[논문]스마트 기기 기반 언어재활 프로그램 개발

황유미; 박기남; 정영희; 편성범

doi:10.14400/jdc.2019.17.10.321

스마트 기기 기반 언어재활 프로그램 개발
Development of Language Rehabilitation Program Using the Smart Device-based Application 원문보기

디지털융복합연구 = Journal of digital convergence, v.17 no.10, 2019년, pp.321 - 327

황유미 (고려대학교 융합뇌신경연구소) , 박기남 (고려대학교 정보창의교육연구소) , 정영희 ((주)마음) , 편성범 (고려대학교 융합뇌신경연구소)

초록
AI-Helper

본 연구의 목적은 언어장애 환자군의 의사소통 능력 향상을 위하여 스마트 기기 기반의 언어재활 프로그램 개발에 있다. 이를 위하여 기존에 개발된 다양한 국내외 의사소통 언어훈련 프로그램을 비교분석하여 구체적인 의사소통 범위 및 훈련 과제, 문항 등을 검토하여 과제 구성에 필요한 콘텐츠를 선별하였다. 다양한 의미범주와 문법요소를 포함하고 언어학적 단위에 기초하여 단어수준, 의미범주, 문장수준, 담화수준의 이해산출 능력 향상을 위하여 17개의 의미범주를 추출하고 29개의 훈련과제와 3780개의 훈련 문항을 제작하였으며, 윈도우를 기반으로 하는 관리 프로그램과 안드로이드 기반 재활 훈련 애플리케이션을 개발하였다. 본 언어재활 프로그램은 가정에서 쉽고 편리하게 홈 프로그램으로 사용되어 언어훈련 효과를 증대시킬 수 있으며, 환자 관리 및 훈련 결과 데이터베이스 구축 등 언어장애 환자군의 치료에 유용하게 사용될 것으로 기대된다. 향후 언어장애 환자군 별 언어재활 효과 검증 등의 후속 연구가 진행될 예정이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to develop a smart device-based Language Rehabilitation Program (LRP) to improve communication ability for the patients with language disability. The content of the LRP includes a variety of semantic categories and grammatical elements and consists of 17 semantic categories, 29 tasks and 3780 items to improve comprehension/production ability at word level, semantic category level, sentence level and discourse level. We developed LRP as a Windows-base management program and an Android-base language rehabilitation application. LRP was developed into an application for smart devices, providing real-time delivery of training contents, measurement and database of training task results, and patient progress and monitoring. A follow-up study will be conducted on the verification of the language rehabilitation effect using LRP by patients with language disability.

주제어

표/그림 (8)

표 Table 1. Tasks in LRP
표 Table 2. Word Subcategory in LRP
그림 Fig. 1. Word Level Task Examples
그림 Fig. 2. Semantic category Level Task Examples
그림 Fig. 4. Language rehabilitation training service element technology
그림 Fig. 5. Language rehabilitation training service flowchart
표 Table 3. Language rehabilitation training application users
표 Table 4. MySQL cluster nodes

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 연구에서는 임상현장과 동일한 치료 과정이 이루어지도록 의사, 언어치료사, 환자의 언어재활 및 치료과정을 추적 관찰하여 이를 통해 언어재활 과정이 서비스 될 수 있도록 서비스 요소 기술을 개발하였다. Fig.
본 연구에서는 전통적인 언어치료 방법의 제한점을 극복하고, 언어훈련을 통해 수집된 데이터베이스를 체계적으로 관리하기 위해 언어재활 훈련 서비스 요소 개발, 훈련 콘텐츠 저작도구 개발, 사용자(관리자, 언어치료사, 환자)와 훈련 콘텐츠 데이터베이스를 구축하였다. 본 프로그램은 스마트 기기를 활용하여 언어장애 환자군의 접근성을 높이기 위해 모바일 OS 점유율 80%를 차지하는 안드로이드 환경에서 개발하였으며, 터치가 가능한 UI/UX를 제공한다.
본 연구에서는 전통적인 언어치료 방법의 제한점을 극복하고, 언어훈련을 통해 수집된 데이터베이스를 체계적으로 관리하기 위해 언어재활 훈련 서비스 요소 개발, 훈련 콘텐츠 저작도구 개발, 사용자(관리자, 언어치료사, 환자)와 훈련 콘텐츠 데이터베이스를 구축하였다. 본 프로그램은 스마트 기기를 활용하여 언어장애 환자군의 접근성을 높이기 위해 모바일 OS 점유율 80%를 차지하는 안드로이드 환경에서 개발하였으며, 터치가 가능한 UI/UX를 제공한다.
이에 본 논문에서는 전통적인 의사소통 치료 방식의 단점을 극복하고, 한국어 특성에 맞는 체계적인 언어훈련 콘텐츠를 제공하여 언어장애 환자군의 의사소통 언어능력을 향상할 수 있는 스마트 기기 기반의 언어재활 훈련 시스템을 제안한다.

제안 방법

과제 구성에 필요한 콘텐츠(그림, 단어목록, 문장, 담화문 선별)를 제작하였으며 단어의 범주 및 과제의 종류, 개별 문항 제작 및 그림 제작 등에 대한 논의를 거쳐 훈련 콘텐츠를 최종 확정하였다.
의사소통 능력 향상을 위한 언어재활 훈련 과제 및 콘텐츠 개발은 다음과 같은 과정을 통해 개발되었다. 기존에 개발된 다양한 국내외 의사소통 언어 훈련 프로그램을 비교분석하여 구체적인 의사소통 범위 및 훈련 과제, 항목 등을 검토하였다. 또한 현재 임상에서 널리 사용되고 있는 언어평가 도구 및 각종 언어 치료 시 보충 자료들을 수집하여 비교하였다.
단어 수준, 의미범주 수준, 문장 수준, 담화 수준의 네개의 영역으로 훈련 수준을 나누고 각각 이해 및 산출 능력을 향상시키기 위하여 총 3780개의 훈련 항목에 해당하는 훈련 콘텐츠를 제작하였다. 단어 수준의 이해산출향상 과제 1020개 문항과 의미범주 수준의 이해산출 향상 과제 1700개의 문항을 제작하였다.
단어 수준, 의미범주 수준, 문장 수준, 담화 수준의 네개의 영역으로 훈련 수준을 나누고 각각 이해 및 산출 능력을 향상시키기 위하여 총 3780개의 훈련 항목에 해당하는 훈련 콘텐츠를 제작하였다. 단어 수준의 이해산출향상 과제 1020개 문항과 의미범주 수준의 이해산출 향상 과제 1700개의 문항을 제작하였다. 또한 조사, 시제(어미), 사동(접사), 피동(접사), 관계절, 연결어미, 수사 및 수세기, 속담 및 관용구, 은유, 일반적 사실 및 상식에 해당하는 문장수준의 이해산출 향상 과제 780개 문항과 담화수준의 이해산출 향상 과제 280문항을 제작하였다.
단어 수준의 이해산출향상 과제 1020개 문항과 의미범주 수준의 이해산출 향상 과제 1700개의 문항을 제작하였다. 또한 조사, 시제(어미), 사동(접사), 피동(접사), 관계절, 연결어미, 수사 및 수세기, 속담 및 관용구, 은유, 일반적 사실 및 상식에 해당하는 문장수준의 이해산출 향상 과제 780개 문항과 담화수준의 이해산출 향상 과제 280문항을 제작하였다. 각 수준에서 활용된 과제는 Table 1과 같다.
기존에 개발된 다양한 국내외 의사소통 언어 훈련 프로그램을 비교분석하여 구체적인 의사소통 범위 및 훈련 과제, 항목 등을 검토하였다. 또한 현재 임상에서 널리 사용되고 있는 언어평가 도구 및 각종 언어 치료 시 보충 자료들을 수집하여 비교하였다.
말 산출과정에서 원활한 의사소통 훈련을 위하여 언어적 단계에 해당하는 훈련 과제를 제작하였으며, 언어학의 주요 구성 범주인 음성음운론, 형태로, 의미론, 통사론, 화용론 등을 고려하여 최종 언어재활 훈련 프로그램을 네 가지 수준인 단어수준, 의미범주 수준, 문장수준, 담화수준으로 구분하였다(Table 1 참고).
보호자 및 훈련자 6명(13문항 설문지)과 언어치료사 및 의사 10명(17문항 설문지), 환자 2명(10문항 설문지)을 대상으로 본 의사소통 앱에 대한 사용성 평가 설문지를 나누어 실시하였다. 각 집단별 설문지 평균은 보호자 및 훈련자 4.
심리언어학적 언어처리 모형에 기반을 둔 훈련과제를 생성하기 위하여 자극 제시방법으로는 글자자극과 그림자극을 고루 사용하고, 환자의 반응 방법은 언어적 반응을 최소화할 수 있는 포인팅 방법과 말하기 방법을 선택하였다. 또한 훈련 과제 양식은 이해와 산출의 과정을 포괄할 수 있는 과제들로 구성하였다.
언어 훈련 과제의 단어를 선별하기 위하여 의미범주를 추출하였다. 신현정(2003)은 상위수준의 50개 범주를 자연범주(16개)와 인공범주(17개), 추상범주(15개)와 전체-부분범주(2개)로 제시하고 있는데 그 가운데 7개의 자연범주와 6개의 인공범주, 3개의 추상범주와 1개의 전체-부분 범주를 선별하였다[19].
의사소통 언어재활 훈련 관련 사용자인 관리자(의사, 치료사, 환자에 사용자 관리 데이터베이스와 언어재활 콘텐츠 전산화를 위한 데이터베이스를 구축하였다. 사용자 증가와 훈련의 동시성을 최대한 확보하기 위해 MySQL 클러스터를 사용하였다[20].
본 연구를 통해 제공되는 훈련 과제 및 콘텐츠 외에 치료사나 관리자가 직접 콘텐츠를 제작하여 훈련에 활용하는 사례가 종종 발생한다. 이러한 의사 및 언어치료사의 요구분석을 통해 훈련 과제 및 콘텐츠 저작도구를 개발하였으며, 멀티디바이스 포팅을 위해 직관적이고 단순하면서 사용자 편의성을 고려한 저작도구를 설계 및 개발하였다.
범주 선정의 기본 원칙은 그림으로 구현하기 쉬운 범주를 우선적으로 선별하였다. 이렇게 선택된 범주별 목표 단어를 선별하기 위하여 신현정(2003)에서 제시하고 있는 범주별 단어를 참고로 하여 고빈도 단어 중 그림으로 구현 가능한 것을 선별하였다. 본 훈련 과제에서 사용한 단어 수준, 의미범주 수준, 문장 수준, 담화 수준에서 사용된 하위 범주의 목록은 Table 2에 제시되어 있다.
제안된 시스템은 윈도우를 기반으로 하는 관리 프로그램과 안드로이드 기반 재활 훈련 애플리케이션으로 크게 구분된다. 관리 프로그램은 치료사, 환자, 훈련 과제 콘텐츠, 공식검사정보, 경과기록지(ProgressNote)를 관리하며 관리자에 의해 사용된다.
특히, 온라인/오프라인과 같은 인터넷 접속 여부와 상관없이 일관성 있는 치료를 제공하기 위해 오프라인에서 로그인한 환자는 치료사가 제시한 과제에 한하여 훈련기능을 수행하도록 제한하고, 훈련 결과가 로컬 저장소(스마트 기기)에 저장 된 후, 추후 온라인 상태에서 로그인 시 로컬 저장소에 기록된 정보가 서버에 업로드 되어 언어치료사가 해당 정보를 볼 수 있도록 하였다.

성능/효과

보호자 및 훈련자 6명(13문항 설문지)과 언어치료사 및 의사 10명(17문항 설문지), 환자 2명(10문항 설문지)을 대상으로 본 의사소통 앱에 대한 사용성 평가 설문지를 나누어 실시하였다. 각 집단별 설문지 평균은 보호자 및 훈련자 4.6점 (5점 기준), 환자 4.8점, 언어치료사 및 의사 3.5점이었으며, 공통 9문항에 대한 모든 참가자의 설문지 평균 4.01점(5점 기준)으로 비교적 높은 점수를 보였다. 공통 설문 문항 중 가장 낮은 점수를 받은 항목은 6번 문항 “앱 조작 시 오류 없이 작동하였다”로 3.

후속연구

최종적으로 제작된 의사소통 언어훈련 과제 및 콘텐츠는 다양한 의미범주와 문법요소, 단어단위, 구단위, 문장단위로 풍부하게 구성되어 있어, 언어장애 환자의 언어재활을 위한 훈련 머티리얼로 활용되는데 도움이 될 것이다. 다양한 언어단위 및 문법범주의 훈련 항목들에 대한 연구와 접근성이 부족한 환경에서 언어장애환자를 위한 언어재활 훈련 애플리케이션의 개발은 향후 치료 효과 및 임상기초연구에 적극 활동될 수 있을 것이다.
본 연구를 통해 제공되는 훈련 과제 및 콘텐츠 외에 치료사나 관리자가 직접 콘텐츠를 제작하여 훈련에 활용하는 사례가 종종 발생한다. 이러한 의사 및 언어치료사의 요구분석을 통해 훈련 과제 및 콘텐츠 저작도구를 개발하였으며, 멀티디바이스 포팅을 위해 직관적이고 단순하면서 사용자 편의성을 고려한 저작도구를 설계 및 개발하였다.
최종적으로 제작된 의사소통 언어훈련 과제 및 콘텐츠는 다양한 의미범주와 문법요소, 단어단위, 구단위, 문장단위로 풍부하게 구성되어 있어, 언어장애 환자의 언어재활을 위한 훈련 머티리얼로 활용되는데 도움이 될 것이다. 다양한 언어단위 및 문법범주의 훈련 항목들에 대한 연구와 접근성이 부족한 환경에서 언어장애환자를 위한 언어재활 훈련 애플리케이션의 개발은 향후 치료 효과 및 임상기초연구에 적극 활동될 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	의사소통이란 무엇인가?	의사소통이란 사람들 간에 생각이나 감정 등을 교환하는 총체적인 행위로 구어(oral language)와 문어 (written language)를 통한 언어적 요소와 제스처나 자세, 얼굴표정, 눈 맞춤, 목소리, 억양 등 비언어적 요소를 통해 이루어진다[1]. 효율적인 의사소통은 일상 생활과 사회 참여를 위한 필수 요소로서 핵심적인 역할을 한다.
	효율적인 의사소통이 중요한 이유는 무엇인가?	효율적인 의사소통은 일상 생활과 사회 참여를 위한 필수 요소로서 핵심적인 역할을 한다. 이를 통해 인간은 유기체로서의 생존뿐만 아니라 자아의식과 정체성을 가지며 사회적인 구성원으로 살아갈 수 있으며 인간의 존엄과 가치 및 삶의 질을 위해서 의사소통은 매우 중요한 요소이다[2,3].
	효율적인 의사소통은 어떤 역할을 하는가?	의사소통이란 사람들 간에 생각이나 감정 등을 교환하는 총체적인 행위로 구어(oral language)와 문어 (written language)를 통한 언어적 요소와 제스처나 자세, 얼굴표정, 눈 맞춤, 목소리, 억양 등 비언어적 요소를 통해 이루어진다[1]. 효율적인 의사소통은 일상 생활과 사회 참여를 위한 필수 요소로서 핵심적인 역할을 한다. 이를 통해 인간은 유기체로서의 생존뿐만 아니라 자아의식과 정체성을 가지며 사회적인 구성원으로 살아갈 수 있으며 인간의 존엄과 가치 및 삶의 질을 위해서 의사소통은 매우 중요한 요소이다[2,3].

참고문헌 (20)

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저자의 다른 논문 :

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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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