Perceptual Error Analysis of Korean Monosyllabic Word Recognition II: Similarity and Distance According to Hearing Level

Sunmi Ma; Yeoju Kim; Jieun Joo; Sangmin Park; Ji Hye Yoon; Woojae Han

doi:10.21848/asr.250216

Audiology and Speech Research > Volume 22(1); 2026 > Article

Ma, Kim, Joo, Park, Yoon, and Han: Perceptual Error Analysis of Korean Monosyllabic Word Recognition II: Similarity and Distance According to Hearing Level

Research Paper

Audiol Speech Res 2026;22(1):34-41.

Published online: January 30, 2026

DOI: https://doi.org/10.21848/asr.250216

Perceptual Error Analysis of Korean Monosyllabic Word Recognition II: Similarity and Distance According to Hearing Level

Sunmi Ma^1,²

, Yeoju Kim^1,²

, Jieun Joo^1,²

, Sangmin Park^1,²

, Ji Hye Yoon^2,³

, Woojae Han^1,^2,³

¹Laboratory of Hearing and Technology, College of Natural Sciences, Hallym University, Chuncheon, Korea

²Division of Speech Pathology and Audiology, College of Natural Sciences, Hallym University, Chuncheon, Korea

³Research Institute of Audiology and Speech Pathology, College of Natural Sciences, Hallym University, Chuncheon, Korea

Correspondence: Woojae Han, PhD Division of Speech Pathology and Audiology, College of Natural Sciences, Hallym University, 1 Hallymdaehak-gil, Chuncheon 24252, Korea
Tel: +82-33-248-2216 Fax: +82-33-256-3420 E-mail: woojaehan@hallym.ac.kr

Received October 2, 2025 Revised December 23, 2025 Accepted January 9, 2026

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

Purpose

This study aimed to analyze perceptual error patterns and mapping in Korean monosyllabic word recognition across different hearing levels, using confusion matrix analysis to quantify phoneme similarity and perceptual distance. By examining detailed phoneme-level confusions, the research sought to clarify how hearing loss alters recognition and discrimination.

Methods

Seventytwo participants were divided into four hearing groups: normal hearing, mild, moderate, and severe hearing loss. Each participant listened to 726 Korean monosyllabic words spoken in a controlled acoustic environment and provided identifications for each. Recognition errors were systematically classified according to onset, nucleus, and coda positions. Confusion matrices were generated for each group and a six-level error bracket classification applied. Perceptual similarity and distance among phoneme pairs were assessed using Shepard’s Law and perceptual mapping was visualized for each hearing group.

Results

Phoneme recognition accuracy declined with increasing hearing loss, most notably for onset and nucleus positions. Moderate and severe hearing loss groups exhibited significantly higher error rates and larger perceptual distances than normal hearing and mild loss groups. The total similarity counts for onset, vowel, and coda all increased as hearing impairment worsened. Severe hearing loss participants showed peak perceptual distances for critical phoneme pairs, indicating diminished discrimination ability. Group-wise perceptual maps clearly differentiated error patterns by hearing condition.

Conclusion

Hearing loss substantially compromises Korean monosyllabic word recognition, leading to elevated error rates and increased perceptual distances among phonemes. These findings underscore the necessity for hearing-level-specific aural rehabilitation strategies and provide foundational auditory mapping data for hearing-impaired populations.

Key Words: Korean monosyllabic word recognition, Hearing loss classification, Perceptual error pattern, Confusion matrix analysis, Phoneme similarity and distance

중심 단어: 한국어 단음절 단어 인지, 난청 분류, 지각적 오류 패턴, 혼동행렬 분석, 음소 유사성 및 거리

INTRODUCTION

최근 고령 인구가 급속히 증가함에 따라 전 세계적으로 난청을 겪는 인구 역시 꾸준히 늘어나고 있다. 2050년에는 7억 명 이상의 인구가 청력손실을 경험할 것으로 전망되고 있으며[1], 우리나라도 고령사회로 진입하여 65세 이상 노인의 약 38%가 난청 위험에 노출되어 있다. 이러한 청력 저하는 노인의 일상적 언어 인식 및 의사소통 능력에 중대한 영향을 미치며 사회적 고립·우울증 위험 증가 등 삶의 질 저하에도 직결된다[2].

한국어는 음운 구조가 상대적으로 복잡하여 단음절 단어 인식 과제에서 자음, 모음, 종성 위치에 따라 다양한 청각적 오류와 음운 혼동이 빈번히 발생한다[3]. 그러나 표준화 단어 검사나 청능훈련 검사와 같은 기존 임상 평가는 청력손실 수준에 따른 세부 오류 유형과 혼동 양상을 충분히 포착하지 못한다는 지적이 제기되어 왔다[4]. 즉 단순 정답률이나 총 오류 빈도만을 측정하는 기존 방식으로는 실제 임상 재활이나 개인별 중재 설계에 필요한 상세 데이터(예, 특정 음소쌍의 혼동, 위치별/유형별 오류 패턴, 음운군 유사도 변화 등)를 확보하기 어렵다[5,6].

이러한 한계를 보완하기 위해, 혼동행렬(confusion matrix)에 기반한 오류 분석과 음소 간 유사도·지각적 거리의 정량화를 결합한 다층적 접근이 제안되고 있다. Shepard의 기법은 혼동 행렬에서 얻은 혼동률을 지각적 유사도로 변환하고 Shepard’s Law에 따라 유사도와 심리적 거리의 지수함수적 관계를 전제로 다차원척도법(multidimensional scaling)을 수행하는 대표적 분석 틀이다[7]. 국내에서는 Kwak, et al. [8]이 이 방법을 활용해 한국어 음소 간 지각 지도와 난청에 따른 지각적 거리 변화를 제시함으로써 난청군의 음운 변별 특성을 직관적으로 시각화할 수 있음을 보여주었고 이는 본 연구의 분석 틀과도 직접적으로 연결된다.

혼동행렬 분석은 청력 수준별로 초성, 모음, 종성 위치에서 고위험 혼동 음소쌍과 그 빈도를 정밀하게 규명할 수 있게 하며[5,9], Shepard의 다차원척도법 및 유사도-거리 변환을 병행하면 난청군에서의 음운 변별력 저하와 지각적 거리 구조 변화를 지각 공간 상에서 객관적으로 평가·비교할 수 있다. 따라서 이러한 혼동행렬 기반 분석과 Shepard 기법을 결합한 접근은 오류 발생 위치별 경향, 음운 유사도, 청력손실에 따른 변별력 저하 양상을 통합적으로 제시함으로써 맞춤형 청능 재활 전략 및 청각 평가 도구 정교화를 위한 핵심 근거 자료가 된다. 그럼에도 특정 음소쌍에 대한 청력손실 정도별 영향과 지각적 변별력 저하 기제를 체계적으로 규명한 연구는 여전히 부족하며 이 분야의 축적 된 연구는 향후 고도화된 음성지각 평가와 개인 맞춤형 재활 프로그램, 나아가 건강한 노화 지원 정책의 토대를 제공할 것이다.

본 연구에서는 정상 청력부터 고도 난청까지 네 개 청력 집단을 대상으로 혼동행렬 분석과 Shepard의 법칙을 적용하여 한국어 단음절어 인지 오류 패턴 및 지각 지도를 체계적으로 비교함으로써 선행 연구의 한계를 보완하고자 하였다. 나아가 이를 바탕으로 청력손실에 따른 음운 변별력 저하·혼동 패턴 변화에 대한 근거자료를 제시하여 임상적 맞춤형 재활 전략 및 건강한 노화 지원 정책 개발에 기초적 역할을 하고자 한다.

MATERIALS AND METHODS

본 연구의 대상자 선정과 연구 절차는 Joo, et al. [10]과 동일하였다. 연구에 참여한 72명의 대상자 정보는 Joo, et al. [10]의 Table 1에 제시되어 있으며 실험에서 사용한 363개의 자극음(363개 × 2명 화자 = 총 726개)의 목록은 해당 문헌의 Appendix 1을 참고 할 수 있다.

Analysis of error pattern

총 72명의 대상자 응답은 녹음 후 전사하여 분석하였다. 전사된 자료는 목표 단어(일음절어) 수준과 목표 음소 수준으로 세분화하여 채점하였다. 전사의 일관성을 검증하기 위해 전체 자료의 약 20%를 무작위로 추출하여 1개월 후 재전사 과정을 거쳤다. 검사자 내 신뢰도는 2차로 분석한 오반응 단어 수/1차로 분석한 오반응 단어 수 × 100으로 산출하였으며 그 결과 신뢰도는 90.2%로 높은 수준의 일관성을 확보하였다.

각 음소에 대한 응답을 바탕으로 혼동행렬(confusion matrix)을 작성하고 이를 통해 그룹별 오답의 유형과 비율을 산출하였다. 이후 초성 자음(18 × 18), 중성 모음(16 × 16), 종성 자음(8 × 8)의 오류 양상을 분석하였다. 이때 한국어의 자음 및 모음 분류 체계를 기준으로 오류 패턴의 특성을 확인하였다.

자음 분석에서 초성과 종성은 조음 방법과 위치를 기준으로 분류하였다. 조음 방법은 파열음, 파찰음, 마찰음(장애음)과 비음, 유음(공명음)의 다섯 항목으로 구분하였다[11]. 또한 파열음·파찰음·마찰음은 긴장성 및 기식성 여부에 따라 평음, 경음, 격음으로 세분화하였다. 조음 위치는 양순음, 치조음, 경구개음, 연구개음, 후음의 다섯 항목으로 구분하였다[11]. 모음의 경우 혀의 높이에 따라 고모음, 중모음, 저모음의 세 항목으로 혀의 전후 위치에 따라 전설모음과 후설모음의 두 항목으로 분류하였다. 각 항목은 입술 모양(평순 vs. 원순)에 따라 세분화하였다.

Analysis of perceptual similarity and distance

청력 정도별 집단 간 음소 혼동 양상을 분석하기 위해 혼동행렬에 기반한 말지각 유사성과 거리를 산출하였다. Shepard [7]에 근거하여 유사성(similarity, S_ij)은 대상자가 특정 음소에서 보인 오반응 반응 수를 정반응 반응 수로 나누어 계산하였다[8]. 유사성이 높을수록 음소 간 혼동 가능성이 증가하며 반대로 유사성이 낮을수록 혼동 가능성은 줄어든다[9].

[1]

Sij=(Pij+Pji)(Pii+Pjj),

유사성 결과를 바탕으로 말지각 거리(distance, d_ij)를 산출하였으며 이는 유사성 값에 음의 자연로그를 적용하여 계산하였다. 거리는 음소 간 혼동과 반비례 관계에 있으며 거리가 짧을수록 혼동 가능성이 높고 거리가 길수록 혼동 가능성은 낮게 나타난다[9].

[2]

Dij=In(Sij),

RESULTS

Error pattern distribution across hearing level

대상자의 목표 음소에 대한 응답을 기반으로 청력 수준별 자음 및 모음 오류 패턴을 분석하였다. 각 그룹의 일음절어 오반응을 100%로 환산하여 오류 유형을 정리하였으며 분석 결과는 오차행렬로 제시하였다. 오차행렬 분석에 따라 오반응률(0~100%)을 20% 간격의 6단계로 구분하였다(Table 1).

정상 청력에서는 모든 음소 유형(초성, 모음, 종성)에서 오류율이 가장 낮았으며 대부분 0~20% 범주에 해당하는 오류 분포를 보였다. 난청 그룹에서는 오류 수의 증가와 더불어 심한 난청일수록 높은 오류율(40% 이상)의 비중이 뚜렷하게 커지는 양상이 관찰되었다. 특히 초성 자음과 모음에서 오류가 주로 집중되었으며 종성 자음 오류는 모든 집단에서 상대적으로 적게 나타났다. 경도 난청 그룹의 경우 오류가 초성 및 모음에서 현저히 증가하였으며 중도 및 고도 난청 그룹에서는 거의 모든 오류가 0~20% 범주에 집중되는 패턴을 보였다. 이는 난청의 심화에 따라 음소 인식 오류가 급격히 상승함을 의미한다. 이러한 결과는 청력손실의 정도가 한국어 단음절어 인식 능력에 미치는 영향이 음소 유형별로 상이하게 나타나며 특히 초성 및 모음에서 난청의 영향이 크게 작용함을 시사한다.

구체적으로 초성과 종성에서는 장애음(파열음, 파찰음, 마찰음) 및 공명음(비음, 유음) 내부에서 음소 혼동이 빈번하게 나타났으며 중성 모음의 경우 전설/후설 모음 계열 내에서 유사 음소 간 오류가 집중되었다. 특히 /ㅡ/ 모음에 대한 혼동이 모든 청력 그룹에서 높은 빈도로 관찰되었다. 청력손실이 증가할수록 특정 음소에 대한 높은 오류율은 줄어들지만 전체적으로 더 많은 음소에서 낮은 변별력과 유사음 혼동이 나타나는 경향이 확인되었다. 이러한 결과는 난청군에서 음소 변별력이 전반적으로 저하되고 유사음 간 혼동 수준이 높아진다는 점을 명확히 시사한다.

한편 청력 정도별 초성, 중성, 종성 음소의 오류 패턴을 세부적으로 살펴보면 정상 청력 및 경도 난청 그룹에서는 장애음(파열음, 파찰음, 마찰음)과 공명음(비음, 유음) 내부에서 오류 빈도가 높게 나타났다. 장애음의 경우 파열음, 파찰음, 마찰음 간의 명확한 음소 구분에 지속적인 어려움이 나타났으며 공명음에서는 비음과 유음 사이 변별 오류가 빈발하였다. 중도 및 고도 난청 그룹에서도 장애음과 공명음 내 오류 현상이 공통적으로 확인되나 청력손실이 심화될수록 파열음, 파찰음, 마찰음 내에서 평음/격음/경음 구별이 특히 어려운 양상이 뚜렷하게 드러났다. 이는 음성적 특성에 따라 음소 변별 능력이 더욱 저하됨을 의미한다. 모음 분석에서는 모든 그룹에서 전설 모음과 후설 모음(혀의 전후 위치 분류) 내 동일 계열 음소 간 변별력이 크게 저하되었다. 전체 그룹에서 /ㅡ/ 모음은 일반적인 모음 분류를 벗어나 /ㅣ/로 혼동되는 비율이 약 43% 이상으로 가장 높았으며 정상 청력군에서는 /ㅣ/를 /ㅡ/로 응답한 비율이 59.09%로 가장 높게 나타났다. 종성 자음 또한 장애음(파열음)과 공명음(비음, 유음) 내부에서 오류 빈도가 높게 나타났다. 특히 무종성에 대해 /ㄱ/으로 응답한 비율이 40% 이상, /ㄹ/ 종성을 무종성으로 응답한 비율은 48% 이상에 달해 특정 종성 간 혼동이 그룹과 상관없이 가장 빈번한 오류 유형임을 확인하였다.

Perceptual similarity across hearing level

청력손실이 증가함에 따라 음소 간 말지각 유사성의 빈도와 정도가 모두 뚜렷하게 상승하는 경향도 관찰되었다. 모든 청력 그룹에서 초성, 중성, 종성 위치별로 장애음(파열음, 파찰음, 마찰음)과 공명음(비음, 유음) 내부에서 유사성이 높게 나타났으며 이러한 경향은 선행 오류 패턴 분석 결과와 일치한다. 특히 중성 모음의 경우 혀의 위치에 따라 동일 계열 모음(전설/후설) 사이의 유사성이 두드러지게 나타났으며 이는 청력손실이 심할수록 더욱 뚜렷하였다(Table 2).

정상 청력 그룹은 초성 /ㄴ/-/ㄹ/, /ㅎ/-/ㅋ/, /ㅂ/-/ㄷ/, /ㅂ/-/ㄱ/ 등에서 최대 유사성 0.13을 보였고 전체 평균은 0.01 ± 0.02로 매우 낮았다. 중성과 종성 역시 최대 유사성 0.01로 낮은 수준이었다. 경도 난청 그룹은 초성 /ㄹ/-/ㄴ/에서 0.29, 전체 평균은 0.02 ± 0.03으로 높았으며 중성/종성에서도 0.02 ± 0.02~0.04 정도로 상승했다. 중도 난청 그룹에서는 /ㄹ/-/ㄴ/ (0.31), /ㅎ/-/ㅅ/ (0.16) 등에서 두드러졌고 평균은 초성 0.03 ± 0.04, 중성 0.02 ± 0.04, 종성 0.03 ± 0.05로 나타났다. 고도 난청 그룹에서는 초성 /ㅍ/-/ㅋ/ (0.5) 등에서 유사성이 가장 높았고 전체 평균은 0.09 ± 0.10으로 유의하게 증가했다. 중성과 종성도 각각 평균 0.06 ± 0.08, 0.05 ± 0.05를 기록하였다.

Perceptual distance and mapping across hearing level

Onset consonant

18개 초성 자음을 대상으로 한 말지각 거리 분석 결과 청력손실이 심해질수록 음소 간 평균 거리가 점차 짧아지고 가까운 거리 구간(즉, 변별이 어려운 음소쌍)의 빈도가 증가하는 경향이 나타났다. 정상 청력 그룹은 주요 음소쌍(/ㄹ/-/ㄴ/, /ㅂ/-/ㄱ/ 등)에서 거리가 2.06~4.58, 전체 평균은 5.43 ± 2.84로 가장 길었다. 경도 난청의 평균 거리는 5.24 ± 2.86으로 약간 감소했으며 중도 난청에서는 4.50 ± 2.01, 고도 난청에서는 3.05 ± 1.36으로 유의하게 짧아졌다. 이와 함께 고도 난청 그룹은 0~3 구간의 근거리 음소쌍 빈도가 크게 증가하였다. 이러한 결과는 난청의 정도가 심해될수록 초성 자음 변별력이 저하됨을 의미한다. 각 청력군에서 말지각 거리가 가까운 음소쌍은 장애음(파열음, 파찰음, 마찰음)과 공명음(비음, 유음) 내에서 주로 관찰되었으며 특히 난청 그룹에서는 파열음 등 장애음 내 평음과 경음, 격음 간의 구별이 더욱 어려워지는 양상이 뚜렷했다(Figure 1).

Nucleus vowel

정상 청력 그룹에서는 /ㅒ/-/ㅐ/, /ㅘ/-/ㅏ/, /ㅚ/-/ㅒ/ 등 음소쌍에서 혼동이 두드러졌고 전체 평균 거리는 5.51 ± 2.94로 넓은 거리 분포를 보였다. 경도 난청 그룹에서는 평균 5.34 ± 2.94로 약간 감소했으며 /ㅚ/-/ㅐ/, /ㅛ/-/ㅕ/ 등 유사 모음 간 혼동이 지속적으로 관찰되었다. 중도 난청 그룹은 평균 5.07 ± 2.66으로 추가 감소했고 /ㅚ/-/ㅐ/, /ㅜ/-/ㅗ/, /ㅛ/-/ㅗ/ 등의 거리가 가까워지는 현상이 두드러졌다. 고도 난청 그룹에서는 평균 거리가 3.53 ± 1.42로 가장 짧았으며 /ㅣ/-/ㅟ/, /ㅠ/-/ㅜ/, /ㅡ/-/ㅗ/ 등 근거리가 크게 증가했다. 이 결과는 청력손실이 심화될수록 중성 모음 간 말지각 거리가 전반적으로 짧아지며 혼동 가능성이 높은 근거리 페어가 더욱 증가함을 보여준다. 특히 난청군에서는 전설 및 후설 유사 모음 간 혼동이 두드러지게 나타났다(Figure 2).

Coda consonant

종성 음소 말지각 거리 분석 결과 청력손실이 심해질수록 평균 거리가 점점 짧아지고 근거리(즉, 혼동이 쉬운) 음소쌍의 빈도가 증가하였다. 정상 청력 그룹의 평균 거리는 5.78 ± 2.98로 가장 길었으며 /ㅂ/-/ㄷ/, /ㅂ/-/ㄱ/, /ㅇ/-/ㄴ/ 등에서 혼동이 관찰되었다. 경도 난청 그룹은 평균 5.43 ± 2.73으로 약간 감소하였고 /ㅁ/-/ㄴ/, /ㅇ/-/ㅁ/ 등에서 유사성이 나타났다. 중도 난청 그룹 평균 2.82 ± 1.58로 급격히 감소했고 /ㅂ/-/ㄱ/, /ㄷ/-/ㄱ/ 등 근거리 혼동이 증가했다. 고도 난청 그룹은 평균 3.66 ± 1.14로 가장 짧았으며 /ㅂ/-/ㄱ/, /ㅇ/-/ㅁ/ 등 유사음 간 근거리 구간이 뚜렷했다. 이 결과는 난청이 심화될수록 종성 음소의 변별력이 현저히 저하되고 혼동성이 높은 음소쌍이 증가함을 보여준다. 대부분의 그룹에서 장애음(파열음) 및 공명음(비음, 유음) 내에서 말지각 거리가 가까운 패턴이 반복적으로 나타났다(Figure 3).

DISCUSSIONS

본 연구는 정상 청력부터 고도 난청에 이르는 다양한 청력 수준의 참가자를 대상으로 한국어 단음절어 인지 과정에서 초성(자음), 중성(모음), 종성(자음) 위치별 음소의 말지각 거리와 혼동 패턴을 정량적으로 분석하였다. 총 72명의 참가자는 통제된 청각 환경에서 726개의 단음절어를 듣고 발화로 응답했으며 혼동행렬(confusion matrix)을 기반으로 오류율을 산출하고 Shepard 지각 거리 및 유사성 빈도를 도출함으로써 청력손실이 음소 변별력 구조에 미치는 영향을 다층적으로 규명하였다.

연구 결과 청력손실이 심화될수록 초성, 중성, 종성 전 위치에서 음소 간 평균 지각 거리가 유의하게 단축되었고 이는 음운 변별력 저하로 이어지는 양상을 보였다. 구체적으로 초성 자음의 경우 정상 청력 그룹에서는 장애음(파열·파찰·마찰음)과 공명음(비음·유음) 내부에서 변별력 저하가 주로 관찰되나 난청 그룹에서는 특히 파열음 내 평음·격음·경음 간 구별, 비음-유음 변별 오류가 두드러진다. 이러한 결과는 Shepard의 법칙으로 산출된 지각적 거리가 실제 음소의 조음 방법 및 위치에 따른 음향적 유사성을 실질적으로 반영하고 있음을 시사하며 난청으로 인한 미세 음향 단서의 수용 저하가 지각 공간 내의 거리 단축으로 나타난 것으로 해석할 수 있다. 이는 선행 연구들[3,5,9]의 결과와 일치하며 실제 한국어 음운 구조의 특이성이 청각적 변별의 취약점으로 작용한다는 점을 재확인해 준다. 중성 모음의 경우 정상 그룹에서도 전설·후설 계열 내 혼동이 빈번하지만 난청 그룹에서는 /ㅡ/, /ㅣ/, /ㅟ/ 등 유사음 간 거리가 대폭 감소해 변별이 극히 어려워지는 경향이 두드러진다. 이는 모음의 음향적 특성과 청각 처리의 한계가 중첩되어 난청 그룹에서 더욱 심각한 변별력 저하를 유발하게 됨을 시사한다. 종성 자음은 전체적으로 장애음(파열음) 및 공명음(비음, 유음) 내에서 혼동 빈도가 높았으며 특히 무종성-종성 자음(예, /ㄹ/-무종성, /ㄱ/-무종성) 간 구별 실패 빈도가 모든 집단에서 관찰되었다. 이는 이전 연구들[4,5]에서 보고된 바 있는 한국어 종성의 청각 인식상의 난점이 청력손실 수준과 관계없이 일관적으로 나타난다는 사실을 재확인시켜 준다.

더불어 정상 청력에서는 주로 장애음(파열·파찰·마찰음) 내부, 모음의 전설·후설 계열, 종성의 무종성-자음 구별에서 제한적인 혼동이 관찰되었지만 중도 및 고도 난청 그룹에서는 이러한 취약점이 현저하게 심화되어 /ㄹ/-/ㄴ/, /ㅂ/-/ㄱ/, /ㅡ/-/ㅣ/, /ㅁ/-/ㄴ/ 등 근거리 음소쌍에서 혼동 빈도가 두드러지게 증가하였다. 이러한 결과는 Phatak, et al. [6]의 연구가 보고한 바와 같이 난청이 심화될수록 음향적 유사성이 높은 자음 음소쌍에서 혼동이 크게 늘어남과 동일하였다.

기존 선행 연구들 역시 청력손실이 한국어 음소 변별력 저하에 미치는 영향과 혼동행렬 기반 분석의 유효성을 실증적으로 강조한 바 있으며[4,5], 특히 Kwak, et al. [8]은 Shepard의 거리 분석과 혼동행렬을 결합해 청력 특성에 따른 말지각 구조 변화를 시각적으로 제시했다. 본 연구는 기존 논의를 한층 확장하여 음소 위치별·음운군별(장애음, 공명음, 유사 모음) 변별력 저하와 혼동음 증가 현상이 난청의 정도에 따라 어떻게 다층적으로 진행되는지 실증적으로 증명하였다.

본 연구의 임상적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 음소 변별력 저하는 단일 음소 차원이 아니라 위치별, 음운군별 취약성이 복합적으로 나타나므로 청력손실 환자 맞춤형 진단 체계 및 재활 전략 설계 시 이를 세분화하여 반영해야 한다. 특히 본 연구에서 활용된 363개의 한국어 일음절 단어 목록은 초성, 중성, 종성 전 위치에서의 정밀한 오류 패턴 분석을 가능하게 하며 이를 통해 개인별 취약한 음운을 특정하는 임상적 도구로 활용될 수 있다. 둘째, Shepard 거리 기반의 말지각 분석은 기존 정답률 중심 검사보다 각 청력군 특이성을 명확히 드러냄으로써 정밀 진단 및 표적 훈련 자극 개발에 유용하다. 본 연구 결과에서 확인된 파열음 내 발성 유형(평음-격음-경음) 간 변별이나 비음-유음 간 지각적 거리 단축 현상은 단순히 정답률만으로는 파악하기 힘든 지각적 왜곡을 수치화하여 보여준다. 셋째, 혼동이 집중되는 근거리 음소쌍에 주목하여 난청 환자 맞춤형 인지·훈련법이 필요함을 강조한다.

그럼에도 불구하고 본 연구의 한계점으로 피험자군이 72명으로 제한적이었으며 난청 원인에 따른 하위군 분석, 실생활 소음 환경 적용이 이루어지지 않았다. 또한 언어 유형이 단음절어에 한정되어 있어 연속된 문장 및 복합어 인지, 또는 보조 감각(시각, 촉각) 자극의 역할까지 확장된 연구는 필요하다. 결론적으로 본 연구는 청력손실이 심화될수록 한국어 음소의 구조적 변별력 저하와 혼동음 증가가 다층적으로 진행된다는 점을 혼동 행렬·Shepard 거리·유사성 분석을 통해 정량적 근거는 난청 환자의 맞춤형 언어재활, 조기 선별, 건강한 노화 지원 정책 개발에 중요한 토대를 제공함과 동시에 임상 현장 및 실생활 적용성을 높일 수 있는 근거 자료로 활용될 것으로 기대한다.

Notes

Ethical Statement

All participants signed an informed consent form before conducting the experiments. The protocol of this study has been approved by the Institutional Review Board of Hallym University (#HIRB-2020-012-1-M).

Acknowledgements

N/A

Declaration of Conflicting Interests

There are no conflict interests.

Funding

This work was supported by the Ministry of Education of the Republic of Korea and the National Research Foundation of Korea (NRF-2025S1A5C3A02005633).

Author Contributions

Conceptualization: Woojae Han. Data curation: Yeoju Kim. Formal analysis: Sunmi Ma and Yeoju Kim. Funding acquisition: Woojae Han. Methodology: all authors. Project administration: Woojae Han. Resources: Yeoju Kim. Writingoriginal draft: Sunmi Ma. Writing-review & editing: all authors. Approval of final manuscript: all authors.

Figure 1.

Group-wise perceptual distance map for initial consonants (onset) in Korean monosyllabic word recognition: (A) normal hearing group, (B) mild hearing loss group, (C) moderate hearing loss group, (D) severe hearing loss group. d: distance.

Figure 2.

Group-wise perceptual distance map for medial vowels (nucleus) in Korean monosyllabic word recognition: (A) normal hearing group, (B) mild hearing loss group, (C) moderate hearing loss group, (D) severe hearing loss group. d: distance.

Figure 3.

Group-wise perceptual distance map for final consonants (coda) in Korean monosyllabic word recognition: (A) normal hearing group, (B) mild hearing loss group, (C) moderate hearing loss group, (D) severe hearing loss group. d: distance.

Table 1.

Error pattern distribution in Korean monosyllabic word recognition by hearing group based on confusion matrix analysis: sixlevel classification approach

Group	0~20%	20~40%	40~60%	60~80%	80~100%
Normal hearing
Onset	71	21	9	3	1
Vowel	52	9	7	7	2
Coda	21	4	7	3	0
Mild HL
Onset	99	22	6	6	0
Vowel	74	15	8	4	1
Coda	27	4	8	1	1
Moderate HL
Onset	193	22	6	1	0
Vowel	118	7	7	6	1
Coda	41	6	4	3	0
Severe HL
Onset	249	15	3	0	0
Vowel	179	12	6	2	0
Coda	41	9	6	0	0

Onset, vowel, and coda indicate initial consonant, medial vowel, and final consonant, respectively. Values reflect count of phonemes for each error rate bracket within each group. HL: hearing loss

Table 2.

Group-wise perceptual distance map for initial consonant (onset), medial vowels (nucleus), and final consonant (coda) in Korean monosyllabic word recognition

Group	Key onset pairs	Similarity	Key vowel pairs	Similarity	Key coda pairs	Similarity
Normal hearing	/n/-/r/ (0.13), /h/-/k/ (0.06), /b/-/d/ (0.05)	0.01 ± 0.02	/æ/-/æi/ (0.07), /ø/-/æ/ (0.06), /ju/-/jo/ (0.06)	0.01 ± 0.02	/m/-/n/ (0.07), /b/-/d/ (0.06), /d/-/g/ (0.05)	0.01 ± 0.02
Normal hearing	Total similarity - onset: 1,080; vowel: 956; coda: 901
Mild hearing loss	/r/-/n/ (0.29), /b/-/d/ (0.07), /pp/-/tt/ (0.07)	0.02 ± 0.03	/æ/-/æi/ (0.10), /ju/-/jo/ (0.10), /i/-/wi/ (0.09)	0.02 ± 0.02	/m/-/n/ (0.12), /b/-/d/ (0.12), /d/-/g/ (0.08)	0.02 ± 0.04
Mild hearing loss	Total similarity - onset: 1,725; vowel: 1,552; coda: 1,353
Moderate hearing loss	/r/-/n/ (0.31), /h/-/s/ (0.16), /b/-/g/ (0.14)	0.03 ± 0.04	/ø/-/æ/ (0.16), /ju/-/jo/ (0.15), /i/-/wi/ (0.15)	0.02 ± 0.04	/m/-/n/ (0.18), /b/-/g/ (0.17), /b/-/d/ (0.15)	0.03 ± 0.05
Moderate hearing loss	Total similarity - onset: 4,015; vowel: 2,869; coda: 2,394
Severe hearing loss	/ph/-/k/ (0.5), /b/-/g/ (0.46), /r/-/n/ (0.45)	0.09 ± 0.10	/i/-/wi/ (0.38), /ø/-/æ/ (0.36), /ju/-/jo/ (0.31)	0.06 ± 0.08	/d/-/g/ (0.16), /m/-/n/ (0.16), /b/-/g/ (0.16)	0.05 ± 0.05
Severe hearing loss	Total similarity - onset: 4,928; vowel: 4,107; coda: 3,442

Values are presented as mean ± standard deviation

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