, 성인), 폐쇄음의 조음위치(양순음, 치조음, 연구개음) 및 발성유형(평음, 경음, 격음)이 VOT에 미치는 영향을 살펴보았다. 연구 결과, 연령 집단에서는 취학전 아동의 VOT값이 성인에 비해 유의하게 길었으며, 학령기 아동의 VOT값은 취학전 아동과 성인 집단 간에는 유의한 차이가 없었다.

제안 방법

VOT값은 컴퓨터 CSL프로그램 분석창을 보고, 폐쇄음의 터짐이 일어난 지점에서부터 후행 모음의 규칙적인 파형이 시작되기 전까지의 구간으로 측정하였다. 정확한 측정을 위하여 구간에서의 소리를 청취하면서 동시에 스펙트럼 분석 창을 이용하여 VOT값을 측정하였다.
이때, 대상자의 발화가 부자연스럽게 느리거나 빠르게 녹음되는 것을 예방하기 위해서 연구자가 시각적 단서(예, 손가락 세기 등)를 활용하여 대상자의 말 속도를 조절하였으며, 음성은 편안한 자세로 평상 시 사용하는 자연스러운 음도와 강도로 산출하도록 하였다. 녹음 전에 대상자가 발화에 익숙해질 수 있도록 목표발화를 시각적 단서로 제시하고 연습하였다.
대상자의 발화는 유치원, 가정, 학교 안의 조용한 공간에서 단일 지향성 마이크(Shure MX183-X)를 사용하여 디지털 레코더(EDIROL R-05HR)로 녹음하였다. 연구자가 대상자에게 목표 무의미어(/VCV/)를 들려주고 고립 환경에서 5차례 반복적으로 따라 말하도록 하였다.
70을 이용하여 편집하고, 44,100Hz의 표본 추출 비율에 WAV 파일로 변환하였다. 변환한 목표 파일의 VOT는 각 목표 무의미어의 1, 5번째 발화를 제외한 3개의 발화만을 CSL(Computerized Speech Lab. model 4500, kay PENTAX Elemetrics, Lincoln Park, Nj., USA)을 사용하여 분석하였다.
본 연구에서는 폐쇄음의 조음위치와 발성유형에 따른 발화를 수집하기 위해서 9개의 /VCV/ 음절로 구성하여(예, ‘아바’, ‘아빠’, ‘아파’) 사용하였다().
대상자의 발화는 유치원, 가정, 학교 안의 조용한 공간에서 단일 지향성 마이크(Shure MX183-X)를 사용하여 디지털 레코더(EDIROL R-05HR)로 녹음하였다. 연구자가 대상자에게 목표 무의미어(/VCV/)를 들려주고 고립 환경에서 5차례 반복적으로 따라 말하도록 하였다. 이때, 대상자의 발화가 부자연스럽게 느리거나 빠르게 녹음되는 것을 예방하기 위해서 연구자가 시각적 단서(예, 손가락 세기 등)를 활용하여 대상자의 말 속도를 조절하였으며, 음성은 편안한 자세로 평상 시 사용하는 자연스러운 음도와 강도로 산출하도록 하였다.
정확한 분석을 위해서 VOT에 관한 연구 경험이 있는 언어재활사 1급 소지자에 의해서 제1평가자와 제2평가자가 사전에 VOT 측정을 위한 훈련과 확인 작업이 이루어졌다. 연령 집단별로 20%에 해당하는 자료를 무작위로 선정하여, 평가자가 독립적으로 VOT를 측정하였다. 피어슨 상관계수로 신뢰도를 산출한 결과, 평가자 간 신뢰도는 .
연구자가 대상자에게 목표 무의미어(/VCV/)를 들려주고 고립 환경에서 5차례 반복적으로 따라 말하도록 하였다. 이때, 대상자의 발화가 부자연스럽게 느리거나 빠르게 녹음되는 것을 예방하기 위해서 연구자가 시각적 단서(예, 손가락 세기 등)를 활용하여 대상자의 말 속도를 조절하였으며, 음성은 편안한 자세로 평상 시 사용하는 자연스러운 음도와 강도로 산출하도록 하였다. 녹음 전에 대상자가 발화에 익숙해질 수 있도록 목표발화를 시각적 단서로 제시하고 연습하였다.
VOT값은 컴퓨터 CSL프로그램 분석창을 보고, 폐쇄음의 터짐이 일어난 지점에서부터 후행 모음의 규칙적인 파형이 시작되기 전까지의 구간으로 측정하였다. 정확한 측정을 위하여 구간에서의 소리를 청취하면서 동시에 스펙트럼 분석 창을 이용하여 VOT값을 측정하였다. 파열구간이 여러 개 나오는 발화는 가장 앞의 파열을 기준으로 측정하였고, 파열구간이 일어나지 않는 발화는 제외하여 VOT의 평균값을 산출하였다.
조음위치와 발성유형이 VOT값에 미치는 이차 상호작용 효과가 유의하게 나타났으며[F(2.527, 181.941)=49.814, p<.001], 이에 따라 MMATRIX 명령어를 사용하여 상호작용 대비검정을 실시하였다.
집단과 조음위치가 VOT값에 미치는 이차 상호작용 효과가 유의하게 나타나서[F(3.282, 118.151)=2.681, p<.05], LMATRIX 및 MMATRIX 명령어를 사용하여 상호작용 대비검정을 실시하였다.
정확한 측정을 위하여 구간에서의 소리를 청취하면서 동시에 스펙트럼 분석 창을 이용하여 VOT값을 측정하였다. 파열구간이 여러 개 나오는 발화는 가장 앞의 파열을 기준으로 측정하였고, 파열구간이 일어나지 않는 발화는 제외하여 VOT의 평균값을 산출하였다. <그림 1>은 폐쇄음 VOT 측정 예이다.
폐쇄음의 조음위치(양순음, 치조음, 연구개음)와 발성유형(평음, 경음, 격음)에 따른 집단(취학전 아동, 학령기 아동, 성인)간 VOT값의 기술통계는 에 제시하였다.

대상 데이터

대상자들은 (1) 0.5, 1, 2, 4 K Hz에서 20dB HL 이내에서 정상청력이고, (2) 아동용 발음평가(Assessment of Phonology for Children; APAC)(Kim et al., 2007)에서 단어 수준의 자음정확도가 생활 연령을 기준으로 정상적인 말 발달을 보이고, (3) 수용·표현 어휘력 검사(Receptive and Expressive Vocabulary Test; REVT)(Kim et al., 2009)의 수용어휘점수에서 원점수가 - 1 표준편차 이상으로 정상적인 언어 발달을 보이는 아동 및 성인만을 대상으로 하였다.
본 대상자로부터 수집된 발화는 GoldWave v5.70을 이용하여 편집하고, 44,100Hz의 표본 추출 비율에 WAV 파일로 변환하였다. 변환한 목표 파일의 VOT는 각 목표 무의미어의 1, 5번째 발화를 제외한 3개의 발화만을 CSL(Computerized Speech Lab.
본 연구에서는 대전에 거주하고 있는 취학전 아동(n=25), 학령기 아동(n=25), 성인(n=25)을 대상으로 하였다. 대상자들은 (1) 0.
본 연구에서는 VOT 측정에 대한 평가자 간 신뢰도와 평가자 내 신뢰도를 산출하였다. 평가자 간 신뢰도를 산출하기 위해서 석사 과정생 1명을 제2평가자로 참여시켰다. 정확한 분석을 위해서 VOT에 관한 연구 경험이 있는 언어재활사 1급 소지자에 의해서 제1평가자와 제2평가자가 사전에 VOT 측정을 위한 훈련과 확인 작업이 이루어졌다.

데이터처리

0 프로그램을 사용하여 통계분석을 실시하였다. 상호작용 효과에 대한 사후검정 실시에서 다중비교(multiple comparison)로 인해 나타나는 1종 오류의 증가를 조절하기 위해서 Bonferroni alpha correction (p/comparison 수)으로 유의수준을 보정하였다.
집단에 대한 주효과가 유의하게 나타나서[F(2, 72)=3.746, p<.05], Bonferroni 사후검정을 실시하였다.
폐쇄음의 조음위치(양순음, 치조음, 연구개음)와 발성유형(평음, 경음, 격음)에 따른 집단(취학전 아동, 학령기 아동, 성인)간의 VOT에 차이가 있는지 살펴보기 위해서 삼원혼합분산분석(three-way mixed ANOVA)을 실시하였다. PASW 18.

이론/모형

001)에서 동질성 가정이 위배되는 것으로 나타났다. 구형성 가정이 충족되지 않았으므로 Greenhouse-Geisser의 F값을 기초로 해석하였다.

성능/효과

3차 상호작용 효과는 모든 조음위치에서 평음과 경음에 비해서 격음의 VOT값이 유의하게 길며(all p<.05), 특히, 양순과 치조에서의 격음보다 연구개 격음인 /아카/에서 취학전 아동과 학령기 아동의 VOT값이 성인에 비해 유의하게 길어서 나타난 결과이다(p<.001)(그림 4).
구형성 가정을 검정한 결과, 조음위치(Mauchly's W=.781, x²=17.530, p<.001), 발성유형(Mauchly's W=.306, x²=84.164, p<.001), 조음위치와 발성유형(Mauchly's W=.147, x²=135.216, p<.001)에서 동질성 가정이 위배되는 것으로 나타났다.
그 결과, 취학전 아동과 성인 간의 VOT값에서 유의한 차이를 보여서 취학전 아동의 VOT값이 성인에 비해서 유의하게 길었다(p.05), 학령기 아동과 성인(p>.05) 간에는 VOT값에 유의한 차이를 보이지 않았다(표 4).
이는 학령기 동안에도 아동의 말 산출에 관여하는 조음기관의 해부학적 변화가 일어나고 있기 때문에 연구개 폐쇄음 산출에 변이성이 커서 나타난 결과로 사료된다(Cho & Ladefoged, 1999; Kent, 1976). 그리고 조음위치와 발성유형 간의 이차 상호작용 효과도 유의하였는데, 이는 양순음과 치조음보다 연구개음에서 격음의 VOT값이 평음, 경음에 비해서 유의하게 증가하여 나타난 것이다. 연구개 격음에서의 VOT값이 다른 조음위치와 발성유형에서보다 길게 나타난 것은 연구개 격음의 산출 메커니즘과 관련이 있을 것으로 생각된다.
본 연구 결과를 살펴보면, 취학 전 아동의 VOT값은 성인에 비해 유의하게 길었으며, 학령기 아동부터는 성인 수준의 VOT값을 나타내었다. 폐쇄음의 조음위치와 발성유형도 VOT값에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
본 연구에서 취학전 아동과 성인과의 VOT값 차이는 유의한 반면에, 학령기 아동과 성인과의 VOT값 차이는 유의하지 않았다. Lundeborg 외(2012)가 8~12세 아동과 30대 성인의 VOT값을 비교한 결과, 9세와 10세 아동의 폐쇄음 VOT값이 성인과 유사해졌다고 보고하였으며, 이러한 결과는 동시조음(coarticulation)과 같은 내부 조음 조절 능력이 학령기까지 발달이 이루어지기 때문이라고 하였다.
본 연구에서는 발성유형에 따라서 VOT값에 유의한 차이가 있었으며, 경음, 평음, 격음 순서로 VOT값이 유의하게 길어졌다. Kim(1997)은 평균연령이 60세의 말실행증 환자와 일반 성인을 대상으로 폐쇄음 VOT값을 분석한 결과에서도, 모두 경음, 평음, 격음 순으로 VOT값이 길어지는 것이 관찰되었다.
본 연구에서는 연령 집단과 조음위치 간의 이차 상호작용 효과가 유의하게 나타났다. 이는 연구개음에서 성인과 학령기 아동의 VOT값의 차이가 양순음과 치조음에 비해서 유의하게 커져서 나타난 결과였다.
본 연구에서는 조음위치에 따라 VOT값에 유의한 차이가 있었으며, 후방 자음일수록 VOT값이 길어졌다(연구개음>경구개음>양순음).
본 연구에서는 취학전 아동의 VOT값이 성인에 비해 유의하게 길었다. 취학 전 아동의 VOT값이 성인에 비해서 긴 것은 연령에 따른 조음기관의 성숙과 조음조절능력의 발달과 관련지어 설명할 수 있다(Kent, 1976; Kummer, 2014).
본 연구에서는 연령(취학전 아동, 학령기 아동, 성인), 폐쇄음의 조음위치(양순음, 치조음, 연구개음) 및 발성유형(평음, 경음, 격음)이 VOT에 미치는 영향을 살펴보았다. 연구 결과, 연령 집단에서는 취학전 아동의 VOT값이 성인에 비해 유의하게 길었으며, 학령기 아동의 VOT값은 취학전 아동과 성인 집단 간에는 유의한 차이가 없었다. 조음위치에서는 양순음, 치조음, 연구개음 순서로 유의하게 VOT값이 길게 나타났고, 발성유형에서는 경음, 평음, 격음 순으로 VOT값이 유의하게 길게 나타났다.
폐쇄음의 조음위치와 발성유형도 VOT값에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 연구개 격음에서는 취학 전 아동과 학령기 아동의 VOT값이 성인에 비해서는 유의하게 길게 나타나서, 기식성이 많고 후방에서 조음되는 폐쇄음의 습득이 가장 늦게 이뤄진다는 것을 알 수 있었다. 이는 VOT값이 아동의 말 발달을 평가하고 연구하는데 객관적 지표로 활용될 수 있음을 시사한다.
이에 따라서 Bonferroni 사후검정을 실시한 결과, 평음과 경음(p<.05), 평음과 격음(p<.001), 경음과 격음(p<.001) 간의 VOT값에 유의한 차이를 보여서, 경음, 평음, 격음 순서로 VOT값이 유의하게 길게 나타났다(표3 & 그림3).
이차 상호작용 효과는 학령기 아동과 성인 간의 VOT값의 차이가 치조음에서보다 연구개음에서 유의하게 커져서 나타났으며(p<.005), 취학전 아동과 학령기 아동 간의 VOT값 차이가 양순음에서보다 연구개음에서 유의하게 작아져서 나타난 결과이다(p<.005)(그림 2).
연구 결과, 연령 집단에서는 취학전 아동의 VOT값이 성인에 비해 유의하게 길었으며, 학령기 아동의 VOT값은 취학전 아동과 성인 집단 간에는 유의한 차이가 없었다. 조음위치에서는 양순음, 치조음, 연구개음 순서로 유의하게 VOT값이 길게 나타났고, 발성유형에서는 경음, 평음, 격음 순으로 VOT값이 유의하게 길게 나타났다.
즉, 양순음, 치조음, 연구개음 순서로 유의하게 VOT값이 길게 나타났다(표 3 & 그림 2).
집단, 조음위치, 발성유형이 VOT값에 미치는 삼차 상호작용 효과가 유의하게 나타났다[F(5.052, 181.941)=2.985, p<.05].
본 연구 결과를 살펴보면, 취학 전 아동의 VOT값은 성인에 비해 유의하게 길었으며, 학령기 아동부터는 성인 수준의 VOT값을 나타내었다. 폐쇄음의 조음위치와 발성유형도 VOT값에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 연구개 격음에서는 취학 전 아동과 학령기 아동의 VOT값이 성인에 비해서는 유의하게 길게 나타나서, 기식성이 많고 후방에서 조음되는 폐쇄음의 습득이 가장 늦게 이뤄진다는 것을 알 수 있었다.

후속연구

, 2003). 다양한 연령대의 VOT값을 비교함으로써 아동이 성인의 수준의 조음 타이밍 조절과 협응에 도달하는 시기를 파악하는 것은 말 조절 타이밍 발달에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있을 것이다. 그러므로 본 연구에서는 연령(취학전 아동, 학령기 아동, 성인), 폐쇄음의 조음위치(양순음, 치조음, 연구개음) 및 발성유형(평음, 경음, 격음)이 VOT에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다.
향후 연구에서는 노년층으로 VOT연구를 확대하여 노화로 인한 조음조절 능력의 변화에 대해서 살펴봄으로써, 말 산출 메커니즘의 변화를 객관적으로 분석해 볼 필요가 있겠다. 또한, 뇌성마비나 청각장애로 말 장애를 지닌 아동과 성인의 VOT 연구도 진행하며, 신체장애로 인한 말 산출 메커니즘이 정상화자와 어떠한 차이를 나타내는지 살펴볼 필요가 있겠다.
또한, 본 연구에서는 화자 관련 요인(speaker-related factor)과 비화자 관련 요인(nonspeaker-related factor)이 VOT에 미치는 영향을 함께 살펴봄으로써, 말 발달 측면에서 폐쇄음의 자질이 어떻게 작용하는지에 대해서 알 수 있었다. 향후 연구에서는 노년층으로 VOT연구를 확대하여 노화로 인한 조음조절 능력의 변화에 대해서 살펴봄으로써, 말 산출 메커니즘의 변화를 객관적으로 분석해 볼 필요가 있겠다. 또한, 뇌성마비나 청각장애로 말 장애를 지닌 아동과 성인의 VOT 연구도 진행하며, 신체장애로 인한 말 산출 메커니즘이 정상화자와 어떠한 차이를 나타내는지 살펴볼 필요가 있겠다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	학령기 아동과 성인과의 VOT값 차이가 유의하지 않은 이유는 무엇인가?	본 연구에서 취학전 아동과 성인과의 VOT값 차이는 유의한 반면에, 학령기 아동과 성인과의 VOT값 차이는 유의하지 않았다. Lundeborg 외(2012)가 8~12세 아동과 30대 성인의 VOT값을 비교한 결과, 9세와 10세 아동의 폐쇄음 VOT값이 성인과 유사해졌다고 보고하였으며, 이러한 결과는 동시조음(coarticulation)과 같은 내부 조음 조절 능력이 학령기까지 발달이 이루어지기 때문이라고 하였다. Whiteside 외(2003)도 학령 전 아동 보다 학령기 아동의 VOT값이 짧은 이유에 대해서 사춘기 직전에 아동의 말 운동기술이 성숙되었기 때문이라고 하였다. 이는 사춘기에 접어들면서 말 산출에 필요한 후두의 조절능력이 세련되어지고 말 운동 기술을 성인 수준만큼 습득하기 때문에, 학령기 아동과 성인 간의 VOT값의 차이가 유의하지 않았던 것으로 사료된다(Kent, 1976; Whiteside & Marshall, 2001; Whiteside et al., 2003).
	성대진동개시시간이란 무엇인가?	성대진동개시시간(Voice Onset Time; VOT, 이하 VOT)은 폐쇄음 파열 이후부터 모음이 시작되기 전까지의 구간이며, 폐쇄음의 유무성을 확인할 수 있는 중요한 신호이다(Duffy, 1995; Lisker & Abramson, 1964; 1967). 폐쇄음은 입술, 혀, 턱, 후두 사이의 세밀한 협응을 통해서 산출되기 때문에, 음성 제어 능력을 폐쇄음으로 VOT를 측정할 수 있다고 알려져 있다(Auzou et al.
	음성 제어 능력을 폐쇄음으로 VOT를 측정할 수 있는 이유는?	성대진동개시시간(Voice Onset Time; VOT, 이하 VOT)은 폐쇄음 파열 이후부터 모음이 시작되기 전까지의 구간이며, 폐쇄음의 유무성을 확인할 수 있는 중요한 신호이다(Duffy, 1995; Lisker & Abramson, 1964; 1967). 폐쇄음은 입술, 혀, 턱, 후두 사이의 세밀한 협응을 통해서 산출되기 때문에, 음성 제어 능력을 폐쇄음으로 VOT를 측정할 수 있다고 알려져 있다(Auzou et al., 2000).

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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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