중국어 음성 데이터베이스 구축 및 중국어 회화능력 자동평가 시스템 연구

국문 초록 (Abstract)

1). 연구의 목적
본 연구는 청취 능력 평가와 발화 음성의 정확도, 유창성, 합문법성 등의 평가를 웹상에서 자동 평가하여 기존의 면대면 평가의 주관적 오류 등의 한계성을 극복하고, 제한된 시간에 다수의 응시자의 중국어 회화 능력을 객관적으로 평가할 수 있는 언어시스템을 구축해야하는 시대적 수요에 따른 필요성에서 출발한다.
본 연구는 한국인의 중국어 회화 능력을 자동으로 평가하는 시스템을 구축하기 위한 언어학 및 언어 공학적 지식에 대한 최초의 연구이다.
시공간적 제약과 면대면 회화 평가의 기술적 제반 요건이 날로 개선 발전하고 있지만, 면대면 평가가 태생적으로 지니는 시공간적 한계성이나 주관적 오류의 한계성을 극복하고 보다 정확한 대량 평가를 위해서는 디지털 방식의 객관적 자동 평가 방식이 필요하다.
본 연구는 음성 오류를 학습 단계별, 착오 유형별 관점에서 출발한다.
다양한 종류 집단의 음성 코퍼스를 구축하여 평가 데이터베이스를 설계하여 중국어 회화 능력을 기계적으로 자동 평가하려는 시스템을 연구하고자 한다.
이러한 언어학 지식 기반 위에 언어 공학적 지식을 접목하여 기존의 면대면 회화 능력 평가의 한계성을 극복하고자 한다.
본 연구는 중국어 회화 능력 자동 평가 시스템 구축 연구와 동시에 중국어 실험 음성학과 음운론, 그리고 중국어 교육과 한중 음성 기술 산업의 발전을 위한 체계적이고 종합적인 기초적 자료를 제공한다는 측면에서 기존 연구 결과와의 차별성을 갖는다.

2). 연구내용 요약
본 연구에서 제시하는 중국어 회화 능력 평가 시스템은 다음과 같이 구성된다. 평가는 전화나 웹상의 마이크를 통하여 평가 시스템에 연결하여 진행되며, 평가시스템이 문항 시나리오에 따라 응시자에게 일련의 문항을 중국어로 제시하면 응시자는 적절한 답을 중국어로 말한다.
응시자의 음성은 디지털 신호 처리되고 음향모델과 발음사전, 응답네트워크를 사용한 회화능력 평가 엔진에서 평가되어 진다.
본 시스템은 중국 언어학적인 지식 기반에서 중국어 회화 능력의 평가를 위해서 다양한 문항유형의 설계와 문항 시나리오의 개발이 필요하다.
본 시스템이 동작하는데 필요한 언어학적 지식의 상관관계는 다음과 같다. 문항 유형별로 문항시나리오가 작성되어지며, 문항시나리오는 응답네트워크, 정답음성 데이터베이스 및 문항음성 데이터베이스를 결정하게 되며, 정답음성 데이터베이스와 문항음성 데이터베이스와 음운적으로 균형 잡힌 단어들로 구성된 일반 음성 데이터베이스와 결합하여 음향모델을 구축하게 된다. 또한 일반음성 데이터베이스는 발음 사전을 구성하는데 사용되어진다.
이러한 시스템 구축을 위해서는 아래 절차에 따라 언어학적 지식을 구축해야 한다.
(1) 우선 평가의 목적을 달성하기 위한 문항의 유형 설계와
문항 시나리오의 개발 과정
(2) 문항의 시나리오를 바탕으로 문항과 정답에 대한
음성데이터베이스의 구축
(3) 가능한 응답에 대한 네트워크를 구축
(4) 음성적으로 균형 잡힌 음성 데이터베이스를 사용하여 여러 가지
응답에 대한 평가가 가능하도록 시스템 구축

평가 시스템에 필요한 언어학적 지식의 구축 절차

즉, 본 시스템의 작동을 위한 연구 내용은 아래 과정에 따라 수행한다.
가. 회화능력 평가를 위한 문항 유형 설계
나. 회화능력 평가를 위한 문항 시나리오 개발
다. 문항 및 정답 음성 데이터베이스 구축
라. 음성적으로 균형 잡힌 단어 및 음운적으로 균형을 갖춘 문장을
선정하여 음성 데이터베이스 구축
마. 입력 음성의 평가를 위한 음향모델 구축
입력 음성의 평가를 위해서 정답으로 준비된 음성과의 단순한 비교를 통해서는 회회능력을 평가할 수 없다.
발음 정확도, 유창성, 어휘구사력 등 다양한 영역의 평가를 위해서는 미리 구축되어진 음성 데이터베이스를 사용하여 평가 영역별로 음향모델을 구축한다.
이러한 음향모델은 입력 음성을 분석한 결과와 비교되며, 입력음성과 음향모델이나, 발음사전의 가장 유사 집단의 음성자질과 일치도 판정을 거친 다음 응답자의 음성이 지니는 회화 능력이 점수로 표출된다.
시스템은 회화 능력 평가를 위해 개발된 여러 문항 시나리오 중 응답자를 위해 임의의 문항들을 결정한다. 이때, 결정되는 문항은 제시할 문항유형의 문항 그룹 내에서 선정된다.
선정된 문항은 음성 데이터베이스에 있는 음성을 사용하여 응답자에게 전화나 웹상의 스피커로 전달된다. 응답자는 지시에 따라 중국어로 응답을 하게 되고, 이 음성은 디지털 처리과정을 거쳐 평가 시스템으로 전달된다.