성도 변형에 따른 모음 포먼트의 변화 고찰

A study on vowel formant variation by vocal tract modification

양병곤

Byunggon Yang

Abstract

Vowels are classified by vocal tract shapes. These shapes form constriction points along the tract, which have an influence on such vocal tract resonance as F1, F2, F3, and so on. This study reviews the perturbation theory of the tract and determines the corresponding formant frequencies from modified vocal tracts using vocal tract area function. Then, formant variation is observed from the theory. Finally, each set of F1, F2, and F3 frequency is input to a speech synthesis software to make a vowel sound. Auditory impression of each sound without any modification of its vocal tract shape is almost the same as the corresponding phonetic symbol. Formant frequencies of F1, F2, F3 vary according to the perturbation theory. Generally, constriction along the node causes formant values to decrease while constriction along the antinode does it to increase. Vocal tracts modified by more than 3 cm2 change vowel qualities of /a/ and /i/ into those of /м/ and /Ћ/, respectively. This study will be helpful in simulating sounds from modified vocal tracts before any operation. Further studies are desirable to compare vocal tract shapes of various languages and their sounds together.

Keywords: vowel formant, vocal tract, perturbation theory, area function

1. 머릿말

모음의 분류는 주로 입안의 구조 즉, 성도의 모양에 따라 구분한다. 혀가 입천장에 얼마나 가까이 접근하는가에 따라 고모음, 저모음 등으로, 또 혀의 전후 움직임에 따라 전설모음, 후설모음 등으로 분류하고 입술의 둥근 정도에 따라 원순모음, 평순모음 등으로 나눈다. 그러나 이들 기준은 상대적이며, 사람마다 다른 크기의 조음기관을 생각해보면 절대적인 기준을 제시하기가 어렵다. 또한, 기본모음이 되는 모음 사각도와 X선 촬영에서 나온 혀의 가장 높은 점을 표시한 그림과 비교해보면, 아주 다른 인상을 준다(Ladefoged 1975:202 그림 9.3 참고). 그래서 Ladefoged는 모음의 자질을 구분할 때 조음적인 혀의 높이를 이용하기보다는 음향적으로 측정된 값을 이용해 청각적인 자질로 나타낼 것을 제안했다. 반면, 실제 성도의 공명함수를 가장 잘 나타내는 모음의 포먼트에 대한 연구 등에서, 남여화자의 성도의 크기를 정규화한 뒤에 나타난 값을 살펴보면 거의 비슷한 수치를 보이고 있다(Yang 1990). 이렇게 포먼트 값이 일정한 비율로 변화하되 동일한 간격을 유지한다는 사실은 각각의 화자들은 거의 비슷한 성도 모양을 하고 발성한다고 결론지을 수 있다.

그런데, 이런 성도모양을 X선이나 MRI(자기공명영상) 등을 이용해 측정한 단면적값을 줄이거나 넓히는 변형을 가한다면 포먼트값은 얼마씩 변하고 또 청각적 인상은 어떨까? 이런 실험은 성도의 기능을 보다 더 깊이 이해하는데 도움이 될 것이다. 또한, 편도선 처럼 성도에 장애물이 생기거나, 일부분을 도려내는 수술을 하는데 미리 음성적 특징을 들어보는데 도움이 될 것이다. 예를 들어, 의학분야에서는 후두전적출술에 의해 후두부위를 완전히 제거하는 수술을 한 환자들이 보다 나은 발성에 도움을 주기 위한 인공후두 개발과 더불어, 후두주위의 일부 건강한 근육을 남겨놓아 보다 정확한 발음을 할 수 있도록 도움을 주려는 시도가 있다(구수권 1997, 김철수 1998). 이와 같이 환자나 기타 성도의 일부가 소실되거나 편도선과 같이 발성에 장애가 되는 구조를 갖고 있는 사람의 재활을 위해서는 수술전에 미리 성도의 모양의 변형에 대한 사전 시뮬레이션에 의해 어떤 모양의 성도가 다양한 발성에 가장 도움을 줄 수 있는지 미리 모양을 만들어 성도공명값을 구한 뒤 이것을 합성하여 들어보는 방법이 도움이 될 것이다. 물론, 인간은 후두의 소실이나 편도선 등에 쉽게 적응하여 남은 구조를 이용하거나 수술상의 여러가지 극복해야할 문제가 많겠지만, 실제 환자의 발성 욕구를 충족시키기 위해서는 보조기구나 재활을 극대화하기위한 조치가 필요할 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위한 초기 단계로 이 논문에서는 먼저 성도의 변형과 포먼트 값의 변화 관계를 규명해 놓은 좁힘점이론(Perturbation Theory)을 살펴보고, 실제 성도의 모양에서 추출한 단면적 값을 입력하여 그 모양을 변형할 때마다 포먼트 값이 어떻게 변하고 또 이를 합성음으로 만들었을 때 어떠한 청각적 인상을 주는가를 탐구해 보기로 한다.

2. 성도의 좁힘점 이론

모음은 후두에서 발성된 원음을 성도의 모양을 다양하게 변형하여 여과함으로써 발성된다(Fant 1960). 각 모음의 발성구조와 원리에 대해서는 양병곤(1997)을 참조하기 바란다. 이렇게 성도의 모양을 변형하여 생긴 좁힘점의 크기와 위치에 따라 성도의 공명주파수가 변하게 되는데 이 관계를 설명한 이론이 좁힘점이론이다. 좁힘점이론에 대해 그림 1과 같은 한쪽이 막힌 단순한 관을 가정하여 살펴보자 (Kent and Read 1992:25, Lass 1997:190-192). 이들의 연구에 따르면, 관이 공명할 때 어떤 지점에서는 입자의 운동이 최대가 되어 교점(node)을 이루고, 다른 지점에서는 최소의 진동을 보여 분산점(anti-node)을 이룬다고한다. Běkěsy(1960)는 실제 소형마이크를 발성하고 있는 피험자의 입에 넣어 성도의 각 지점에서의 진폭을 측정했는데 지점마다 다른 진폭값을 관찰했다고 한다.

그림 1. 균일관 모양에서의 공명주파수 왼쪽 끝이 성문에 해당되고 오른 쪽끝이 입술에 해당됨.

이 관모양에서는 무한한 공명이 일어날 수 있고 거기에 따른 교점과 분산점도 달라지겠지만 실제 모음의 지각에 중요한 제 1, 2, 3 포먼트로 좁혀서 생각하면 그림 1의 F1, F2, F3와 같은 구조의 분포를 보이게 된다.

그림 2. 균일관의 좁힘에따른 포먼트 변화

이 이론에 따르면 정상파인 경우 성도의 입술 끝인 열린 곳에 최대값인 교점(U1)이 생기고, 성문위치에 최소값인 분산점(P1)이 생긴다. 두번째 공명은 각각 두 개의 교점(U'2, U2)과 분산점이 생기고 세번째 공명은 세 개의 교점(U'''3, U''3, U3)과 분산점이 생긴다. 이런 균일관의 한 부분을 눌러서 서로 맞닿을 정도로 좁혔을 때 포먼트 주파수 값은 교점에 가까운 위치가 좁혀지면 주파수가 내려가며, 분산점에 가까운 지점이 좁아지면 올라간다. 그림 2는 성도의 어떤 지점을 좁혔을 때 각각의 포먼트 주파수 변화를 보여주고 있다. 이러한 관계를 실제 성도의 각 지점에서 나타내면 그림 3과 같이 된다(Lass 1997:192 그림 5.5를 바탕으로 교점과 분산점을 표시했음.)

그림 3을 보면 입술에 F1, F2의 교점이 있고, 경구개 부분에 F2의 분산점이 있다. 후두개와 목젖의 중간지점에 F2의 교점이 있다. 후두부분에도 F1, F2의 분산점이 있으나 실제 성문 바로위의 부분의 면적은 변형의 크기가 적고 모음 자체의 음질은 변하지 않기때문에 여기서는 논의하지 않기로 한다. 위 그림에 따르면, 성도를 이등분했을 때 구강부의 중간부분 각각의 지점에서의 변화를 관찰해 보면 F1의 경우에는 /이, 아, 우/ 에서처럼 구강부분을 좁히면 내려가고 인강부를 좁히면 올라간다. F2는 /우/ 발음에서처럼 인강바로 위의 구강 뒷부분이나 입술을 좁히면 내려가고 /이/처럼 입술이나 이 뒤의 부분을 좁히면 올라간다. 후두부분의 바로 위의 지점은 후두부분이 음원으로서 진동하기 때문에 좁힘점으로 활용되지는 않는다. F3는 /鱁/발음때와 같이 입술이나 구강의 중간부분, 인강부분을 좁히면 내려간다. 결국, 입술지점을 좁히면 이곳이 공명주파수의 교점이 되기 때문에 모든 주파수가 내려간다. 특히, 혀는 일정한 크기의 구체로 되어있기 때문에 구강부분을 좁히면 후설부분이 당겨져서 인강이 넓어지게 된다. 따라서, 고모음은 주로 구강의 앞부분을 좁혀서 이용하기 때문에 F1이 낮고, F2가 높은 반면에 이와 반대 모양을 하고 있는 저모음은 F1이 높고 F2가 낮아서 서로 접근하는 모양을 하고 있다. 원순모음은 입술을 둥글게 하기 때문에 F2가 낮아진다.

이렇게 좁힘점이론에 따라 구강의 어떤 지점이 좁혀지거나 넓혀지면 포먼트값이 변하는데 실제 측정된 러시아어 모음의 단면적 자료를 인강과 구강부로 나누어 좁히거나 늘렸을 때 어떤 수치상의 변화가 있는지 시험해 봄으로써 이러한 좁힘점 이론을 보다 깊이 이해하고 시뮬레이션 실험에 필요한 방법을 찾아 보기로 한다.

그림 3. 성도에서의 교점과 분산점의 분포. 모음 /아/(점선모양)와 /이/(실선모양)의 성도모양. (1)지역은 입술부분, (2)는 구강부분, (3)은 인강부분을 나타냄.

3. 실험 방법

이 연구에서는 X선에 의해 정밀하게 측정한 제시한 Fant(1970:115 Table 2.33-1)의 러시아 모음의 자료를 구강과 인강부위의 변화를 가장 잘 보이는 모음 /아, 이, 우, 에/ 네 개에 한정하여 탐구해 보기로 한다. 발음표기는 우리말로 하기로 한다. 러시아어 자료를 택한 것은 성도단면적 측정값을 자세하게 분석해 놓았기 때문이다. Fant의 자료는 모음마다 성도의 구조가 달라져서 성대로부터의 거리가 각각 다른 부분의 면적값이 나와있다. 모음 발음은 앞서의 그림 3에서 처럼 모음 발음에 따라 구강이나 인강의 좁힘점 전후의 부분이 자연스럽게 서서히 늘거나 줄어든다. 따라서, 어떤 좁힘점의 면적을 넓히거나 좁힐 때 면적변화의 일관성을 보이기가 어렵기 때문에, 이 논문에서는 네 개의 모음을 좁힘점을 중심으로 유사한 크기로 면적변화를 하기 위해 실제 Fant의 자료를 성문에서 각각 0.83 cm 간격으로 재환산(interpolation)하여 표 1에 나타냈다. 각각 다른 모음을 재환산하는 과정에서 성문으로부터의 거리가 0.02 cm이내 범위의 오차가 발생하지만 이 도표에서는 각 모음의 거리를 표시하지 않고 제일 긴 성도 모양을 하고 있는 모음 /우/의 거리를 기준으로 표시했다. 실제 포먼트 계산에는 각각의 모음에 해당하는 거리를 사용했음을 밝혀둔다.

표 1. 러시아 모음 단면적(단위는 cm2) 자료. 거리(단위는 cm)는 성문에서 단면적까지의 거리를 말함.

거리 /아/ /에/ /우/ /이/

0.42 2.60 2.60 2.60 2.20

1.25 1.45 1.78 2.45 2.71

2.08 2.33 1.63 2.47 3.63

2.92 2.83 3.84 7.19 7.88

3.75 1.30 6.05 9.88 8.46

4.58 0.86 7.51 7.50 8.93

5.42 0.67 8.53 3.50 9.40

6.25 1.15 9.38 1.45 9.88

7.08 1.67 10.23 1.18 10.35

7.92 2.25 7.78 1.02 9.06

8.75 2.10 7.78 1.80 6.73

9.58 3.33 6.09 1.35 3.23

10.42 4.83 4.92 1.71 1.28

11.25 6.59 4.35 1.93 1.12

12.08 6.91 3.48 2.70 0.96

12.92 7.22 2.80 4.70 0.80

13.75 7.53 2.03 7.25 0.67

14.58 7.84 3.65 10.60 1.23

15.42 6.75 4.73 11.65 2.32

16.25 5.94 6.73 12.69 3.66

17.08 5.31 8.00 9.58 4.00

17.92 5.00 2.50

18.75 0.74

19.58 0.51

20.00 0.65

자료에서 살펴보면 모음 /우/의 성도길이가 가장 길게 나타나는데 이는 발성할 때 입술을 둥글게 앞으로 내밀었기 때문이다. 그 다음으로는 /아, 에, 이/가 거의 비슷한 길이로 나타난다. 이 논문에서는 이들 각각의 단면적을 구강과 인강부분으로 크게 나누어서 1 cm2, 2 cm2 , 3 cm2의 순서로 좁은 곳은 넓히고 넓은 곳은 좁혀서 변화를 시킨다. 실제 발성기관의 움직임은 그림 3에서 보이듯이 목젖지점부근을 축으로 모음 /이, 아/가 구분된다. 즉, 혀의 체적은 일정하므로 구강부위(2)가 좁아지면 혀가 그만큼 입천장을 향해 이동하였으므로 인강부분(3)은 상대적으로 더 넓어지는 것이 자연스럽다. 따라서, 이 논문에서는 한쪽 부분을 줄인 만큼 다른 쪽을 늘려서 자연스러운 변화가 일어나도록 좁힘점 지점 전후로 서서히 면적이 변화하도록 했다. 표 2는 이렇게 모음 /아/를 변형한 파일의 예를 나타낸다.

표 2. 모음 /아/에 가감값을 적용하여 단면적을 변환한 값. a0는 원래의 단면적을 나타내며 a1은 1 cm2, a2 는 2 cm2, a3는 3 cm2로 변형한 것을 말한다. 인강부분은 점점 더해주고, 성문으로부터 거리가 9.58 cm이후는 구강부분으로서 원래의 단면적값에서 뺐다.

거리 a0 가감값 a1 가감값 a2 가감값 a3

0.42 2.60 0.10 2.70 0.20 2.80 0.30 2.90

1.25 1.45 0.20 1.65 0.40 1.85 0.60 2.05

2.08 2.33 0.40 2.73 0.80 3.13 1.20 3.53

2.92 2.83 0.60 3.43 1.20 4.03 1.80 4.63

3.75 1.30 0.80 2.10 1.60 2.90 2.40 3.70

4.58 0.86 1.00 1.86 2.00 2.86 3.00 3.86

5.42 0.67 0.80 1.47 1.60 2.27 2.40 3.07

6.25 1.15 0.60 1.75 1.20 2.35 1.80 2.95

7.08 1.67 0.40 2.07 0.80 2.47 1.20 2.87

7.92 2.25 0.20 2.45 0.40 2.65 0.60 2.85

8.75 2.10 0.10 2.20 0.20 2.30 0.30 2.40

9.58 3.33 0.10 3.23 0.20 3.13 0.30 3.03

10.42 4.83 0.20 4.63 0.40 4.43 0.60 4.23

11.25 6.59 0.40 6.19 0.80 5.79 1.20 5.39

12.08 6.91 0.60 6.31 1.20 5.71 1.80 5.11

12.92 7.22 0.80 6.42 1.60 5.62 2.40 4.82

13.75 7.53 1.00 6.53 2.00 5.53 3.00 4.53

14.58 7.84 0.80 7.04 1.60 6.24 2.40 5.44

15.42 6.75 0.60 6.15 1.20 5.55 1.80 4.95

16.25 5.94 0.40 5.54 0.80 5.14 1.20 4.74

17.08 5.31 0.20 5.11 0.40 4.91 0.60 4.71

17.50 5.00 0.10 4.90 0.20 4.80 0.30 4.70

표 2에서 살펴보면 좁힘점이 생성된 모음 /아/를 발성할 때 구강은 넓고 인강은 좁은 모양을 하고 있으므로 구강부분은 서서히 좁히고, 인강부분은 서서히 늘리는 변형실험을 실시했다. 특히, 변형의 최고점은 가장 좁거나 넓은 부분을 기준으로 면적값을 변형했다. 예를 들어, 인강부분은 성대로 부터 약 4.58 cm에서 가장 좁기 때문에 이 부분을 중심으로 삼각형 모양으로 주변지역을 서서히 증가시키는 값을 부여했다. 모음 /우/에서는 인강부분과 구강부분을 모두 감소시키거나 (ub1, ub2, ub3), 입술부분을 더하거나 (ul1, ul2, ul3), 목젖부분을 더해주었다(uv1, uv2, uv3). 입술부분의 변화는 다음 표 3과 같다. /에/에서는 구강과 인강을 모두 감소시키거나(e1, e2, e3), 입술부분만 5 cm2범위에서 넓혔다(el1, el2, el3, el4, el5).

표 3. 모음 /우/에 대한 입술부분 변화.

거리 u0 증가값 ul1 증가값 ul2 증가값 ul3

0.42 2.6 2.6 2.6 2.6

1.25 2.45 2.45 2.45 2.45

중간부분 생략

12.92 4.70 4.70 4.70 0.10 4.80

13.75 7.25 7.25 0.10 7.35 0.20 7.45

14.58 10.60 10.60 0.20 10.80 0.40 11.00

15.42 11.65 0.10 11.75 0.30 11.95 0.60 12.25

16.25 12.69 0.20 12.89 0.50 13.19 0.80 13.49

17.08 9.58 0.40 9.98 0.80 10.38 1.20 10.78

17.92 2.50 0.60 3.10 1.20 3.70 1.80 4.30

18.75 0.74 0.80 1.54 1.60 2.34 2.40 3.14

19.58 0.51 1.00 1.51 2.00 2.51 3.00 3.51

20.00 0.65 0.80 1.45 1.60 2.25 2.40 3.05

변형된 성도의 모양에 대한 포먼트값은 Liljencrants가 Turbo Pascal로 프로그램한 PC용 소프트웨어인 Formfrek을 이용한다. 이 프로그램은 성문으로부터의 거리와 그 지점의 면적값을 입력하면 성도 모양과 F1, F2, F3 값을 제시해 준다(Liljencrants and Fant 1975). 구한 포먼트 값을 이용해 음성합성을 하는 과정은 양병곤(1995)의 단모음 합성과정에 사용한 파라메터 중 포먼트 값을 제외하고 실제 모음 /아, 에, 우, 이/ 발성에서 기본주파수, 진폭, 지속시간, 포먼트 주파수 등을 추출하여 원음과 가깝게 합성한 뒤, 이 합성용파일에서 포먼트 값만 위의 면적함수값에서 구한 값으로 대체하여 합성했는데 매우 자연스러운 모음으로 들렸다. 합성용 소프트웨어는 SenSyn1.0을 이용했고, 지속시간은 0.4초로 주고 출력된 음성은 20,000 Hz의 표본속도를 갖도록 했다. 이렇게 합성된 음을 Signalyze3.12에서 한꺼번에 파일을 열어놓고 조용한 연구실에서 파워맥 컴퓨터의 스피커로 필자와 경남출신의 청력에 이상이 없는 남자대학원생 2명이 여러번 들어 어떤 모음으로 들리는지 판단했다.

4. 결과 분석과 토의

표 4는 성도변형에 따른 포먼트 값의 변화를 보이고 있다.

표 4. 성도변형에 따른 포먼트 값. 각 파일명의 첫문자는 해당모음을 나타내며, 두번째 문자는 l은 입술부분을 변형하고, v는 목젖부위, 표시가 없는 것은 구강과 인강모두를 좁은곳은 넓게 넓은 곳은 좁게 변형했다. 마지막의 숫자는 0이 원래의 단면적에서 나온 포먼트값, 그 다음 숫자는 각각 1 cm2, 2 cm2, 3 cm2면적 변화값을 나타낸다.

파일명 F1 F2 F3

a0 622 1070 2408

a1 596 1189 2467

a2 560 1259 2511

a3 523 1320 2544

e0 427 1928 2650

e1 468 1841 2600

e2 504 1758 2575

e3 534 1677 2565

el1 416 1920 2672

el2 403 1910 2695

el3 385 1897 2712

el4 398 1877 2632

el5 382 1859 2626

u0 252 624 2411

u1 256 593 2379

u2 260 544 2413

ul1 323 689 2411

ul2 352 741 2411

ul3 368 781 2413

uv1 248 718 2314

uv2 240 784 2259

uv3 233 835 2227

i0 252 2174 2749

i1 318 2038 2525

i2 366 1905 2447

i3 409 1803 2402

표 4에서 살펴보면 모음 /아/에서는 구강부분이 줄어들고 인강부분이 늘어날수록 F1은 감소하고 F2, F3는 상승한다. 앞서의 그림 2에서 인강부분이 좁아지면 F1이 상승하는 좁힘점이론에 따라 변한다. F2는 인강부분이 좁아지면 내려가는데 여기서는 넓어지므로 점점 올라갈 것이고, 구강부는 이와 반대로 좁아지면 올라가기 때문에 전반적으로 많이 상승했다. F3는 그림 2에서 목젖부위와 잇몸부분이 좁아지면 올라가는데, 표에서는 전반적으로 33-59 Hz로 상승하고 있다. 모음 /이/에서는 인강부분이 좁아질수록 F1이 서서히 올라가고 F2와 F3는 감소하고 있다. 특히, 3 cm2일 때는 모음 /에/에 가까운 포먼트값을 가지게 된다. 모음 /우/에서는 입술부분의 변화가 별로 없을 때는 거의 선면한 /우/에 가까운 포먼트를 유지하고 있다. 그러나 입술부분을 변형한 경우에는 3 cm2일 때 모음 /오/에 가까울 정도로 F1이 높다. 모음 /에/에서는 세 개의 포먼트가 상당히 떨어져 있어서 모두 /에/음의 포먼트 범주를 벗어나지 못하고 있으나 3 cm2로 많이 변했을 때는 영어의 /애/음에 가까울 정도로 F1 값이 높아진다. 모음 /에/에서 구강부분을 늘리고 인강부분을 줄였는데, F1은 상승하고, F2, F3는 감소하고 있다. 이것은 모음 /아/의 경우와 마찬가지로 동일한 변화를 보이고 있다. 입술을 변화시킨 경우에는 el3의 F1,F2모두가 내려가고 있으며, F3에서는 약간 상승하다가 바로 내려가는 경향을 보이고 있다. el4에서는 F1이 약간 상승했으나 el5에서 바로 내려간 수치이므로 일시적인 현상으로 여겨진다. 지금까지, 살펴본 자료에 따르면 앞서의 좁힘점이론에 따라 변화하고 있음을 알 수 있다. 변화폭은 1 cm2 변화에 모음 /아/와 /이/에서는 F1이 약 26-66 Hz이고 F2는 약 119-133 Hz가 바뀌고, F3이 33-78 Hz로 변한다. /우/에서는 F1의 변화가 별로 없으며, F2, F3가 31-49 Hz 범위에서 바뀐다. /에/는 F2에서 80 Hz전후이고 F1, F3에서는 10-50 Hz로 변화가 많지않다. 국어 단모음 합성 지각 실험에서 F1이 약 150 Hz, F2는 300 Hz, F3는 800 Hz정도 바뀌어도 동일한 음으로 들린다는 결과(양병곤 1995)에 따르면 합성된 음의 음질에서는 크게 변화를 기대할 수 없을 것으로 예상된다.

각 모음에 대한 청각적인 인상은 필자와 대학원생 2명이 들어서 판단했으며 세 가지 이상의 파일일 경우에는 서로 비교해가면서 여러번 들어서 음질을 정확히 파악하기위해 노력했다. 전반적으로 모음 /아, 에, 우, 이/의 면적값을 변형하지 않은 파일을 합성했을 때는 세명 모두 선명하게 구분되는 발음으로 들었다. 각각의 모음을 변형했을 때 나타나는 음질을 살펴보면, 먼저, 모음 /아/의 인강부분을 넓힐수록 음질이 달라져서 3 cm2에서는 완전한 모음 /어/로 들렸다. 2 cm2에서는 모음 /아, 어, 으/의 음이 섞인듯한 인상을 주었다. 이것은 성도의 면적이 인강과 구강이 거의 비슷한 크기로 변해가기 때문에 이 모양에 해당하는 모음 /어/로 들리게 되는 것 같다. 이와 반대 모양을 하고 있는 모음 /이/에서도 3 cm2에서는 완전한 /에/음의 인상을 주었다. 2 cm2에서는 /이/와 /에/의 중간에 해당하는 음질로 들렸다. /우/에서는 3 cm2이상을 변형하면 마이너스 값이 나와서 2 cm2까지만 변형했는데 2 cm2에서는 /오/의 음질이 약간 들리기 시작했는데 애매한 발음으로 판단하기 어려웠다. 특히, 입술부분을 넓힌 경우에는 3 cm2에서 모음 /오/에 가깝게 들려서 입술의 열림정도가 모음 /오/와 /우/를 구분하는 단서가 됨을 보여준다. /우/에서도 목젖부분을 넓혀주었을 때는 1-2 cm2에서 선명한 발음이나 3 cm2에서는 /으/에 가까운 음으로 변했다. 대학원생중 한 학생은 /어/와 /으/를 구분하지 못하기 때문에, 모두 /어/로 들린다고 했는데 지각실험에서 피험자의 방언이 모음의 판단에 영향을 줌을 알 수 있었다. 모음 /에/에서는 면적이 3 cm2 일 때 /애/에 가까운 음이 들리나 점점 면적을 늘려도 동일한 음으로 들렸고 입술부분은 5 cm2 를 변형해도 동일하게 들렸다. /에/에서는 인강부분이 좁혀질수록 혀를 인강 쪽으로 보내어 발성할 때 나는, /에/와 다른 독특한 소리가 들렸다. /에/의 입술면적을 변화시켰을 때는 국어의 /외/ 모음에 가깝게 들리나 부산말에 없는 모음이기때문에, 대학원생들은 이것을 다른 음으로 구분하지 않았다.

5. 맺음말

지금까지 좁힘점이론을 살펴보고, 실제 러시아 모음의 성도 단면적을 임의로 좁히거나 넓히는데 따르는 포먼트값의 변화를 살펴보았다. 좁힘점이론은 성도의 단면적의 어느 부분을 좁히는가에 따라 모음의 음질이 정해짐을 보이는데, 단순관에서 보았듯이 교점부근이 좁혀지면 해당 포먼트값이 내려가고, 분산점 부근이 좁혀지면 오히려 올라감을 확인할 수 있었다. 또한, 러시아 모음의 변형된 모양에서 나온 포먼트 값을 이용하여 합성한 음으로 들어보았을 때 원래의 단면적에서 나온 값은 매우 선명한 모음으로 들렸고, 일부 구강영역의 변화에 따라 약간의 음질변화를 보였는데, 모음 /아/에서는 /어/음에 가깝게 바뀌었고, 모음 /이/는 3 cm2이상 바뀌었을 때 /에/음으로 들렸다. /우/의 입술부분을 좁혔을 때 /오/로 변했음을 관찰했다. 지각실험은 피험자의 방언이 상당히 판단에 영향을 미치고 있음을 발견할 수 있었다. 특히, 해당 모음이 피험자의 방언에 존재하지 않으면 그와 유사한 음으로 판단하는 경향이 있었다. 지금까지 살펴본 지각실험에 이르기까지의 모든 과정을 응용하면 성도의 소실이나 장애물이 생긴 환자의 재활을 위한 시뮬레이션 연구에 도움이 되리라 여겨진다. 앞으로 국어의 자료를 수집하여 이렇게 성도의 면적을 변형했을 때 어떠한 결과가 나올지 실험해볼 계획이다. 아울러, 성도의 단면적에 대한 국외의 자료가 MRI(자기공명영상) 기술의 발달로 현재 축적되어가고 있는데 이들 자료들은 분석 방법이나 단면의 위치가 동일한 잣대에서 측정되지 않았기 때문에 단순한 비교밖에 할 수 없으나 앞으로 보다 정밀한 외국어 단면적값들이 나온다면 이것을 이용한 상대적인 언어비교도 해볼 수 있을 것이다.

참 고 문 헌

양병곤. (1995). 합성한 한국어 단모음의 지각실험 연구. 언어 20권 3호, pp.127-146.

양병곤. (1997). 영어 모음 발음의 이론과 실제. 영어교육연구 제 7집, pp. 127-137.

Fant, G. (1970). Acoustic Theory of Speech Production. (2nd Ed.)

The Hague: Mouton.

Kent, R.D & C. Read. (1992). The Acoustic Analysis of Speech.

San Diego, California: Singular Publishing Group, Inc.

Ladefoged, P. (1975). A Course in Phonetics. New York: Harcourt Brace

Jovanovich, Inc.

Lass, N.. J. (1997). Principles of Experimental Phonetics. St. Louis,

MI: Mosby-Year Book, Inc.

Liljencrants, J. and G. Fant. (1975) Computer program for VT-resonance

frequency calculation. STL-QPSR 4, pp. 15-21.

von Běkěsy, G. (1960). Experiments in Hearing. New York: McGraw-Hill.

Yang, B. (1990). Development of Vowel Normalization Procedures: English

and Korean. Seoul: Hanshin Printing Co.