구개열은 연구마다 상이하나, 1,000명 당 1-2명의 발생률을 보여 비교적 흔하게 나타나는 선천적인 기형이라 할 수 있다(Hong, 2023). 구개열 아동은 연인두 기제 결함으로 인하여 연인두 형성부전(velopharyngeal insufficiency, VPI)을 보이는데, VPI는 구개열 수술 이후에도 10-25%의 구개열 아동에게서 지속적으로 관찰되어 의사소통의 여러 측면에 부정적 영향을 준다(Bradley, 1997; Marrinan, LaBrie, & Mulliken, 1998; Witt & Marsh, 1997).
구개열 아동이 보이는 말 문제 중에서 가장 두드러지는 것은 정상 말 산출 과정에 비해 비강 공명이 과도하게 이루어져 발생하는 과다비성(hypernasality)이며, 상당수의 구개열 아동이 의사소통에 큰 영향을 줄 정도의 증상을 보이는 것으로 알려져 있다. 예컨대 Hardin-Jones와 Jones (2005) 연구에서 212명의 구순구개열 아동 중 37%가 중등도(moderate)-심도(severe) 수준의 과다비성을 보이는 것으로 확인되었다. 구개열 아동은 과다비성으로 인하여 말의 정확도와 명료도가 저하되는 특징이 있으며, 중증의 과다비성을 보이는 경우 구강 자음이 비음으로 대치되는 파열음의 비음화, 구강음의 에너지가 약화되는 압력 자음의 약화 등의 필연적 오류가 나타나게 된다(Peterson-Falzone, Trost-Cardamone, Karnell, & Hardin-Jones, 2008). 필연적인 오류 외에도 VPI로 인한 압력 생성 부족을 보상하기 위해 비구강기제를 사용하여 조음하는 경우가 있는데, 이것을 보상조음(compensatory articulation)이라고 한다(Peterson-Falzone, Hardin-Jones, Karnell, & McWilliams, 2001; Trost, 1981). 보상조음의 유형으로는 성문파열음(glottal stop), 인두파열음, 비강 마찰음, 후비강 마찰음 등이 있으며, 그중 성문파열음이 가장 많이 나타난다고 보고된다(Ha, Jung, Koh, & Oh, 2018b; Lee, Park, & Son, 2005).
선행연구에 따르면 구개열 아동은 VPI로 인하여 쉰 목소리, 쥐어짜는 음성 등 음성 문제가 발생할 가능성이 높다(Lewis, Andreassen, Leeper, Macrae, & Thomas, 1993; Van Lierde, Claeys, De Bodt, & Van Cauwenberge, 2004; Villafuete-Gonzalez, Valadez-Jimenez, Hernandez-Lopez, & Ysunza, 2015; Zajac & Linville, 1989). 이와 같은 구개열 아동의 음성적 특성은 평가 시 고려되어야 하므로, 구개열 평가 도구에는 조음 오류, 과다비성 중증도와 더불어 음성 문제를 강도, 음도, 음질 면으로 나누어 확인하는 항목이 포함되어 있다(Ha, 2018). 특히 최근에는 구개열 아동의 음성 문제가 성대 결절, 후두 부종 등의 후두 병리로 이어질 수 있다는 연구결과가 보고되었다(Deengam, Prathanee, & Laohakittikul, 2025; Fujiki & Thibeault, 2023). 또한 지속적인 성대 남용으로 인하여 연령이 증가할수록 후두 병리의 발생 가능성이 높았다(Fujiki & Thibeault, 2023). 아울러 과도한 성대접촉을 유발하는 성문파열음과 같이 비구강기제를 사용한 보상조음을 보이는 아동의 경우, 보상조음을 보이지 않는 구개열 아동에 비해 음성의 질이 낮은 것으로 확인되었다(Aydınlı, Özcebe, Kayıkçı, Yılmaz, & Özgür, 2016). 음성 상태에 대한 여러 다면적 평가 중에서는 숙련된 전문가의 청지각적 평가가 가장 중요한 척도로 간주되고, GRBAS와 같은 척도(Hirano, 1981)가 임상에서 흔히 사용되는데, 구개열 아동의 청지각적 평가 결과, 약 30%에서 음성 문제를 보였으며(Deengam et al., 2025), 보상조음이 있는 구개열 아동에게서 음성의 질이 더 좋지 않은 경향을 보였다(Aydınlı et al., 2016). 다만 Hamming, Finkelstein과 Sidman (2009) 의 연구에서는 구개 수술이 조기에 이루어짐에 따라 VPI와 음성 문제는 유의한 상관관계가 없는 것으로 나타났다. VPI와 음성 문제의 상관에 대해 보고한 선행 연구에서 상반된 결과를 보여 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 또한 Robison과 Otteson (2011)에서는 일반 아동과 구개열 아동의 쉰 목소리 출현 비율을 비교하였을 때에 차이가 없었으나 쉰 목소리를 보인다고 보고된 일부 구개열 아동을 대상으로 후두 내시경 검사를 실시한 결과, 구개열 아동의 40%에게서 성대 결절, 성대 부종 등의 후두 병리가 관찰되었다. 구개열 아동의 VPI 문제가 후두 병리에 이르지 않은 경우 실제 음성 문제로 이어지지 않는 것으로 나타났다. 이에 따라 구개열 아동에게서 음성 문제가 어떻게 나타나는지에 대해 더 살펴보아야 할 필요가 있다.
음성의 질을 평가하기 위하여 비침습적이고 객관적 평가를 위해 사용되는 음향학적 측정치로 켑스트럼 피크 현저성(cepstral peak prominence, CPP)이 사용되고 있으며(Akafi, Vali, Moradi, & Baghban, 2013; Lee, Lee, & Choi, 2018; Thejaswi & Deepika, 2016; Yang et al., 2014), 최근 구순구개열에 대한 음성 분석에도 적용되고 있다(Park, 2024). 특히 음성장애의 기기 평가에 대한 최신 지침에서는 장애 음성을 평가하는 부분에 있어 모음과 말 자료를 이용한 켑스트럼 분석 측정치를 포함하도록 권고하고 있다(Patel et al., 2018). CPP는 켑스트럼 에너지 진폭(amplitude)의 피크(최대값)와 켑스트럼에 적합화된 회귀선 간의 거리를 말하며, 마스크 착용이나 스마트폰 녹음, 다양한 종류의 마이크 사용 등 열악한 조건에서도 높은 신뢰성을 가지고 측정 가능한 것으로 보고되었다(Lee, Kang, Park, & Lim, 2024; Park & Lee, 2025). 신호의 주기성에 비례하여 주기적인 패턴이 뚜렷할수록 높아지며(Heman-Ackah et al., 2014), 병리적 음질 중에서도 기식성에 대한 높은 민감도를 가지고 있다(Kang, Koo, & Jo, 2015). 특히 무발성(aphonic)에 가까울 정도로 매우 비주기적인 음성 신호에 대해서도 유효하고 재현 가능하게 분석할 수 있으며, 음성 샘플의 녹음 기법이나 음량 차이에 영향을 받지 않는다는 특성을 가지고 있어(Heman-Ackah et al., 2014) 보편적으로 유용하게 사용이 가능하다.
그러나 구개열 아동 음성에 대한 CPP를 보고한 연구결과는 일관되게 보고되고 있지 않다. 구개열 아동의 구개 수술 효과를 수술 전후에 측정한 CPP 측정치로 확인하는 연구가 진행되어 왔는데, 예를 들어 Yang 등(2014)의 연구에서는 구개열 아동의 수술 전후 음성이 정상 피험자의 음성보다 CPP가 더 낮다고 보고되며 과다비성을 보이는 경우엔 더 낮은 CPP를 보이는 것으로 나타났다. 반면에 Park (2024) 연구에서는 동일하게 구개열 수술 전후에 CPP를 측정한 결과, 수술 전 음성보다 수술 후 음성에서 CPP가 더 낮게 나타나 며 상반된 결과를 보고하였다. 이는 CPP 측정치를 음성의 질과 과다비성 중 어느 것에 초점을 두느냐에 따라 해석이 달리 된다는 것을 뜻한다. CPP 측정치를 음성의 질과 연결지어 해석한다면 음성의 질이 나쁠수록 CPP가 낮게 나타나고, 과다비성과의 관련성을 본다면, 높은 비음치일수록 CPP가 더 높게 나타난다고 볼 수 있다(Park, 2024). 구개열 아동 음성의 CPP와 다른 음향학적 측정치, 청지각적 평정치, 그리고 비음치와의 상관관계를 살펴봄으로써 CPP 해석 시 어떠한 특성에 중점을 두어야 할지 확인할 수 있을 것이다.
구개열 아동의 음성은 여러 전통적인 주기성 기반 음향학적 측정치에서도 정상 범주의 음성에서 나타나는 측정값과 다른 양상이 나타나며 음성 문제가 있음이 시사되어 왔다. Aydınlı 등(2016)과 Deengam 등(2025)의 연구에서 구개열 아동이 정상 음성을 지닌 일반적인 아동의 음성에 비해 주파수 변동률(jitter percent), 진폭 변동률(shimmer percent)에서 측정값이 높게 나타나 음성 문제를 보이는 것이 확인되었다. 또한 Villafuerte-Gonzalez 등(2015)의 연구에서는 성별 관계없이 진폭 변동률(shimmer percent)이 높게 나타났으며, 구개열 남아의 경우 기본 주파수(F0)와 주파수 변동률(jitter percent)이 정상 음성보다 유의하게 측정값이 높게 나타났다. 이러한 연구결과를 통하여 구개열 아동의 음성이 주기성에서 더 높은 변동성을 보여 음성의 질이 낮을 것이라고 해석할 수 있다.
또한 구개열 아동 음성의 음향학적 측정치와 과다비성의 상관 관계를 확인해 보면, 중등도(moderate)의 과다비성을 보이는 아동에 비해 경미(minimal), 경도(mild) 수준의 과다비성을 보이는 아동이 높은 성문하압, 낮은 성문하기류, 그리고 후두 공기역학적 저항(laryngeal aerodynamic resistance)이 증가되는 양상을 보였다. 이는 성대 과기능을 보여주는 결과로, 증등도(moderate)보다 경한 과다비성 수준을 보이는 구개열 아동이 음성 문제를 보일 가능성이 더 높다는 점을 시사한다(Fujiki, Munday, Johnson, & Thibeault, 2025). 다시 말해서, 구개열 아동에서는 과다비성의 중증도와 발성장애(dysphonia)의 중증도가 CPP에 대하여 서로 상반된 방향으로 작용함으로써 그 임상적 해석이 더욱 복잡해질 수 있다는 점을 염두에 두어야 한다.
여러 선행연구에 따르면, 저모음 환경에 비해 고모음이 포함된 검사어에서 비음치가 높다고 보고되어 온다(Cho & Ha, 2015; Ha et al., 2018a; Kim, Sim, & Choi, 2001; Lewis, Watterson, & Quint, 2000). 특히 Ha 등(2018a)의 연구에서는 일반 아동과 구개열 아동을 대상으로 저모음, 고모음, 그리고 일상 대화와 같은 혼합 모음 환경으로 구성된 검사어를 사용하여 모음 환경에 따른 비음치 변동성을 확인하였다. 그 결과, 일반 아동과 구개열 아동 관계없이 모두 고모음, 혼합 모음, 저모음 순으로 높은 비음치를 보이며 모음 환 에 따른 변동성을 보였다. 고모음이 저모음에 비해 구강이 좁아지며 구강 내 기류에 대한 저항이 커지면서 상대적으로 비강 내 음향학적 에너지가 증가하기 때문에(Gildersleeve-Neumann & Dalston, 2001), 고모음 환경에서 높은 비음치가 나타나게 되는 것이다(Awan, Omlar, & Watts, 2011; Cho & Ha, 2015; Kim et al., 2001; Lewis et al., 2000; Shin & Ha, 2016). 다만 주목해야 될 부분은 구개열 아동이 일반 아동에 비해 고모음과 저모음, 혼합모음 환경 간 변동성이 더 크게 나타났다는 점이다. 이러한 결과를 비추어 보았을 때, 구개열 아동은 모음 환경에 따라 음향학적 측정치에 영향을 받을 것으로 예상되며 이에 대해 구체적으로 살펴보아야 할 필요성이 있다.
따라서 이 연구에서는 문장 산출 과제에서 나타난 음향학적 측정치와 GRBAS를 통한 청지각적 평정치를 통하여 구개열 아동의 보상조음 유무에 따라 음성의 질에 차이가 있는지 비교하고자 한다. 또한 이들의 비음치(nasalance score)를 살펴보고 여러 음향학적 측정치와 청지각적 평정치 간 상관관계를 확인하여 과다비성 수준과 음성의 질을 연관지어 살펴보고자 한다. 마지막으로 모음 환경에 따른 음향학적 측정치의 차이를 살펴봄으로써 구개열 아동 평가 시 더 적절한 모음 환경을 탐색하고자 하였다.
연구방법
연구대상
본 연구는 한림대학교 말소리연구팀의 말-언어발달 추적검사에 정기적으로 참여한 아동 중 4-5세 (구순)구개열 아동 22명을 대상으로 진행하였다. 모든 대상자는 대학병원 성형외과, 구강악안면외과 클리닉에서 구개열 수술을 받은 상태였으며, 1차 수술을 받은 뒤 경과기간은 41.32±5.92개월이었다. 증후군, 유전자 질환 등 신경학적 질환을 동반하지 않은 구개열 아동만 연구대상으로 포함되었으며, 난청이 있거나 평가 당일 상기도 감염을 보인 대상자는 연구 대상에서 제외하였다. 구개열 아동은 파열 유형에 따라 일측 구순구개열 13명(59.09%), 양측 구순구개열 3명(13.63%), 구개열만 있는 6명(27.27%)이었다.
구개열 아동을 보상조음 유무에 따라 보상조음을 보이는 구개열 아동, 보상조음을 보이지 않는 구개열 아동으로 분류하기 위하여 구개열 아동의 말 특성과 평가 방법에 대해 집중적인 사전 훈련을 받은 언어병리학 대학원생이 한국 조음음운 프로파일(Korean Articulation Phonology Profile, K-APP; Ha, Kim, Seo, & Pi, 2021)을 실시하였다. K-APP 일음절 및 다음절 낱말 검사 결과를 토대로 구개열 아동의 오류패턴을 분석한 뒤, 구개열 아동 연구 경력 25년 이상의 연구자 1인의 검토를 받아 최종적으로 보상조음 유무를 판단하였다. 필요 시 대학원생과 논의를 거쳐 분석의 신뢰성과 타당성을 확보하였다. 이때 비구강 기제인 비강, 인두, 성문을 사용하여 구강 자음을 산출하는 경우를 보상조음으로 정의하였다. 또한 평가 당시 보상조음이 출현하지 않아도 평가 시점 기준으로 12개월 이내에 보상조음이 확인된 평가 이력이 있는 경우에 보상조음이 있는 집단으로 분류하였다. 평가 시점에서 보상조음을 보이는 구개열 아동 14명 중 10명이, 보상조음을 보이지 않는 구개열 아동 8명 중 3명이 언어치료를 받고 있었다.
두 집단의 기본 정보는 Table 1에 제시하였다. 보상조음 유무에 따른 집단 간 성별, 생활연령, 수술시기, 구개 유형에 통계적으로 유의미한 차이가 있는지 살펴보기 위해 Mann-Whitney 검정을 실시하였다. 두 집단 간 성별, 생활연령, 구개 수술 시기, 구개 유형에서 모두 유의한 차이를 보이지 않았다(p>.05).
연구절차
본 연구는 구개열 아동을 대상으로 진행한 말-언어발달 추적검사 결과를 토대로 후향적으로 실시되었으며(Ha, 2011; Moon & Ha, 2012; Pi & Ha, 2018), 모든 연구 절차는 한림대학교 생명윤리위원회의 승인을 받아 진행되었다(HIRB-2025-078). 구개열 아동의 비음치를 확인하기 위하여 실시한 비음측정기(Nasometer II 6450; KayPENTAX, NJ, USA)의 검사 과정이 녹음된 자료를 활용하였으며, 이러한 별도의 녹음에는 음성 녹음기(ICD-PX333; Sony Corporation, Tokyo, Japan)를 이용하였다. 이때 녹음기는 안정적인 거치를 통해 소음 발생 및 거리 변화를 최소화하기 위하여 검사 대상 아동의 입으로부터 약 20 cm 거리를 유지하였다. Nasometer 검사는 Shin과 Ha (2016)가 개발한 검사어를 사용하여 진행되었으며, 1) 저모음 /아/모음 환경, 2) 고모음 /이/모음 환경 그리고 /아/모음과 /이/모음의 비율이 비슷하게 혼합되어 있는, 3) 혼합 모음 환경 문장으로 구성되어 있다. 또한 모든 문장에는 비자음을 제외한 구강자음만 포함되어 있다(Appendix 1). 대상자에게 문장을 구어로 들려주어 모방하도록 유도하였으며, 어절 수가 많은 문장은 2-4어절씩 짧게 끊어 제시하였다. 아동이 정확하게 따라 말하지 못할 경우, 더 짧게 들려주어 목표 문장을 산출할 수 있도록 유도하였다.
자료분석
음향학적 평가
녹음이 완료된 후 모든 문항은 Sound Forge 18.0 프로그램(MAGIX, Berlin, Germany)을 이용해 검사자의 발화를 제거하여 아동의 반응만 남도록 편집하여 wav 파일로 저장하였다. 모든 음성 샘플은 Analysis of Dysphonia in Speech and Voice (ADSV Model 4150B, PENTAX Medical) 프로그램에서 로드 및 분석하여 해당 샘플 내에서의 CPP, CPP의 표준편차(σCPP), 최댓값(CPPmax) 및 최솟값(CPPmin), L/H 비율(low-to-high spectral ratio, SR; 단위 dB)과 그 표준편차(σSR), 최댓값(SRmax) 및 최솟값(SRmin)을 측정하여 전반적인 음성의 질, 그리고 기식성과도 연관지어 살펴보고자 하였다. 그리고 Real-Time Pitch (Model 5121, KayPENTAX)에서 평균 주파수(fundamental frequency, F0), F0의 표준편차(σF0), 반음 단위의 범위(Semi), 반음 단위의 표준편차(σSemi)를 측정하여 구개열 아동의 기본 주파수와 음도 변화 폭을 살펴보고자 하였다. 이때 대상자의 연령대에 따른 기본주파수의 범위를 고려하여 ADSV 옵션에서 ‘켑스트럼 피크 추출 범위(Cepstral Peak Extraction Range)’를 60-400 Hz로 설정하였다.
청지각적 평가
청지각적 평가 실시에 앞서 평정자의 선입견을 배제하기 위하여 파일명에 대상자의 정보를 삭제하여 익명화하였다. 평정자는 독립적으로 아동의 음성 샘플을 들으며 GRBAS 척도를 평정하였다. 구체적인 척도로는 0은 정상, 1은 약함(mild), 2는 중간(moderate), 3은 심함(severe)으로 평정하여 기록하였다. 이때 상세하고 세밀화 된 평가를 위하여, 각 척도 사이의 중간 단계를 설정하였다(Choi, Yu, & Choi, 2021; Lee, Lim, & Choi, 2017). 즉 0.5는 정상-약함(very mild), 1.5는 약함-중간(mild-to-moderate), 2.5는 중간-심함(moderate-to-severe)으로 설정하여 평정하였다. 평정자 3인은 구개열 아동의 말-언어 추적검사에 지속적으로 참여하여 구개열 아동의 말 산출 특성에 대한 이해도가 높은 언어병리학 전공 대학원생, 그리고 대학병원의 음성 클리닉에서 근무한 경력이 15년인 언어재활사, 15년인 언어병리학 전공 교수였으며, 3인의 평정치의 중위수를 각 대상자의 최종 평정치로 하였다. 세 평정자 간 급내 상관계수는 .82로 양호한 신뢰도를 보였다.
통계처리
통계처리는 IBM SPSS 29.0 (IBM corp., Armonk, NY, USA)을 사용하였다. 보상조음 유무에 따라 음향학적 평가, 청지각적 평가, 비음측정기 결과에 차이가 있는지 살펴보기 위해 Mann-Whitney U검정을 실시하였다. 그리고 음성 측정치 간 상관관계가 있는지 살펴보기 위하여 스피어만 상관분석을 시행하였다. 모음 환경에 따른 음향학적 측정치 차이를 살펴보기 위해서는 Friedman’s ANOVA를 시행한 후 사후검정으로 윌콕슨 부호순위 검정(Wilcoxon signed-rank test)을 실시하였다. 대푯값과 산포도로는 중앙값과 사분위수 범위를 살펴보았으며 모든 유의수준은 p<.05로 설정하였다.
연구결과
보상조음 유무에 따른 음향학적 측정치 비교
보상조음을 보이는 구개열 아동과 보상조음을 보이지 않는 구개열 아동의 음향학적 측정치에 대하여 비교 분석한 결과는 Table 2와 같다. 두 집단 간 음향학적 측정치를 비교한 결과, 보상조음을 보이는 집단의 SRMax (Z=-2.124, p=.034)와 Mean F0 (Z=-4.061, p=<.001)가 보상조음을 보이지 않는 집단보다 높게 측정되었다. 두 측정치를 제외한 다른 음향학적 측정치에서는 유의한 차이를 보이지 않았다.
보상조음 유무에 따른 청지각적 평정치 비교
보상조음을 보이는 구개열 아동과 보상조음을 보이지 않는 구개열 아동의 청지각적 평정치에 대하여 비교 분석한 결과는 Table 3과 같다. 두 집단 간 청지각적 평정치에 대하여 비교 분석한 결과, 전반적 중증도(Z=-2.099, p=.036), 조조성(Z=-2.210, p=.027)에서 유의한 차이를 보였다. 기식성, 무력성, 긴장성에서는 유의한 차이를 보이지 않았다.
보상조음 유무에 따른 비음치 비교
보상조음을 보이는 구개열 아동과 보상조음을 보이지 않는 구개열 아동의 비음치에 대하여 비교 분석한 결과는 Table 4와 같다. 집단 간 비교 결과, 전체 비음치 평균(Z=-2.252, p<.024), 저모음 환경(Z=-4.881, p<.001), 고모음 환경(Z=-3.573, p<.001), 혼합 모음 환경(Z=-5.140, p<.001)에서 보상조음을 보이는 아동이 보상조음을 보이지 않는 아동보다 유의하게 높은 비음치를 보였다.
음향학적 측정치, 청지각적 평정치와 비음치 간 상관관계
과다비성과 음향학적 측정치의 상관관계를 살펴보기 본 결과는 Table 5와 같다. 비음치는 전반적 중증도(ρ=.532, p<.05), 조조성(ρ=.482, p<.05)과 양의 상관관계를 보였다. 기식성은 전반적 중증도(ρ=.855, p<.001), 조조성(ρ=.723, p<.001)과 함께 Mean F0 (ρ=.745, p<.05)와는 양의 상관관계를 보인 반면, SR (ρ=-.514, p<.05)과는 음의 상관관계를 보였다.
CPP는 σCPP (ρ=.905, p<.001)와는 양의 상관관계를 보였으며, σSemitones (ρ=-.538, p<.05)와는 음의 상관관계를 보였다. SR은 기식성(ρ=-.514, p<.05), Mean F0 (ρ=-.469, p<.05)와 음의 상관관계를 보였으며, Mean F0는 σSemitones (ρ=-.444, p<.05)와 음의 상관관계를 보였다. σF0 (Hz)는 Semitone range (ρ=.687, p<.001), σSemitones (ρ=.864, p<.001)와 양의 상관관계를 보였다.
모음 환경에 따른 음향학적 측정치 비교
모음환경에 따른 음향학적 측정치를 Table 6에 제시하였다. 모음환경에 따른 비교 결과, CPP, σCPP, SR, σSR에서 유의한 차이를 보였다. 사후 분석 결과, CPP과 SR의 경우 고모음-저모음 환경, 고모음-혼합 모음 환경, 저모음-혼합 모음 환경에서 모두 유의한 차이를 보이며 저모음 환경, 혼합 모음 환경, 고모음 환경 순으로 음향학적 측정치가 높게 측정되었다. σCPP는 저모음-혼합 모음 환경에서만 유의한 차이를 보이지 않으며, 고모음보다 저모음 환경에서, 고모음보다 혼합 모음 환경에서 더 높게 나타났다. σSR은 고모음 환경과 혼합모음 환경에서만 유의한 차이를 보이지 않으며, 저모음 환경보다 고모음, 혼합 모음 환경에서 더 높게 나타났다.
보상조음 유무에 따라 집단별로 모음환경에 따른 음향학적 측정치를 비교한 결과는 Table 7에 제시하였다. 보상조음을 보인 집단에서는 모음환경 간 CPP, σCPP, SR, σSR의 유의한 차이가 있었다. 사후분석 결과, 위와 동일하게 CPP, SR은 모든 모음 환경 간 유의한 차이를 보이며 저모음, 혼합 모음, 고모음 순으로 높게 나타났다. σCPP는 저모음 환경과 혼합 모음 환경, σSR은 고모음 환경과 혼합 모음 환경에서만 유의한 차이를 보이지 않았으며 저모음 환경보다 고모음, 혼합 모음 환경에 높게 나타났다. 보상조음을 보이지 않은 집단의 경우, 모음 환경에 따라 CPP, σCPP에서 유의한 차이를 보였다. 사후 분석 결과, CPP는 모든 모음 환경에 따라 유의한 차이를 보이며 저모음, 혼합 모음, 고모음 환경 순으로 높게 나타났다. σCPP의 경우, 저모음 환경과 혼합 모음 환경 간 유의한 차이를 보이지 않았으며 고모음보다 저모음, 혼합 모음 환경에서 높게 나타났다.
논의 및 결론
본 연구는 4-5세 구개열 아동을 대상으로 보상조음 유무에 따라 음향학적 측정치, 청지각적 평정치, 비음치에 차이가 있는지 확인하였다. 또한 비음치와 여러 음성 측정치 간 상관관계를 확인하여 과다비성 수준과 음성의 질의 관계를 살펴보았으며, 모음 환경에 따른 음향학적 측정치의 차이를 살펴봄으로써 구개열 아동 평가 시 더 적절한 모음 환경을 탐색하고, 임상적 시사점을 모색하고자 하였다.
먼저, 보상조음 유무에 따른 집단에 따른 음향학적 측정치를 비교하였을 때, 일부 음향학적 측정치에서 차이를 보였다. 구체적으로는 보상조음을 보이는 구개열 아동이 그렇지 않은 아동에 비해 SRmax와 Mean F0에서 높았다. 4 kHZ 이상과 이하 값의 에너지 비율(low-to-high)을 나타내는 측정치인 SR에서는 집단 간 차이가 나타나지 않았으나, SRmax에서 보상조음을 보인 구개열 아동이 더 높게 측정되었다. 이는 순간적으로 기류를 막았다가 터뜨리며 강하게 산출되는 보상조음 특성이 반영된 결과로 추정되며, 보상조음이 산출되는 과정에서 성대 긴장이 일시적으로 상승하여 SRmax가 높게 측정된 것으로 보인다. Mean F0도 마찬가지로, 보상조음 산출을 위해 높은 성문하압이 생성이 되고 성대의 긴장도가 증가하여 Mean F0가 높게 나타난 것으로 해석되며(Solomon et al., 1994), 이는 경음 산출 시 모음의 F0가 다소 증가하는 것과도 일맥상통한다고 볼 수 있다.
다만 보상조음을 보이는 구개열 아동이 음성의 질이 더 저하되어 높은 CPP를 보일 것으로 예상하였으나 집단 간 CPP에 차이를 보이지 않았다. 선행연구에 따르면 음성의 질이 좋지 않으면 낮은 CPP를 보이면서도, 과다비성이 높을수록 높은 CPP를 보인다고 보고되었다(Park, 2024; Yang et al., 2014). 본 연구에 포함된 보상조음을 보이는 구개열 아동은 보상조음을 보이지 않는 아동에 비해 저하된 음성의 질과 함께 높은 비음치를 보였다. 음질에 기인해서는 CPP가 낮으나 동시에 과다비성 정도도 높아서 CPP가 높아져 음질로 인한 CPP 감소를 상쇄시켜서 보상조음 없는 집단과 차이가 없는 수준으로 나타난 것으로 추론해볼 수 있다. 일반적으로 폐쇄음, 마찰음 등 무성음 자음을 산출할 때에는 성대 진동이 이루어지지 않고 해당 구간에서는 CPP가 낮아지지만, 과다비성이 심하여 보상조음을 동반하는 경우 성대의 과도한 접촉을 동반하여 긴장된 발성이 이루어지므로 오히려 CPP가 증가하는 것으로 해석할 수 있다.
청지각적 평정치를 살펴본 결과, 보상조음을 보이는 구개열 아동의 전반적 중증도(Grade)와 조조성(Rough)이 더 높게 평정되었다. 구개열 아동의 음성을 살펴본 선행연구와 동일하게 보상조음을 보인 구개열 아동에게서 전반적으로 저하된 음성의 질이 관찰되었으며, 더 거친 음성으로 지각된다는 점이 다시 한 번 강조된다(Aydınlı et al., 2016). 다만 GRBAS 척도 평정치를 확인해보면, 보상조음을 보이는 구개열 아동이 비교적 더 낮은 음성의 질을 나타내기는 하였으나, 보상조음을 보이지 않는 구개열 아동 집단의 경우에도 전반적 중증도(Grade)의 중위수가 0.83으로서 ‘약함’ 수준의 중증도에 해당하는 1에 근접하였고, 개별 아동에 따라서는 1점 이상으로 평정되었을 가능성을 시사하였다. 따라서 이는 보상조음을 보이는 구개열 아동뿐만 아니라, 보상조음을 보이지 않은 경우에도 역시 음성의 질 변화 여부를 주의 깊게 살펴보아야 할 필요성을 시사한다고 볼 수 있다.
모음환경에 따른 구개열 아동의 비음치를 확인한 결과, 고모음 환경, 저모음 환경, 혼합 모음 환경, 그리고 모든 문항의 평균 비음치에서 보상조음을 보이는 아동이 그렇지 않은 구개열 아동보다 더 높은 비음치를 보였다. 본 연구에 사용된 비성검사 문항의 규준과 비교해보면, 보상조음을 보이지 않는 구개열 아동의 평균 비음치는 정상 범위에 속하였다. 보상조음을 보이는 구개열 아동은 고모음 환경, 저모음 환경, 혼합 모음 환경에서 모두 정상 범위보다 10 정도 높은 비음치를 보이며, 보상조음을 보이는 구개열 아동이 더 높은 과다비성 수준을 나타내었다(Shin & Ha, 2016). 보상조음을 보이지 않는 구개열 아동은 모두 2차 구개수술을 받지 않았으며, 반대로 보상조음을 보이는 구개열 아동 중 약 35%는 2차 구개수술을 받았다. 그럼에도 불구하고 보상조음을 보이는 아동은 더 높은 과다비성을 나타냈는데, 이는 보다 중증의 VPI를 가진 아동이 보상적 전략을 사용할 가능성이 높음을 보여준다. 또한 보상조음이 나타나면 조음의 초점이 구강 전방이 아니라 후방, 즉 성대 쪽으로 이동하게 되어, 구강음 산출을 위한 연인두 폐쇄가 원활히 이루어지지 못하고 과다비성을 유발할 수 있다. 따라서 VPI와 과다비성은 보상조음의 원인이 될 수 있으며, 동시에 보상조음이 과다비성의 정도를 심화시키는 쌍방향적 관계를 형성한다.
다음으로 음성 측정치 간 상관관계를 확인해본 결과, 비음치와 청지각적 평가의 상관관계에서 비음치와 조조성(Rough), 기식성(Breathy)은 중간 수준의 정적 상관관계를 보였다. 비음치와 음향학적 측정치 간 상관관계를 확인해보면, 기식성(Breathy)이 증가할수록 F0도 증가하였으며, SR은 낮아지는 관계를 보였다. 또한 청지각적 평가와 음향학적 측정치 간 관계에서는 전반적 중증도(Grade), 조조성(Rough), 기식성(Breathy)은 정적인 상관관계를 보였다. 이러한 상관관계를 통해 과다비성이 높은 구개열 아동에게서 더 낮은 음성의 질이 나타나고, 기식성이 증가하여 고주파수대의 스펙트럼 에너지 비율이 높아지기 때문에 SR도 낮아지는 것으로 해석할 수 있다. 더불어 청지각적으로 구개열 아동은 거칠고 기식성이 있는 음성으로 지각되어 전반적인 음성의 질이 저하된 것으로 인식된다는 것을 알 수 있다.
CPP는 일반적으로 음질, 특히 기식성 음성과 상관관계가 높은 것으로 알려져 있으나, 본 연구의 상관관계 분석 결과 이러한 상관관계가 확인되지 않았다. 기식성은 오히려 Mean F0와 약함-중간 수준의 정적 상관관계를 보임으로써 과도한 긴장도가 음질 저하와 관련성을 가지고 있음을 시사하였다. 이러한 결과는 구개열 아동에서 CPP와 기식성 간 상관관계에 영향을 미칠 수 있는 다른 요인이 존재함을 시사하는 것이며, 전술한 보상조음 집단 간 CPP 비교 결과를 고려하여 추론해다면 이는 보상조음, 그리고 비강으로의 발성의 누출을 통한 과도한 음향학적 에너지의 산출이 낮아진 음질의 탐지를 방해하는 위장 효과(camouflage effect)가 발생한 것으로 해석할 수 있다. 따라서 특히 보상조음을 동반한 아동의 음질이 낮아져 있고 과다비성을 동반한다면, 이러한 아동의 종합적인 말 평가 시 음향학적 측정치의 해석에는 매우 주의가 필요하며, 반드시 청지각적 평가와 다른 다면적 음성검사를 통해 위장효과를 배제하여야 한다고 본다. 특히 나이 어린 아동의 경우 협조가 어려워 후두내시경 등을 통해 직접적인 후두 병리를 관찰하기 어려운 경우가 존재한다는 점을 고려하면, 본 연구결과가 주는 임상적 시사점은 더욱 크다고 판단된다. 모음환경에 따른 음향학적 측정치를 각 집단 내에서 비교한 결과, CPP의 평균과 표준편차는 집단과 무관하게 모음환경 간 차이를 보였으며, 측정치의 크기는 고모음<혼합 <저모음 순이었다. 이러한 결과는 각 모음을 산출하기 위한 성도의 공간 특성 변화와 관련이 있다. 즉 고모음인 /이/에 비해 저모음인 /아/를 산출할 때 입이 더 많이 벌어져 구강쪽으로 음향학적 에너지가 더 방출되게 되는데, 이러한 경향이 보상조음이 있는 아동에서도 관찰되었다는 것은 VPI 아동에서 구강개방접근법이 단기적인 공명치료 방법으로 널리 이용되는 점과도 일맥상통한다고 할 수 있다. 한편 CPP와는 달리 SR 측정치는 모음환경 간 차이가 보상조음이 있는 아동 집단에서만 뚜렷하게 나타났다. 이는 특히 구개열 아동들 중에서 보상조음과 그에 따른 음성의 질 변화가 있는 아동의 경우 모음환경을 고려한 스펙트럼 측정치 비교와 주의 깊은 해석이 필요함을 시사한다.
결론적으로, 본 연구는 4-5세 구개열 아동을 보상조음 유무로 구분하여 음향학적, 청지각적으로 종합 분석하였다. 그 결과, 보상 조음을 보이는 집단에서 SRmax와 평균 F0가 유의하게 높았으며, 이는 보상조음 산출 시 일시적인 성문하압 상승과 성대 긴장 증가의 반영으로 해석되었다. 반면 CPP는 집단 간 차이를 보이지 않아, 낮은 음질(낮은 CPP)과 과다비성(높은 CPP)이 상쇄되는 ‘위장 효과’ 가능성을 시사하였다. 청지각적 평정에서는 보상조음 집단이 전반적인 음질이 더 저하되고 더 거친 음성을 보였으며, 비음치는 모든 모음환경에서 높게 나타나 보다 중증의 VPI와 보상전략 사용 간의 연관성을 뒷받침하였다. 이는 특히 보상조음을 보이는 구개열 아동의 음성 분석 시, CPP 단독으로 음질을 해석하는 것은 제한적임을 보여주며, 청지각적 평가, 비음치, 스펙트럼 지표 등과의 통합적 분석이 필수적임을 강조한다. 또한 모음환경에 따라 음향학적 지표가 달라지는 양상이 관찰되어 평가 시 고모음과 저모음을 모두 포함하여 개구도 차이를 반영한 표준화가 필요함을 제안한다. 임상적으로 보상조음 아동의 음성 평가와 중재에서 성문하압 조절, 성대 긴장 완화, 공명 개선을 병행한 접근을 함께 고려해야 할 보여주며, 모음환경을 고려한 다면적 평가를 통해 구개열 아동의 말 특성에 대한 정밀 진단과 맞춤형 중재 설계의 근거를 제시하였다 할 수 있다.
다만 수술력과 증후군 등 여러 배제 기준을 엄격히 적용한 결과 본 연구대상으로 참여한 아동의 수는 22명으로 적은 편이었으며, 보상조음을 보인 아동 14명, 보상조음을 보이지 않는 아동 8명으로 구성되어 두 집단 간 표본 크기에 차이가 있었다. 향후 연구에서는 충분한 표본 수를 균형 있게 구성하여 결과의 타당성을 높일 필요가 있다. 발성장애의 중증도 측면에서 보면 후향적인 연구의 특성상 좀더 중증도가 심한 아동들을 폭넓게 포함하지는 못하였다. 또한 해당 아동들의 후두 병리 여부를 후두내시경이나 후두스트로보스코피 등을 통해 객관적으로 확인하지는 못하였다는 한계가 있으므로, 추후 후두 병리를 기준으로 한 집단 간 비교 연구가 이루어질 필요가 있을 것으로 판단된다. 아울러 이 아동들의 음성문제가 의학적 질환으로 발전하기 전에 음성 피로(vocal fatigue) 등의 증상을 정량화하는 연구를 통하여 조기에 발견하는 시도가 필요할 수 있다고 본다. 마지막으로 이러한 음성상태가 보상조음에 대한 치료에 따라 개선되고, 이러한 음성 개선이 음향학적, 청지각적 측정치에 잘 반영되는지에 대해서는 살펴보지 못했으므로, 이를 고려한 후속 연구가 필요할 것으로 여겨진다.
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