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문제 정의
- 음향학적 측정치 중중심적률은 ‘마찰소음 에너지의 강도’, 왜도는 ‘마찰 소음 에너지의 분포’, 첨도는 ‘마찰소음 에너지값의 집중, 분산의 정도 ’, 무게중심은 ‘마찰소음 에너지의 순간적 변화’, 분산은 ‘기능적 조음음운장애 아동의 중간값인 평균으로부터 변량이 떨어져 있는 정도를 나타내는 값 ’으로 보겠다. 본 연구는 기능적 조음 음운장애에서 빈번히 보이는 치조 마찰음의 왜곡 오류를 중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산을 통해 분석하여 기능적 조음 음운장애 진단과 치료에 구체적인 자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 음성녹음 시, 피크 레벨 램프에 ‘OVER’ 창이 뜬 경우에는 소리의 왜곡 가능성이 있기 때문에 다시 녹음하거나 분석에서 제외하였다. 검사자는 대상군과 대조군에게 과제에 대해 설명한 뒤, 어음 목록을 무작위 순서로 제시하였고 검사자가 어음 목록을 한 번 소리 내서 들려주면 연속 두 번 반복하여 따라 말하게 하였다.
- File에서 Extract selected sound(preserve times)로 새 파일을 생성하였다. 그 뒤, objects에 새롭게 생성된 파일을 가져와 Analyse spectrum에서 To spectrum하여 Query에서 중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산 값을 구하였다. 측정된 모든 값은 소수점 두 자리까지 반올림하지 않고 그대로 사용하였다.
- 기능적 조음음운장애의 치조 마찰음 오류 중 왜곡만을 따로 분류하여 음향학적 변수로 분석하였다. 추후에 다양한 대상을 중심으로 생략, 대치, 첨가와 관련된 오류음소를 음향학적 변수를 통해 비교, 분석하는 연구가 이루어진다면 기능적 조음음운장애아동의 중재에 효과적으로 이용할 수 있을 것이다.
- 셋째, 무게중심은 주파수와 강도가 반비례 관계에 있으므로 강도를 정확하게 통제한 뒤 음성을 수집한다면 보다 정확한 무게중심 값을 얻을 수 있을 것이다. 넷째, 왜곡 내 구개음화, 치간음화, 설측음화의 조음방법이 다름에도 불구하고 구분하여 분석하지 않았다. 이를 구분하여 분석하였다면 세밀화 된 측정치 값을 얻을 수 있을 것이다.
- 녹음기에 SONY ECM-PC60 소형 마이크를 삼각대를 이용하여 고정시키고 대상자의 입술과 마이크 사이의 거리를 10–15 cm 정도로 떨어뜨린 뒤 음성녹음을 실시하였다.
- 녹음기의 적절한 레벨 범위는 –12 dB 부근으로 하였고, REC LEVEL 다이얼을 4–5로 조절하여 녹음하였다.
- Praat을 실행시켜 저장된 음성 wav파일을 objects로 불러온 뒤, view-edit를 클릭하면 상단에는 음성파형이 하단에는 스펙트로그램이 나타난다. 마찰음은 스펙트로그램에서 마찰구간과 기식구간을 함께 보이므로 이 부분을 함께 분석하였다. 음높이(pitch)는 자음에 따라 후행 모음의 시작점에서 큰 차이를 보인다(신지영, 2014).
- 본 연구는 Praat 5.4.1.0을 이용하여 중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산을 다음과 같이 측정하였다. Praat을 실행시켜 저장된 음성 wav파일을 objects로 불러온 뒤, view-edit를 클릭하면 상단에는 음성파형이 하단에는 스펙트로그램이 나타난다.
- 본 연구는 기능적 조음음운장애아동과 일반아동의 치조 마찰음 산출을 다섯 가지 음향학적 변수(중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산)로 분석하였다. 이를 통한 기능적 조음음운장애아 동의 치조 마찰음 산출에 대한 결론 및 제언은 다음과 같다.
- 본 연구는 기능적 조음음운장애아동의 치조 마찰음 왜곡 오류를 중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산을 통해 음향학적 분석하였다. 본 연구의 제한점은 다음과 같다.
- 본 연구는 치조 마찰음과 7모음 체계(ㅣ, ㅔ, ㅜ, ㅗ, ㅡ, ㅓ, ㅏ)를 결합하여 무의미 음절구조(CV, VCV)에 따라 총 28개의 어음목록을 작성하였다.
- 음높이(pitch)는 자음에 따라 후행 모음의 시작점에서 큰 차이를 보인다(신지영, 2014). 즉, 모음이 시작되는 부분에서 급격히 높은 음높이 값을 보이기 때문에, 분석 구간을 CV 음절에서 마찰구간이 시작되는 곳을 치조마찰음의 시작으로 선택하여 급격히 상승하여 피치 차이를 보이는 부분의 전까지를 마찰음 부분으로 선택하였고, VCV 음절에는 포먼트가 뚜렷이 나타나는 선행모음이 끝나고 마찰구간이 시작되는 곳을 시작점으로 선택하여 급격하게 피치가 상승하는 부분의 전까지를 마찰음 부분으로 선택하였다. File에서 Extract selected sound(preserve times)로 새 파일을 생성하였다.
- 초등학교 방송실 방음부스와 조용한 언어치료실에서 음성녹음을 실시하였다. 녹음기는 SONY사의 Linear PCM-M10 Recoder를 이용하여 녹음하였다.
- 기능적 조음음운장애 아동은 /ㅅ/, /ㅆ/에서 모두 오류를 보였다. 치조마찰음에서 나타나는 오류 중 구개음화[ ʲ ], 치간음화 [ ̪], 설측음화[ ̯]를 왜곡으로 구분하였다. 수용·표현 어휘력 검사(receptive & expressive vocabulary test, REVT)결과 정상 발달에 속하고, 부모와 담임교사 보고에 의해 사회적 상호작용의 어려움, 행동의 문제가 있거나 언어장애, 청각장애, 발달장애, 정신장애 등 다른 장애를 가지고 있는 아동은 대상군에서 제외하였다.
대상 데이터
- 기능적 조음음운장애아동은 조음기관 구조·기능 선별검사(speech mechanism screening test, SMST)에서 말 산출과 관련된 조음기관 구조와 기능의 기준 점수(cut-off score)가 각각 24.53(±1.5)점, 33.50(±0.88)점으로 정상 범주에 속하였으며, 아동용 발음평가(assessment of phonology & articulation for children, APAC)에서 최고 연령인 6세 5개월 기준과 비교하였을 때 자음 정확도 <1%ile(95.7%), 오류패턴이 10% 초과로 나타나 조음치료가 고려되거나 기능적 조음음운장애로 의심되는 아동을 대상으로 선정하였다.
- 초등학교 방송실 방음부스와 조용한 언어치료실에서 음성녹음을 실시하였다. 녹음기는 SONY사의 Linear PCM-M10 Recoder를 이용하여 녹음하였다. 녹음기에 SONY ECM-PC60 소형 마이크를 삼각대를 이용하여 고정시키고 대상자의 입술과 마이크 사이의 거리를 10–15 cm 정도로 떨어뜨린 뒤 음성녹음을 실시하였다.
- 본 연구의 대상군과 대조군은 서울·경기 지역의 초등학교 1학년에서 6학년에 재학 중인 기능적 조음음운장애아동 10명, 일반아동 10명을 대상으로 하였다.
- 본 연구의 제한점은 다음과 같다. 첫째, 본 연구는 서울, 경기 지역의 조음음운장애아동 10명만을 대상으로 연구하였다. 이로 인해 대상자의 거주지가 특정적이고 대상자의 수가 제한되어 연구결과를 일반화하는데 어려움을 보인다.
데이터처리
- 왜곡 오류를 보이는 기능적 조음음운장애아동과 일반아동 집단 간의 치조 마찰음 발성유형에 따른 중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산 값에 유의한 차이가 있는가를 알아보기 위해 반복측정 분산분석(repeated measures of ANOVA)을 실시하였다. 이에 따른 결과는 표 3에 제시하였다.
- 왜곡 오류를 보이는 조음음운장애아동과 일반아동 집단 간의 모음종류에 따른 음향학적 변수 값에 유의한 차이가 있는가를 알아보기 위해 반복측정 분산분석을 실시하였다. 이에 따른 결과는 표 4와 표 5로 제시하였다.
- 왜곡 오류를 보이는 조음음운장애아동과 일반아동 집단 간의 음절구조에 따른 음향학적 변수 값에 유의한 차이가 있는가를 알아보기 위해 반복측정 분산분석을 실시하였다. 이에 따른 결과는 표 6으로 제시하였다.
- 중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산인 변수들 사이의 관련성을 알아보기 위해 기능적 조음음운장애아동과 일반아동에게 Pearson의 상관분석을 실시하였다. 이에 따른 결과는 표 2에 제시하였다.
- 0)을 이용하여 음향학적 변수(중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산) 간 관련성을 Pearson 상관분석을 통해 확인하였다. 집단 간(기능적 조음음운장애아동과 정상아동)의 음절구조(CV, VCV), 치조 마찰음(평음, 경음), 모음 종류에 따른 음향학적 변수 중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산 차이를 비교, 분석하기 위해 반복측정 분산분석(repeated measures of ANOVA)을 실시하였다.
- 통계 분석은 SPSS 21.0(Statistics Package for the Social Science 21.0)을 이용하여 음향학적 변수(중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산) 간 관련성을 Pearson 상관분석을 통해 확인하였다. 집단 간(기능적 조음음운장애아동과 정상아동)의 음절구조(CV, VCV), 치조 마찰음(평음, 경음), 모음 종류에 따른 음향학적 변수 중심적률, 왜도, 첨도, 무게중심, 분산 차이를 비교, 분석하기 위해 반복측정 분산분석(repeated measures of ANOVA)을 실시하였다.
성능/효과
- CV 음절에서 모음종류에 따른 반복측정 분산분석 결과, 중심적률은 모음종류에 따라 조음음운장애아동이 일반아동보다 모든 모음종류에서 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- CV 음절에서 조음음운장애아동과 일반아동의 치조 마찰음 발성유형에 따른 반복측정 분산분석 결과, 중심적률은 치조 마찰음 발성유형에 따라 조음음운장애아동이 일반아동에 비해 /ㅅ/, /ㅆ/의 평균이 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- VCV 음절에서 중심적률은 모든 모음종류에서 조음음운장애아동이 일반아동보다 유의하게 높았다(p<.05).
- VCV 음절에서 중심적률의 /ㅅ/은 조음음운장애아동이 일반아동에 비해 유의하게 높았고(p<.05), /ㅆ/은 일반아동이 조음음운장애아동에 비해 유의하게 높았다(p<.05).
- 기능적 조음음운장애아동은 중심적률에서 모든 변수들과 통계적으로 유의한 관련을 보이지 않았다. 왜도는 첨도, 무게중심, 분산과 통계적으로 유의한 관련을 보였고, 첨도는 무게중심과 통계적으로 유의한 관련을 보였으나 분산과 유의한 관련을 보이지 않았다.
- 대조적으로 왜도는 모든 모음종류에서 조음음운장애아동이 일반아동보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 또한 /ㅣ/, /ㅔ/, /ㅜ/, /ㅓ/, /ㅏ/에서 조음 음운장애아동이 일반아동보다 유의하게 높았고, /ㅗ/에서 일반아동이 조음음운장애아동보다 유의하게 높았다(p<.05).
- 또한 일반아동의 무게중심이 조음음운장애아동보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 또한 일반아동의 무게중심이 조음음운장애아동에 비해 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 모든 음절구조에서 조음음운장애아동이 일반아동에 비해 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 왜도는 첨도, 무게중심, 분산과 통계적으로 유의한 관련을 보였고, 첨도는 무게중심과 통계적으로 유의한 관련을 보였으나 분산과 유의한 관련을 보이지 않았다. 무게중심은 왜도와 첨도에서 통계적으로 유의한 관련을 보였고 중심적률, 분산과 유의한 관련을 보이지 않았다. 분산은 왜도를 제외한 나머지 변수들과 통계적으로 유의한 관련이 없는 것으로 나타났다.
- 무게중심은 일반아동의 /ㅅ/이 /ㅆ/에 비해 유의하게 높았고, 조음음운장애아동의 /ㅆ/가 /ㅅ/이 비해 유의하게 높았다(p<.05).
- 무게중심은 일반아동의 /ㅆ/가 /ㅅ/보다 통계적으로 유의하게 높았고, 조음음운장애아동의 /ㅅ/가 /ㅆ/보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 무게중심은 일반아동의 CV 음절이 유의하게 높았고, 조음음운장애아동 내 VCV 음절이 유의하게 높았다(p<.05).
- 무게중심은 일반아동의 VCV 음절이 유의하게 높았고, 조음음운장애아동의 CV 음절이 유의하게 높았다(p<.05).
- 무게중심은 치조 마찰음의 발성유형, 모음종류, 음절구조에서 일반아동이 조음음운장애아동보다 큰 값을 가졌다. 치조 마찰음을 정조음하기 위해서는 구강 내 기류가 빠르게 통과하여 순간적으로 강한 마찰 에너지가 생겨야 한다.
- 분산은 /ㅅ/에서 일반아동이 조음음운장애아동보다 유의하게 높았고, /ㅆ/에서 조음음운장애아동이 일반아동보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 05).분산은 /ㅅ/에서 조음음운장애아동이 일반아동에 비해 통계적으로 유의하게 높았고, /ㅆ/에서 일반아동이 조음음운장애아동에 비해 통계적으로 유의하게 높았다. VCV 음절에서 중심적률의 /ㅅ/은 조음음운장애아동이 일반아동에 비해 유의하게 높았고(p<.
- 분산은 일반아동과 조음음운장애아동 모두 VCV 음절이 CV 음절보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 분산은 일반아동의 VCV 음절이 유의하게 높았고, 조음음운장애아동의 CV 음절이 유의하게 높았다(p<.05).
- 분산은 조음음운장애아동이 일반아동보다 /ㅣ/, /ㅡ/, /ㅓ/, /ㅜ/에서 통계적으로 유의하게 높았고, /ㅔ/, /ㅗ/, /ㅏ/에서 일반아동이 조음음운장애아동보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 분산은 치조 마찰음의 발성유형, 모음종류, 음절구조에서 조음음운장애아동의 분산 값이 일반아동에 비해 큰 차이를 보였다. 이는 조음음운장애아동의 오조음정도와 패턴에 따라 치조마찰음의 왜도와 무게중심 값들의 범위가 광범위하게 나타나기 때문에 수치들이 분산되어 있음을 알 수 있다.
- 분산의 평균은 조음음운장애아동이 일반아동보다 /ㅡ/, /ㅗ/에서 유의하게 높았고, 일반아동이 조음음운장애아동보다 /ㅣ/, /ㅔ/, /ㅓ/ /ㅜ/, /ㅏ/에서 유의하게 높았다(p<.05).
- 왜도는 일반아동의 CV 음절이 VCV 음절보다 유의하게 높았고, 조음음운장애아동의 VCV 음절이 CV 음절보다 유의하게 높았다(p<.05).
- 왜도는 일반아동의 VCV 음절이 CV 음절보다 유의하게 높았고, 조음음운장애아동의 CV 음절이 VCV 음절보다 유의하게 높았다(p<.05).
- 왜도는 조음음운장애아동이 일반아동에 비해 /ㅅ/, /ㅆ/의 평균이 통계적으로 유의하게 높았으나(p<.05), 첨도는 집단 내, 집단 간 모두 유의하지 않았다.
- 일반아동의 중심적률은 왜도와 무게중심에서 통계적으로 유의한 관련을 보였으나 첨도와 분산에서는 유의한 관련을 보이지 않았다. 왜도는 중심적률, 첨도, 무게중심과 유의한 관련을 보였으나 분산과 유의한 관련을 보이지 않았다. 이와 마찬가지로 무게중심도 중심적률, 왜도, 첨도와 유의한 관련이 있었으나 분산과 유의한 관련을 보이지 않았다.
- 기능적 조음음운장애아동은 중심적률에서 모든 변수들과 통계적으로 유의한 관련을 보이지 않았다. 왜도는 첨도, 무게중심, 분산과 통계적으로 유의한 관련을 보였고, 첨도는 무게중심과 통계적으로 유의한 관련을 보였으나 분산과 유의한 관련을 보이지 않았다. 무게중심은 왜도와 첨도에서 통계적으로 유의한 관련을 보였고 중심적률, 분산과 유의한 관련을 보이지 않았다.
- 음절구조 모두 일반아동이 조음음운장애아동보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 일반아동의 무게중심이 조음음운장애아동보다 모든 음절구조에서 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 일반아동의 무게중심이 조음음운장애아동보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 일반아동의 분산은 조음음운장애아동보다 CV 음절에서 유의하게 높았고, 조음음운장애아동은 일반아동보다 VCV 음절에서 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 일반아동의 선별 기준은 조음기관 구조·기능 선별검사에서 정상 범주에 속하고 아동용 발음평가에서 자음 정확도가 98.6% 이상이며, 수용·표현 어휘력 검사 결과 정상 발달에 속하는 아동으로 선정하였다.
- 일반아동의 중심적률은 왜도와 무게중심에서 통계적으로 유의한 관련을 보였으나 첨도와 분산에서는 유의한 관련을 보이지 않았다. 왜도는 중심적률, 첨도, 무게중심과 유의한 관련을 보였으나 분산과 유의한 관련을 보이지 않았다.
- 일반아동이 조음음운장애아동보다 무게중심 평균이 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 조음음운장애아 동의 분산이 일반아동보다 CV 음절에서 유의하게 높았고, 일반아동이 VCV 음절에서 유의하게 높았다(p<.05).
- 왜도는 치조 마찰음의 발성유형, 모음종류, 음절구조에서 조음음운장애아동이 일반아동보다 큰 값을 가졌는데, 이는 조음음운장애아동의 치조 마찰음 에너지 분포가 평균을 중심으로 치우쳐 있다는 것을 의미한다. 조음음운장애아동들의 치조 마찰음 값은 평균의 범위에서 넓게 벗어나 다양하게 분포되어 있음을 알 수 있는데, 이로 인해 조음음운장애아동의 전체 표준편차 값의 범위가 일반아동에 비해 넓어 평균값과의 차이가 크다는 것을 알 수 있다.
- 조음음운장애아동의 중심적률이 일반아동보다 CV 음절에서 유의하게 높았고, 일반아동이 조음음운장애아동보다 VCV 음절에서 유의하게 높았다(p<.05).
- 조음음운장애아동이 일반아동보다 모든 음절구조에서 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 중심적률은 치조 마찰음의 발성유형, 모음종류, 음절구조에서 대부분 조음음운장애아동이 일반아동보다 큰 값을 가졌는데, 이는 조음음운장애아동이 전반적으로 치조 마찰음을 조음할 때 강한 에너지를 사용하여 조음한다는 것을 의미한다. 즉,조음음운장애아동이 치조 마찰음의 정조음을 위해 센 기류와 함께 강한 에너지, 긴장을 동반하여 성대 사이로 기류가 빠르게 빠져나와 제대로 된 소음(noise) 생성이 어렵고, 구강 내 혀의 긴장으로 민첩하고 순간적인 마찰이 어려워 정확한 치조 마찰음산출이 어렵다는 것을 알 수 있다.
- 이와 마찬가지로 무게중심도 중심적률, 왜도, 첨도와 유의한 관련이 있었으나 분산과 유의한 관련을 보이지 않았다. 첨도는 왜도와 무게중심에서 유의한 관련을 보였으나, 중심적률과 분산에서 유의한 관련이 없는 것으로 나타났고, 분산은 모든 변수들과 관련이 없는 것으로 나타났다.
- 첨도는 일반아동과 조음 음운장애아동 모두 /ㅆ/은 /ㅅ/에 비해 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 첨도는 일반아동과 조음음운장애아동 모두 CV 음절이 VCV 음절보다 유의하게 높았다(p<.05).
- 첨도는 일반아동과 조음음운장애아동 모두 VCV 음절이 CV 음절보다 유의하게 높았다(p<.05).
- 첨도는 치조 마찰음의 발성유형, 모음종류, 음절구조에서 두 집단 내에 유의한 차이를 보였으나 기능적 조음음운장애아동과 일반아동에서의 차이가 없었다.
- 치조 마찰음 /ㅅ/에서 음절구조에 따른 반복측정 분산분석 결과, 중심적률은 음절구조에 따라 일반아동의 CV 음절이 VCV 음절보다 통계적으로 유의하게 높았고, 대조적으로 조음음운장애아동은 VCV 음절이 CV 음절보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<.05).
- 치조 마찰음 /ㅆ/에서 음절구조에 따른 중심적률은 일반아동의 VCV 음절이 VC 음절보다 유의하게 높았고, 조음음운장애아동의 CV 음절이 VCV 음절보다 유의하게 높았다(p<.05).
후속연구
- 이로 인해 대상자의 거주지가 특정적이고 대상자의 수가 제한되어 연구결과를 일반화하는데 어려움을 보인다. 둘째, 음향학적 변수들은 주파수에 영향을 많이 받으므로 여아와 남아의 분류, 연령의 분류를 통해 보다 정확한 연구가 필요할 것이다. 셋째, 무게중심은 주파수와 강도가 반비례 관계에 있으므로 강도를 정확하게 통제한 뒤 음성을 수집한다면 보다 정확한 무게중심 값을 얻을 수 있을 것이다.
- 둘째, 음향학적 변수들은 주파수에 영향을 많이 받으므로 여아와 남아의 분류, 연령의 분류를 통해 보다 정확한 연구가 필요할 것이다. 셋째, 무게중심은 주파수와 강도가 반비례 관계에 있으므로 강도를 정확하게 통제한 뒤 음성을 수집한다면 보다 정확한 무게중심 값을 얻을 수 있을 것이다. 넷째, 왜곡 내 구개음화, 치간음화, 설측음화의 조음방법이 다름에도 불구하고 구분하여 분석하지 않았다.
- 넷째, 왜곡 내 구개음화, 치간음화, 설측음화의 조음방법이 다름에도 불구하고 구분하여 분석하지 않았다. 이를 구분하여 분석하였다면 세밀화 된 측정치 값을 얻을 수 있을 것이다.
- 기능적 조음음운장애의 치조 마찰음 오류 중 왜곡만을 따로 분류하여 음향학적 변수로 분석하였다. 추후에 다양한 대상을 중심으로 생략, 대치, 첨가와 관련된 오류음소를 음향학적 변수를 통해 비교, 분석하는 연구가 이루어진다면 기능적 조음음운장애아동의 중재에 효과적으로 이용할 수 있을 것이다.
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