[논문]문장유형에 따른 고기능 자폐스펙트럼장애 아동의 운율 특성

신희백; 최지은; 이윤경

doi:10.13064/ksss.2016.8.2.065

문장유형에 따른 고기능 자폐스펙트럼장애 아동의 운율 특성
Prosodic pattern of the children with high-functioning autism spectrum disorder according to sentence type 원문보기

말소리와 음성과학 = Phonetics and speech sciences, v.8 no.2, 2016년, pp.65 - 71

신희백 (한림대학교 대학원 언어청각학과) , 최지은 (한림대학교 대학원 언어청각학과) , 이윤경 (한림대학교 언어청각학부)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to examine the prosodic pattern of the children with high functioning autism spectrum disorder(HFASD) according to sentence type. The participants were 18 children aged from 7 - 9 years; 9 children with HFASD and 9 typical development children(TD) of the same chronological age with HFASD children. Sentence reading tasks were conducted in this study. Seven interrogative sentences and 7 declarative sentences were presented to the participants and were asked to read the sentences three times. Mean values of F0, F0 range, intensity, speech rate and pitch contour were measured for each sentence. The results showed that for F0 range, significant main effect and interaction effect were observed in the subject group and sentence type. There were significant differences in intensity, mean F0, speech rate, pitch contour across sentence types. The results of this study indicated that HFASD showed no difference in intonation across sentence types. Speakers' intention may have a negative effect on pragmatic aspects. These results suggest that the assessment and intervention of prosody be important for HFASD.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

국내에서 임세미 & 심현섭(2009)가 본 연구와 마찬가지로 한국어를 사용하는 고기능 자폐스펙트럼장애아동(High Function Autism; HFA) 대상으로 문장 유형에 따른 운율 특성을 연구하였다.
이는 한국어를 사용하는 학령기 고기능 자폐스펙트럼장애 아동들의 억양 중재의 기초가 될 수 있으며 문장 유형에 따른 억양 차이가 어떠한 인식을 가지게 되는지 확인할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구는 고기능 자폐스펙트럼장애 집단이 평서문과 의문문에 따라 일반아동 집단과 운율 표현에서 차이가 있는지를 살펴보고자 하였다.
따라서, 본 연구는 문장 읽기가 가능한 학령기 저학년의 고기능 자폐스펙트럼장애 집단과 생활 연령을 일치시킨 일반아동 집단의 문장 양식에 따른 운율 특성을 음향학적 평가를 통해 비교, 분석해보고자 한다. 이는 한국어를 사용하는 학령기 고기능 자폐스펙트럼장애 아동들의 억양 중재의 기초가 될 수 있으며 문장 유형에 따른 억양 차이가 어떠한 인식을 가지게 되는지 확인할 수 있을 것이다.
본 연구는 문장유형에 따른 고기능 자폐스펙트럼장애 집단과 일반아동 집단의 운율 특성을 음향학적 분석을 통해 살펴보고자 하였다. 운율 특성을 평균 F0, 음도 범위, 강도, 말속도, 억양 곡선의 5가지 음향학적 측정치를 중심으로 살펴본 결과, 집단의 주효과는 F0범위에서만 나타났다.
마지막으로 언어 샘플 수집 방법에서는 읽기와 자발화 과제에서만 효과크기가 나타났다. 이러한 결과를 토대로 이 연구에서는 문장이나 단락 수준의 읽기, 자발화 과제를 이용하여 자폐스펙트럼장애 집단의 음향학적 측정치를 분석할 때, 자폐스펙트럼장애 집단의 비전형적인 운율 패턴을 확인할 수 있다고 논의하였다.
종합해보면, 본 연구에서는 고기능자폐 집단을 대상으로 정상집단과 비교하여 비전형적인 운율 사용을 확인해보고자 하였다. 음도에 대한 결과는 이전 선행연구를 지지할 수 있는 결과를 보였다.

가설 설정

본 연구가 선행 연구와 갖는 차이는 다음과 같은 측면에서 고려해 볼 수 있다. 첫째, 언어학적 구조에서의 차이로 해석해 볼 수 있을 것이다. 영어권에서는 강세를 품사를 구별하거나, 문장에서 중요한 부분을 강조하기 위해 사용한다.

제안 방법

7-9세의 아동들은 성별에 따라 음도의 차이가 나타나지 않는다는 선행연구를 기반으로(Whiteside & Hodgson, 2000), 본 연구의 대상자들은 성별을 통제하지 않고 모든 음향학적 분석에 포함되었다.
연구자 1과 연구자 2는 디지털화 한 음성 샘플을 듣고 읽기 오류(단어 반복) 또는 기침, 목청 가다듬기 등의 비언어적 소리를 확인하고, 이러한 내용들은 녹음 샘플에서 삭제한 뒤, 유창한 읽기만을 남겨두었다. CSL 분석을 위해 파형의 시작과 끝에 수동으로 위치시켜 각 음향학적 측정치를 확인하였다.
먼저 아동들에게 검사 절차를 설명하였다. 각 아동에게 두 아이가 말풍선을 통해 대화하고 있는 그림과 글 자료를 아동에게 제 시하고, 말풍선 안에 물음표가 있는 경우에는 상대방에게 질문 하는 것처럼, 마침표가 있는 경우는 친구의 질문에 대답하는 것처럼 읽도록 지시하였다. 문장을 읽을 때에는 편안한 음성 크기와 음도로 읽을 수 있도록 하였다.
그리고 아동들의 말속도는 파형과 스펙트로그램을 통해 발화의 시작점부터 끝나는 지점까지의 지속시간을 측정하고, 음절수를 발화지속시간(초)으로 나누는 초당음절수(sylables per second; SPS)로 측정하였다. 발화 내에 2초(2000msec)이상의 비전형적인 휴지(pause)와 머뭇거림은 전체 발화시간에서 제외하였다.
두 집단의 문장양식에 따른 운율 특성에 대한 평균 및 표준편차는 , 분산분석 결과는 에 제시하였다.
아동이 산출한 말 샘플의 운율적 특성은 Computerized Speech Lab(CSL; model 4150B, KayPENTAX, Nj, USA)을 사용하여 음향학적으로 분석하였다. 먼저 녹음된 mp3 파일은 GoldWave(version. 6.17)를 이용하여 wav 파일로 변환한 후 샘플링 속도(sampling rate) 11,000Hz에서 디지털화하였다.
먼저 평균 F0는 CSL의 ‘pitch contour’을 통해, 아동이 산출한 전체 문장에서 측정된 음도의 평균값으로 확인하였고, 음도범위는 음도의 최대, 최소값의 차이로 측정하였다.
모든 문장은 8 또는 9음절로 이루어진 3어절 단문으로, 파열음으로 시작할 경우 묵음 구간(closure duration)으로 인해 지속시간 측정이 곤란하고 마찰음과 파찰음으로 시작할 경우 F0에 영향을 미칠 수 있으므로(정금수 & 성철재, 2007), 첫 음절을 모음이나 비음으로 시작하도록 구성하였다.
문장유형이 자폐스펙트럼장애 운율에 미치는 영향은 문장 유형의 주효과와 집단과 문장유형 간의 상호작용효과를 통해 살펴보았다. 연구 결과, 문장 유형의 주효과는 음도 범위, 강도, 말속도, 억양곡선에서 유의하게 나타났으나 집단과 문장 유형 간의 유의한 상호작용 효과는 음도 범위에서만 관찰되었다.
아동들로부터 최대한 자연스럽게 평서문과 의문문 형식의 문장 산출을 유도하기 위하여 각 실험문장은 두 아이가 대화하는 그림에서 말풍선 안에 넣어 제시하였다. 각 그림은 컬러 인쇄한 후 A4용 클리어 파일에 넣어 제시할 수 있도록 준비하였다.
자료 수집은 아동이 치료를 받고 있는 치료실이나 아동 집의 독립된 장소에서 최대한 소음을 차단한 후 실시하였다. 아동에게는 각 실험문장은 각각 3번씩 읽게 하였으며, 아동이 읽은 내용은 SONY사의 녹음 전용 MP3 ICD-UX553F와 에듀티지사의 ARETM-006P 선걸이형 마이크를 이용하여 녹음하였다. 녹음 시 마이크는 아동의 입에서 약 15cm 정도 떨어진 곳에 위치하도록 하고 핀을 이용하여 옷에 고정시켰다(Van Santen et al.
아동이 산출한 말 샘플의 운율적 특성은 Computerized Speech Lab(CSL; model 4150B, KayPENTAX, Nj, USA)을 사용하여 음향학적으로 분석하였다. 먼저 녹음된 mp3 파일은 GoldWave(version.
먼저 평균 F0는 CSL의 ‘pitch contour’을 통해, 아동이 산출한 전체 문장에서 측정된 음도의 평균값으로 확인하였고, 음도범위는 음도의 최대, 최소값의 차이로 측정하였다. 음도 범위의 경우는, 연결발화를 실험 자료로 이용하였기 때문에 최대음도와 최소음도의 차이값을 통해 음도범위를 측정하였다(Titze, 1994).
자료 수집은 아동이 치료를 받고 있는 치료실이나 아동 집의 독립된 장소에서 최대한 소음을 차단한 후 실시하였다. 아동에게는 각 실험문장은 각각 3번씩 읽게 하였으며, 아동이 읽은 내용은 SONY사의 녹음 전용 MP3 ICD-UX553F와 에듀티지사의 ARETM-006P 선걸이형 마이크를 이용하여 녹음하였다.
즉, 녹음기와 연결된 선걸이형 마이크와 아동 입과의 거리를 15cm 정도로 유지하였고, 녹음된 말 샘플의 강도는 CSL의 ‘energy contour’을 이용하여 아동이 산출한 전체 문장의 강도를 평균값으로 측정하였다.
집단의 표현 운율을 확인하기 위한 음향학적 측정치는 평균 F0, 음도 범위, 강도, 말속도, 억양곡선의 5가지로 측정하였다.

대상 데이터

본 연구는 서울 및 경기, 강원지역에 거주하는 만 7-9세(초등학교 1-3학년)의 고기능 자폐스펙트럼장애 아동 9명과 생활연령을 일치시킨 일반아동 9명으로 총 18명을 대상으로 하였다. 7-9세의 아동들은 성별에 따라 음도의 차이가 나타나지 않는다는 선행연구를 기반으로(Whiteside & Hodgson, 2000), 본 연구의 대상자들은 성별을 통제하지 않고 모든 음향학적 분석에 포함되었다.
2. 실험자료
실험과제는 평서문과 의문문은 총 14문장으로 각각 7문장씩 이루어져 있었다. 모든 문장은 8 또는 9음절로 이루어진 3어절 단문으로, 파열음으로 시작할 경우 묵음 구간(closure duration)으로 인해 지속시간 측정이 곤란하고 마찰음과 파찰음으로 시작할 경우 F0에 영향을 미칠 수 있으므로(정금수 & 성철재, 2007), 첫 음절을 모음이나 비음으로 시작하도록 구성하였다.

데이터처리

Table 4. Two-way ANOVA of prosody characteristics according to sentence types among two groups.
자료는 수치화하여 SPSS(version 22) 프로그램을 이용하여 통계처리 하였다. 두 집단의 문장 양식에 따른 운율 특성을 알아보기 위하여 집단(2)X문장 유형(2)을 독립변수로 하여 5가지 종속 측정치에 대해 혼합이원분산분석(mixed Two-Way ANOVA)을 실시하였다.

이론/모형

음도 곡선(pitch contour)은 음도의 길고 연속적인 변화이기 때문에 de Pijper(1983)에 의해 제안된 공식을 사용하여 음도 곡선에 대한 절대값을 구하였다.

성능/효과

메타 분석에 포함된 연구들은 서로 다른 연구 방법을 사용하였음에도 불구하고, 자폐스펙트럼장애 집단이 일반아동 집단 (Typical Developing; TD)에 비해 비전형적인 운율을 사용한다고 보고하였다. 그 중, 운율 표현 종속측정치에서는 음도, 강도, 말속도, 언어 수준에서는 단어, 문장, 단락 모두에서 효과크기를 보였다. 마지막으로 언어 샘플 수집 방법에서는 읽기와 자발화 과제에서만 효과크기가 나타났다.
운율 특성을 평균 F0, 음도 범위, 강도, 말속도, 억양 곡선의 5가지 음향학적 측정치를 중심으로 살펴본 결과, 집단의 주효과는 F0범위에서만 나타났다. 기술 통계치를 보면, F0범위는 고기능자폐스펙트럼장애가 199.66, 일반아동이 178.07로 고기능 자폐스펙트럼장애 집단이 일반 아동 집단에 비해 음도 범위가 넓은 것으로 나타났다. 이는 자폐스펙트럼장애 집단의 음도 변화가 큰 것을 의미하며, 이들이 일반 아동들에 비해 과장된 억양을 사용한 결과로 보인다.
따라서, 두 집단 간의 문장유형에 따른 F0 범위를 확인해본 결과, 일반아동 집단은 의문문을 산출 할 경우, 평서문을 산출할 때 보다 더 넓은 음도 범위를 보이는 것으로 나타났으나, 고기능 자폐스펙트럼집단은 일반아동 집단과 달리 문장 유형에 관계없이 넓은 F0을 사용하는 것으로 나타났다( 참조).
그 중, 운율 표현 종속측정치에서는 음도, 강도, 말속도, 언어 수준에서는 단어, 문장, 단락 모두에서 효과크기를 보였다. 마지막으로 언어 샘플 수집 방법에서는 읽기와 자발화 과제에서만 효과크기가 나타났다. 이러한 결과를 토대로 이 연구에서는 문장이나 단락 수준의 읽기, 자발화 과제를 이용하여 자폐스펙트럼장애 집단의 음향학적 측정치를 분석할 때, 자폐스펙트럼장애 집단의 비전형적인 운율 패턴을 확인할 수 있다고 논의하였다.
문장 양식에 따른 운율 특성에 대해 이원분산분석을 실시한 결과, 집단의 주효과는 F0 범위(F(1,16)=6.820, p<.05)에서 나타났으며, 이는 고기능 자폐스펙트럼장애 집단과 통제 집단이 F0범위에서 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다.
문장유형이 자폐스펙트럼장애 운율에 미치는 영향은 문장 유형의 주효과와 집단과 문장유형 간의 상호작용효과를 통해 살펴보았다. 연구 결과, 문장 유형의 주효과는 음도 범위, 강도, 말속도, 억양곡선에서 유의하게 나타났으나 집단과 문장 유형 간의 유의한 상호작용 효과는 음도 범위에서만 관찰되었다. 한국어도 영어와 마찬가지로 음도 변화에 의해 문장의 유형이 변화하게 되지만, 영어와 달리 한국어에서는 강세의 쓰임이 많지 않기 때문에 문장의 처음과 중간 부분에서는 억양 변화가 적고, 의문문에서는 마지막 어절에서 올림조가 산출되고 평서문에서는 마지막 어절에서 내림조가 산출된다(임세미 & 심현섭, 2009).
본 연구는 문장유형에 따른 고기능 자폐스펙트럼장애 집단과 일반아동 집단의 운율 특성을 음향학적 분석을 통해 살펴보고자 하였다. 운율 특성을 평균 F0, 음도 범위, 강도, 말속도, 억양 곡선의 5가지 음향학적 측정치를 중심으로 살펴본 결과, 집단의 주효과는 F0범위에서만 나타났다. 기술 통계치를 보면, F0범위는 고기능자폐스펙트럼장애가 199.
한국어도 영어와 마찬가지로 음도 변화에 의해 문장의 유형이 변화하게 되지만, 영어와 달리 한국어에서는 강세의 쓰임이 많지 않기 때문에 문장의 처음과 중간 부분에서는 억양 변화가 적고, 의문문에서는 마지막 어절에서 올림조가 산출되고 평서문에서는 마지막 어절에서 내림조가 산출된다(임세미 & 심현섭, 2009). 이러한 언어학적 특성을 기반으로 하였을 때, 본 연구의 결과는 의문문이 평서문에 비해 넓은 음도 범위, 더 강한 강도, 더 빠른 말속도, 더 넓은 억양 곡선을 보인다는 것을 의미한다. 또한 이는 고기능 자폐스펙트럼장애 아동 집단이 문장 유형에 상관없이 높고 넓은 음도 범위를 사용하는 반면, 일반아동 집단은 평서문에서는 단조로운 음도 범위를 사용하지만, 의문문에서는 넓은 음도 범위를 사용하는 것으로 해석할 수 있다.

후속연구

이는 언어학적 차이에 기반하기 때문에, 한국어를 사용하는 자폐스펙트럼장애 집단에게는 강도나 강세에 대한 중재보다는 음도 중재에 중점을 둬야 한다는 결론을 도출할 수 있다. 또한, 말속도에 대한 자폐스펙트럼장애의 운율은 향후 연구에서 읽기 과제와 자발화 과제를 통해 비교하여 과제에 따른 운율 특징을 확인해야 하고, 집단의 억양곡선을 대표할 수 있는 정확한 공식에 대한 연구도 필요할 것으로 보인다.
음도에 대한 결과는 이전 선행연구를 지지할 수 있는 결과를 보였다. 본 연구에서 가장 흥미로운 결과는 강도에 대한 결과로, 외국 선행연구에서 보고하는 자폐스펙트럼장애 운율의 가장 큰 특징인 일탈적인 강세 위치와 비전형적인 강도와 달리, 본 연구에서는 강도에 대한 집단간의 주효과를 관찰하지 못하였다. 이는 언어학적 차이에 기반하기 때문에, 한국어를 사용하는 자폐스펙트럼장애 집단에게는 강도나 강세에 대한 중재보다는 음도 중재에 중점을 둬야 한다는 결론을 도출할 수 있다.
따라서, 본 연구는 문장 읽기가 가능한 학령기 저학년의 고기능 자폐스펙트럼장애 집단과 생활 연령을 일치시킨 일반아동 집단의 문장 양식에 따른 운율 특성을 음향학적 평가를 통해 비교, 분석해보고자 한다. 이는 한국어를 사용하는 학령기 고기능 자폐스펙트럼장애 아동들의 억양 중재의 기초가 될 수 있으며 문장 유형에 따른 억양 차이가 어떠한 인식을 가지게 되는지 확인할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구는 고기능 자폐스펙트럼장애 집단이 평서문과 의문문에 따라 일반아동 집단과 운율 표현에서 차이가 있는지를 살펴보고자 하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	자폐스펙트럼장애의 비전형적인 운율 특성은 청자에게 어떤 영향을 끼치는가?	자폐스펙트럼장애의 비전형적인 운율 사용은 사회적으로 부정적인 인상을 줄 수 있다. 높은 음도는 고집 센 인상을 제공하거나, 매우 느린 말속도는 거들먹거리는 인상을 주고, 작지만 지각적으로 눈에 띄는 운율 특징들이 의도하지 않게 부정적인 인상을 초래할 수 있다. 이처럼, 자폐스펙트럼장애의 비전형적인 운율 특성은 청자에게 부정적인 인상을 주어 의사소통에도 부정적인 영향을 미치게 된다(Paul et al.
	운율의 역할은?	운율은 초분절적 요소로 정의되며 음도, 말속도 그리고 억양 등의 다양한 운율적 요소를 통해 화자의 의도나 정서적 상태를 청자에게 전달하여 사회적 상호작용과 의사소통에 직접적인 영향을 미친다. 특히 운율은 문장의 억양, 강세, 리듬을 변화시켜 의문문과 평서문과 같은 문장 형태를 구분하게 하며, 이는 의사소통 상황에서 화자의 의도를 전달하는데 영향을 주어 화용적 측면에도 영향을 미치게 된다(Crystal, 1986).
	자폐스펙트럼장애 집단은 어떠한 운율 특성을 보이는가?	곡선을 제외한 음도, 강도, 말속도에서 유의한 차이가 있었다고 보고하였다. 국외 선행 연구들은 자폐스펙트럼장애 집단이 부적절한 음성 강도와 일탈적인 강세 패턴을 보이고(Paul et al., 2008; Peppe et al., 2007; Shriberg et al., 2001), 더 느리거나 빠른 말속도를 보인다고 보고하였다(Fillipe et al., 2014; Paul et al.

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Whiteside, S. P. & Hodgson, C. (2000). Some acoustic characteristics in the voices of 6-to 10-year-old children and adults: a comparative sex and developmental perspective. Logopedics Phoniatrics Vocology, 25(3), 122-132.

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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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