제2언어 모음에 대한 뇌 반응의 ERP 기반 연구

국문 초록 (Abstract)

홍윤숙(Hong, 1991)은 음성실험을 통해서 한국어 서울방언의 ‘에’와 ‘애’의 F1과 F2를 비교했더니 ‘애’가 ‘에’로 합쳐진 것을 발견했다. Flege(1995)는 한국인들이 발화한 영어모음 /ɛ/ 와 /æ/는 포먼트 값이 중복되는 발견했다. 필자는 이전의 연구(Yun, 2003)에서 한국인들이 영어모음들 /ɛ/와 /æ/를 인식할 때 스펙트럼 단계(spectral steps)에 따라 구분하지 못하고 모음의 길이에 의존한다는 것을 확인했다. 또한 필자의 다른 연구(Yun, 2007)에서 영어원어민들은 이 모음들을 인식할 때 스펙트럼 단계와 모음의 길이 모두에 의존한다는 것을 확인했다. 필자는 또한 다른 연구(Yun, 2005)에서 영어모음 /i/-/ɪ/를 영어원어민들과 한국인들에게 들려주었는데, 한국인들은 영어원어민들과 다르게 이 모음들을 포먼트 값의 차이에 따라 구분하지 못하고, 모음의 길이에 따라 구분했다. 이는 영어의 /æ/와 /ɪ/에 상응하는 한국어 모음이 존재하지 않기 때문에 생긴 현상으로 나타났다.
음성인식과 관련된 ERP(event-related potentials) 기반 연구 중에는 MMN(mismatch negativity)이 가장 널리 활용되고 있다. MMN은 뇌의 두피(scalp)에 붙여진 전극에서 얻은 뇌파 자료 중에서 뇌의 앞과 중앙 부분에서 얻은 자료를 분석해서 얻은 결과이다. 실험에 참여한 피험자가 비디오나 책 등을 집중해서 보고 있는 동안에 들은 소리들에 대해 무의식적으로 인식한 뇌파를 통해서 얻은 결과를 말한다. 피험자는 비록 비디오나 책 등에 집중하고 있더라도, 모국어 발음의 미세한 변화를 인지해서, 뇌파가 음극 방향으로 진폭(amplitude)이 크게 변하는 모습을 보여준다. 이때 얻어진 진폭의 변화를 MMN이라 부른다. 흥미로운 점은, 외국어 학습자는 새로운 외국어 발음을 듣더라도 뇌파의 진폭이 크게 변하지 않는다. 그래서 ERP 기반 연구에서는 제2언어 화자가 목표어(target language)를 습득한 정도를 확인할 때 MMN을 통해서 확인해 보곤 한다. 이에 관한 Näätänen et al. (1997)의 연구는 다음과 같다. 에스토니아어에는 중설모음 /e/, /ö/, /õ/, /o/가 있고, 핀란드어에는 중설모음 /e/, /ö/, /o/가 있다. 즉, 핀란드어에는 에스토니아어에 있는 /õ/가 없다. Näätänen et al.은 핀란드어 화자와 에스토니아어 화자들이 책읽기에 집중하고 있는 동안에 에스토니아어의 중설모음들을 들려주었다. 핀란드어 화자들은 모국어 모음들인 /ö/, /o/를 들을 때 MMN의 진폭이 높게 나타났지만, 모국어에 없는 /õ/를 들을 때는 MMN의 진폭이 낮게 나타나는 것을 확인했다. 에스토니아어 화자들은 /ö/, /õ/, /o/ 모두에 대해 MMN의 진폭이 높게 나타난 결과를 보여 주었다. 즉, 피험자들은 모국어에 있는 모음들에 대해서만 진폭이 높은 MMN을 보여주었다. 이를 통해서 MMN은 제2언어 화자의 외국어 학습 정도를 확인하는데 있어서 중요한 지침으로 널리 활용되기 시작했다. 필자의 이전연구(Yun 2013)에서는 한국인들 18명과 영어원어민들 11명이 영어의 전설고모음들(high front vowels) /i/-/ɪ/를 어떻게 인식하는지에 대해서 ERP 기반연구를 진행했다. 두 집단의 화자들에게 비디오를 보여주고, 이들이 비디오에 집중하고 있는 동안 헤드폰을 통해서 영어모음 /i/와 /ɪ/를 들려주었다. 실험이 끝난 후 이들의 두피(scalp) 앞쪽과 가운데 부분에 연결된 전극에서 얻은 뇌파를 분석해 보았더니 영어모음 /ɪ/를 들을 때 영어원어민들의 MMN은 한국인들의 MMN에 비해서 진폭이 크다. 이는 영어원어민들은 모국어 모음 /ɪ/를 잘 인식하기 때문이며, 한국인들은 이 모음을 제대로 인식하지 못하기 때문에 진폭이 낮은 것으로 해석할 수 있다. 또한 한국인들의 MMN이 나타나는 시간도 영어원어민들에 비해서 약 70밀리초 정도 느린데, 이는 모국어 화자들에 비해서 제2언어화자들이 뇌에서 발음을 처리(processing)하는데 더 많은 시간이 걸리기 때문으로 보인다. 본 연구에서는 영어전설모음 /i, ɪ, ɛ, æ/를 영어원어민들과 한국인들에게 들려주고 어떻게 인식하는지 그 결과를 비교할 것이다. 피험자들은 비디오에 집중하는 동안에 이 모음들을 듣게 될 것이다. Yun(2003, 2007)에 따르면, 한국인들은 영어의 /i/-/ɪ/와 /ɛ/-/æ/의 차이를 잘 모른다. 그래서 이 두 모음을 인식할 때 한국어의 ‘이’와 ‘에’(/ɛ/)로 동화해서 인식할 것으로 예상된다. 또한 영어원어민들은 모국어 모음을 듣기 때문에 MMN의 진폭이 한국인들의 것보다 클 것이다. 그리고 일반적으로 인간의 뇌에서 발음을 듣고 처리하는 시간이, 모국어 발음을 들을 때는 빠르고 외국어 발음을 들을 때는 느리기 때문에, 영어원어민들의 MMN이 나타나는 시간이 한국인들의 MMN보다 빠를 것으로 예상된다. 그리고 선행연구들처럼 이 모음들을 들을 때 두 화자 그룹 모두 두피의 앞쪽 중앙 부분이 활성화 될 것으로 예상된다.