정상적으로 말소리를 산출하기 위해서는 자신의 말소리와 타인의 말소리를 들을 수 있어야 하는데 말소리 모방(imitation)과 자기 감지(self monitoring)를 통하여 올바른 말소리를 습득 할 수 있다. 그러나 청각장애로 인하여 말소리를 들을 수 없기 때문에 정상적인 말소리를 산출하는데 문제가 생길 수 있다. 치경 마찰음 /ㅅ/와 /ㅆ/는 우리말 말소리 발달과정에서 정상아동의 경우 가장 늦게 습득되는 말소리에 속하는데 청각장애 아동의 경우 치경 마찰음 /ㅅ/와 /ㅆ/에서 다른 자음 산출과 달리 조음이 어렵고 그 만큼 조음오류가 일어날 가능성이 높다. 즉, 청력형, 청력손실에 따라 그리고 음운의 주파수 성분에 따라 청각장애 아동이 어음변별력에 차이를 가져올 수 있음을 시사한다. 이런 청각장애를 겪는 아동의 말장애(speech disorder)를 분석하는 방법으로는 청지각적 평가와 음향음성학적 평가가 있다. 청지각적 평가는 자격을 갖추고 경험이 있는 임상가가 직접 평가할 수 있으나 평가자에 따라 주관적이고 다른 결과를 보일 수 있고, 말소리의 미묘한 변화를 객관적으로 제시하지 못한다. 그러나 음향음성학적 평가는 검사 장비를 통하여 실시하는 간접적이지만 객관적인 정보를 제공해 주는 평가이다. 이러한 객관적인 자료는 검사 결과를 해석할 때 말소리 산출 특성에 대한 표준화된 규준 자료와 비교할 수 있는 장점이 있다. 그러나 현재 국내 선행 연구들은 청각장애 아동의 M1, M2, M3, M4 스펙트럼 역률(moment) 수치를 이용한 음향학적 연구가 미비한 실정이다. 그러므로 본 연구에서 청각장애 아동의 마찰음 산출에서 스펙트럼 역률(moment) 수치를 이용한 특성 비교를 하고자 하였다.
이를 위하여 본 연구 대상으로는 서울 및 경기지역의 초등학교 3학년에서 5학년에 재학 중인 청각장애 아동으로 남자5명, 여자 5명 총 10명의 아동을 나이, 보장기구 종류, 보장기구(CI)경우 2세 이전에 이식 한 아동, 보장기구 착용 전후 청력(dB), 언어재활 기간, 치경 마찰음 습득 시기를 고려하여 선정 하였다. 일반 아동은 서울 및 경기지역의 초등학교 3학년에서 5학년에 재학 중인 남자5명, 여자 5명 총 10명을 실시하였다. 단 부모나 교사의 보고에 의해 정상발달을 보이고, 지적장애, 발달장애, 감각장애, 정서장애 등의 다른 장애가 없는 아동으로 구성 하였다. 치경 마찰음 /ㅅ/와/ㅆ/ 모음 /ㅏ/, ㅣ/, /ㅜ/를 포함하여 CV, VCV음절 구조로 구성된 12개 무의미 음절 목록을 ‘내가 ___ 라고 한다’의 틀 문장(carrier sentence)에 넣어 자연스럽게 읽게 한 후, 수집된 어음 자료는 TF 32음성분석 프로그램(Time-frequency analysis software program)을 사용하여 마찰소음 구간의 M1(mean), M2(variance), M3(skewness), M4(kurtosis)를 측정하였다. 통계 분석은 Statistical Product and Service Solution(SPSS, version 19.0)를 이용하여 실시하였고, 통계적 유의수준은 0.05 수준에서 검정하였다.
본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째 스펙트럼의 에너지 분포와 집중도의 평균 을 나타내는 M1은 장애 유무에 따라 그리고 음절구조에 따라 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 둘째 스펙트럼에 나타난 주파수의 분산 즉 평균 주위에 퍼져있는 정도를 나타내는 M2는 장애 유무에 따라 그리고 음절구조에 따라 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 셋째 스펙트럼 분포의 편향, 즉 에너지 분포의 전반적인 경향을 나타내는 M3는 음절 구조에 따른 비교에서 유의한 차이가 있었고 특히 음절(VCV)에서 청각장애 아동군의 수치가 양성의 왜도(skewness)를 나타내어 일반 아동군보다 저주파수대의 에너지 집중과 음성적 편향을 암시 하였다. 넷째 스펙트럼 정점의 분포 지수를 가리키는 M4는 장애 유무에 따라 그리고 음절구조에 따라 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 특히 일반 아동군은 장애 유무에 따라 그리고 음절구조에 따라 청각장애 아동군보다 큰 양성 첨도(kurtosis)값을 나타내어 높은 스펙트럼 정점과 명확한 스펙트럼 정점을 가리키는 것으로 나타났다.
본 연구에서 청각장애 아동과 일반 아동의 치경 마찰음 산출에서 음향음성학적 특성 중 M1, M2, M3, M4 스펙트럼 역률 수치를 모음/ㅏ/, /ㅣ/, /ㅜ/에 따라, 치경 마찰음 /ㅅ/와/ㅆ/에 따라, 음절(CV, VCV)구조에 따라 그 특성을 비교한 결과 장애 유무에 따른 집단간 비교에서 M3를 제외한 M1, M2, M4 에서 유의한 차이가 있었고, 음절구조에 따른 비교에서는 M1, M2, M3, M4 모두 통계적으로 유의한 차이가 있어 임상적으로 의미를 발견 할 수 있었다. 그러나 모음에 따라, 치경 마찰음에 따라 비교한 결과에서는 M1, M2, M3, M4 모두 유의한 차이가 없었다.
본 연구의 의의는 청각장애 아동과 일반 아동의 마찰음 산출에서 음향음성학적 특성 중 M1, M2, M3, M4 스펙트럼 역률(moment)에 대한 객관적 수치를 제시함으로써 임상에서 기초 자료로 사용될 수 있다. 그리고 청각장애아동의 평가 및 치료를 위한 기반을 마련하였다는 점과 후속 연구를 위한 기초 단서로 제공될 수 있다.

In order to speak normally, it is required to be able to hear your voice and others'' voices as correct speaking can be learned through speech imitation and self-monitoring. If one is hearing-impaired, he/she cannot hear and may experience problems when learning to pronounce correctly. Alveolar fricative sounds /ㅅ/ and /ㅆ/ are the last learned sounds for normal children in the speech development process of Korean people and are difficult to articulate for hearing-impaired children to cause articulation errors often. In other words, it manifests that hearing-impaired children''s speech discrimination can be affected by hearing type and hearing loss and by the frequency of phonemes. Hearing perception evaluation and acoustic phonetic evaluation can be used to analyze the speech disorder of children suffering from hearing disorders. Hearing perception evaluation can be performed by a qualified and experienced clinician, but the results may be subjective and may vary as they cannot objectively tell the subtle difference in speech. On the other hand, acoustic phonetic evaluation uses testing tools to provide indirect and object information. These objective resources can be compared with standardized resources on speech when interpreting the results of test. However, most preceded studies in Korea do not consider acoustic studies using the spectrum moment values of hearing-impaired children. Therefore, this study was conducted to compare the characteristics of hearing-impaired children''s pronunciation of fricative sounds using spectrum moment values.
For this purpose, this study selected a total of 10 hearing-impaired children (5 boys and 5 girls) currently in 3rd or 5th grade and attending one of the elementary schools in Seoul or Gyeonggi-do. For the selection, their age, type of hearing aid, implantation of hearing aid (CI) before two years of age, hearing capacity (dB) before and after wearing the hearing aid, duration of speech rehabilitation, and time of learning alveolar fricative sounds were considered. Also, 10 normal children (5 boys and 5 girls) were selected among 3rd or 5th grade students attending one of the elementary schools in Seoul or Gyeonggi-do. Normal students showed normal development based on the reports of parents or teachers with no intellectual disability, development disorder, sensory disorder, and/or emotional disorder. The subjects were asked to read the carrier sentence, "I say _______," including the list of 12 meaningless syllables composed of CV and VCV syllables, including alveolar fricative sounds /ㅅ/ and /ㅆ/ and vowels /ㅏ/, ㅣ/, and /ㅜ/. The recorded resources were processed through the Time-frequency Analysis Software Program to measure M1 (mean), M2 (variance), M3 (skewness), and M4 (kurtosis) of fricative noise. The statistical analysis used Statistical Product and Service Solution (SPSS, version 19.0) and the statistical significance was examined at 0.05%.
The following are the findings of this study: first, M1, representing the mean of energy distribution and concentration of spectrum, showed statistically significant differences according to disability and syllable structure. Second, Ms, representing the variance of frequency in spectrum, or scattering around the mean, showed statistically significant differences according to disability and syllable structure. Third, M3, representing the slope of spectrum, or the overall tendency of energy distribution, showed a significant difference according to syllable structure and the value of hearing-impaired children in the syllables (VCV) showed positive skewness, implying energy concentration and phonetic slope in a lower frequency zone compared to normal children. Fourth, M4, representing the distribution index of spectrum vertex, showed statistically significant differences according to disability and syllable structure. In particular, normal children showed greater positive kurtosis values than hearing-impaired children according to disability and syllable structure with higher and clearer spectrum vertex.
In result of comparing the spectrum threshold value among the acoustic phonetic characteristics of hearing-impaired children and normal children in alveolar fricative sound pronunciation according to vowels /ㅏ/, /ㅣ/, and /ㅜ/, alveolar fricative sounds /ㅅ/ and /ㅆ/, and syllable structure (CV, VCV), there were significant differences in all categories, except for M3, in the comparison of groups according to disability. In the comparison of syllable structure, there were statistically significant differences in M1, M2, M3, and M4 with clinical significance. However, there was no significant difference in result of comparing the alveolar fricative sounds according to the vowels.
The significance of this study was that it suggested objective values for M1, M2, M3, and M4 of spectrum moment among the acoustic phonetic characteristics of fricative pronunciation of hearing-impaired children and normal children. These values could be used as basic clinical data. This study also laid the foundation for the evaluation and therapy of hearing-impaired children and provided basic resources for future studies.