Comparative Study on the Effects of Auditory and Audiovisual Training in Noise for Hearing Aid Users with Hearing Loss
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Abstract
Purpose
This study aimed to compare improvements in sentence recognition in noise, cognitive function, and communication between an auditory-only group (AOG) and an audiovisual training group (AVG). AVG participants received visual cues (e.g., images or video clips) during auditory training, while AOG received auditory stimuli alone.
Methods
Sixteen adults with hearing loss using hearing aids were divided into two groups (eight in AOG and eight in AVG). Each underwent eight sessions of progressive auditory training, moving from word recognition to sentence comprehension in noise. The signal-to-noise ratio was adjusted based on each participant's performance. AVG received both auditory and visual input; AOG received auditory-only input.
Results
Both groups showed significant improvement in sentence recognition in noise, with AVG demonstrating greater gains. AVG also reported reduced listening effort, based on subjective surveys. Recall scores showed no significant differences between groups or over time. Communication skills, measured by the Brief test of cognitive-communication disorders, improved significantly in both groups, though no statistical difference was found between them. AVG participants reported higher subjective satisfaction, as measured by the client oriented scale of improvement, though this was not statistically significant.
Conclusion
Audiovisual training enhanced sentence recognition and reduced listening effort more effectively than auditory-only training. These findings support the benefits of multisensory over unisensory auditory rehabilitation approaches for adults with hearing loss and suggest that future studies explore combining auditory training with physical exercise to further improve cognitive outcomes.
INTRODUCTION
현대 사회의 일상적인 소음의 환경은 난청을 겪는 사람들에게는 의사소통의 어려움과 삶의 질의 저하를 일으킬 수 있다. 보청기는 난청을 보완하는 데 있어 일반적으로 사용되나 많은 기술적인 발전에도 불구하고 실제 성과는 제한적일 수 있다. 이에 보청기의 한계를 보완하고 난청인의 실질적인 듣기 능력의 향상시키기 위해서는 집중 듣기 훈련인 청능훈련(auditory training)은 하나의 재활 전략으로 사용할 수 있다.
청능훈련은 난청인의 소음인지하의 어음인지 개선을 위하여 다양한 방식으로 개발되었으며 접근 방식에 따라 말초기관에서 뇌로의 정보 전달 과정에 초점을 둔 상향식(bottom-up) 분석적 훈련과 감각 정보에 인지적 요소를 통합하는 하향식(top-bottom) 종합적 훈련으로 나눌 수 있다(Gohari et al., 2023). 또한 최근에는 단순한 감각 재활을 넘어 인지적 처리 능력을 포함하는 통합적 접근 방식도 시도되고 있다(Frei & Giroud, 2025; Kawata et al., 2022).
난청은 인지 저하 및 인지 장애 발생 위험 증가와 관련이 있으며 인지 장애 발생 위험을 높이는 주요 요인으로 지목된다(Kim et al., 2021; Lee, 2018). 특히 노화는 난청과 인지 저하가 동시에 진행되는 주요 배경 요인으로 두 기능 간의 상호작용을 더욱 복잡하게 만든다. 이러한 점에 있어서 난청인을 위한 효과적인 청능훈련을 설계할 때 인지적 요소를 고려하는 것이 중요하다(Davidson & Souza, 2024). 실제로 인지 훈련을 결합한 청능 훈련은 경쟁 환경에서의 어음인지와 복합 인지 기능 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다(Chung & Bahng, 2024; Ferguson & Henshaw, 2015; Hwang & Lee, 2023; Lawrence et al., 2018).
한편 감각 자극의 단일 양식보다는 청각과 시각을 함께 사용하는 다중감각 자극이 정보의 인지 및 처리에 유리하다는 결과도 다수의 연구에서 제시되고 있다(Han et al., 2014; Shams et al., 2011). 실제 환경에서 화자의 입 모양이나 얼굴 표지 등 시각 정보는 어음 신호보다 먼저 전달되어(facial articulation precedes sound), 청취자가 청각 입력을 예측하고 불확실성을 줄일 수 있게 한다. 예를 들어 posterior superior temporal gyrus에서 'visual head start'는 청각 입력과 불일치하는 음소의 대표성을 억제함으로써 수용 정확성을 높이고 전체 뇌 반응을 감소시키는 것으로 나타났다(O'Sullivan et al., 2021).
신경 생리학적으로는 청각 피질뿐 아니라 시각 피질 역시 청각 자극에 반응하며 반대로 청각 자극이 시각 영역을 활성화시키는 등 교차 활성화가 관찰된다. 또한 실제 발화 환경(voiced speech-in-noise)에서 electroencephalography 기반의 cortical speech tracking 연구는 배경 잡음이 존재하더라도 시각 정보(특히 화자의 입 모양)가 청각 피질에서의 어음 신호 추적(cortical tracking)을 유의미하게 향상시킨다는 결과를 제시하고 있다(Frei et al., 2024).
따라서 이러한 신경·인지적 근거에 기반할 때 다중감각 지각은 서로 다른 양식의 상호작용을 통해 자극 인지 효율을 높일 수 있으며 이에 기반한 청시각 어음 훈련(audiovisual speech training)의 효율성 역시 최근 다수의 연구에서 검증되었다(Frei et al., 2023 & 2024; Lee & Bahng, 2020; Lidestam et al., 2014; Moradi et al., 2017; Sato et al., 2020; Tye-Murray et al., 2022).
본 연구는 보청기를 사용하는 난청 성인을 대상으로 실제 청취 환경을 모사한 소음하 조건에서의 청능훈련 효과를 검증하고자 하였다. 기존의 청능훈련 연구는 대부분 청각 자극 중심의 훈련에 국한되어 있으며 국내 난청인을 대상으로 한 청시각 기반 훈련 콘텐츠 개발 및 효과 검증 연구는 매우 제한적이다. 이에 본 연구는 이미지 및 동영상 기반의 시각 단서를 청각 자극과 함께 제공하는 다중감각 청능훈련(audiovisual training) 프로그램을 국내 환경에 맞추어 개발하고 그 임상적 적용 가능성을 탐색하고자 하였다. 훈련 전후로 소음하 문장인지 능력과 자기보고식 의사소통 능력 변화를 측정하였으며 이를 통해 시각 단서 제공이 청각적 어음인지 및 주관적 의사소통 능력 개선에 미치는 효과를 비교하는 데 본 연구의 목적이 있다.
MATERIALS AND METHODS
연구 대상
본 연구는 난청 이외의 이과적 질병이 없고 경도인지장애 선별 검사로 국내에서 주로 사용하는 국립중앙의료원 인지선별검사(cognitive impairment screening test)를 실시하여 정상 규준 범위에 있는 33세 이상 78세 이하의 보청기 착용 성인 총 16명을 대상으로 하였다. 연구 대상자 정보와 청력에 대한 자세한 사항은 Table 1에 제시하였다. 대상자 총 16명을 auditoryonly training group (AOG) 8명과 audiovisual training group (AVG) 8명으로 구성하였고 AOG 8명(남성 3명, 여성 5명)의 평균 연령은 59.50세(standard deviation [SD], 12.35)이고 AVG 8명(남성 3명, 여성 5명)은 57.00세(SD, 17.15)였다. 본 연구에서는 훈련 효과 비교의 타당성을 높이기 위해 두 그룹 간 pure tone average (PTA), word recognition score (WRS) 등 청각 특성의 동질성을 확보하고자 유사한 청각 특성을 가진 피험자들을 짝지어(matched pairing) AOG와 AVG 그룹에 배정하였다. 이에 따라 각 그룹 간 청력 분포의 편차를 최소화하였다. 두 그룹 간의 훈련 전 나이, 난청 기간 및 보청기 사용 기간, unaided 및 aided 청력의 정보는 Table 1에서 보이듯이 통계적으로 유의하게 다르지 않았다(p > 0.05). 대상자는 훈련을 실시하기 이전에 연구의 목적과 방법에 대하여 충분히 설명을 들었고 연구 실험 참여에 동의하였다.
Information of participants
연구 절차
훈련 도구 개발
본 훈련은 단어 및 문장 단위의 청취 과제를 중심으로 구성되었으며 각 세션은 특정 인지 영역(예: 작업 기억 또는 문장 이해 등)을 명확히 목표화하지는 않았다. 대신 실제 청취 환경과 유사한 조건에서의 반복적 듣기 과제를 통해 소음하 문장인지 능력, 작업 기억 등 청능 및 인지 기능이 통합적으로 자극되도록 설계하였다. 이러한 설계는 청능훈련이 단일 기능 향상이 아닌 실제 의사소통 상황에서 요구되는 복합적 처리 능력의 전반적 향상을 목표로 해야 한다는 관점에 기반한 것으로 “무엇을 훈련하는가” 보다는 “왜 훈련하는가”에 대한 임상적 실용성과 타당성을 반영하고 있다.
청능훈련 주제는 대상자의 흥미를 끌 수 있도록 음식, 건강, 스포츠, 취미/여행, 놀이, 이야기, 동식물, 생활 등에서 선정하였으며 훈련 영상은 단어 또는 문장의 주제를 잘 나타낼 수 있는 이미지 또는 동영상으로 제작하였다. 이미지나 동영상은 저작권이 없거나 유료로 제공하는 사이트(www.pixabay.com; www.freepik.com)나 유튜브(www.youtube.com)를 활용하였으며 소리 음원은 음성 제작 사이트(www.wemakevoice.com)를 이용하였다. 훈련용 영상을 AOG 참여자에게는 청각 자극만 AVG에게는 소리와 시각 자극을 제시하도록 하였다. 훈련은 별도 방음실에서 수행하였고 라우드스피커(Eris Studio 4, PreSonus, Baton Rouge, LA, USA)를 훈련자의 귀 높이에서 1 m 거리를 두어 말소리는 65 dB sound pressure level (45 dB HL) 음압과 0°에서 제시하였다. 소음은 라우드스피커(Eris Studio 4)로 4화자 배블(babble) 소음을 훈련자의 수준에 따라 음량을 조절하였으며 양이 차이 효과를 최소화하기 위하여 +90°와 -90°에서 동시에 제시하였다. AVG를 위한 영상은 32인치 모니터(Samsung, Seoul, Korea)로 훈련자와 1.5 m 거리에 두었다(Figure 1). 매 훈련에서 실시한 훈련 내용은 개별 단어 따라 하기, 단어 Span 정방향 및 역방향으로 따라 하기, 그리고 한 문장 듣고 따라 하기, 두 문장 또는 긴 문장 듣고 질문에 답하기로 구성하였으며 각 회차의 훈련 절차 및 내용은 Table 2와 같이 구성하였다.
The louderspeakers and the monitor arranged during auditory training. AVG: audiovisual training group.
The procedure of auditory training
청능훈련 시행
훈련자 개인별 훈련 기간은 Pre-test와 Post-test 2회를 포함하여 총 10회이며 한 회당 50분 기준으로 실시하였다. 대상자는 주 1~3회 센터에 내방하였다. 매 회 훈련에서 훈련 시작 후 약 10분간 훈련자의 보청기 사용 상태를 확인하고 듣기 어려운 내용을 상담하며 훈련의 필요성과 동기를 유발시켰다. 이후 본 훈련을 약 35분간 진행하였으며 훈련 후 약 5분간 훈련 내용을 요약해 주고 느낀 점을 물어 훈련 효과를 확인해 보았다.
훈련 절차와 내용은 Table 2와 같으며, 개별 단어는 총 12~20개로 구성하였다. 단어 Span 듣고 따라 하기는 정방향과 역방향으로 수행하였고 단어 Span은 3개부터 시작하여 훈련자의 정답률과 수준에 따라 최대 단어 8개까지 진행하였다. 문장 훈련에서 한 문장은 들은 후에 따라 하기로 진행하였고 두 문장과 긴 문장은 문장을 다 듣고 주요한 내용이나 키워드 위주로 질문한 후 답하도록 하였다. 모든 훈련에서 AOG는 말소리만 제시하였고 훈련자가 오반응 시 방해 소음을 제거하여 다시 들려준 후 훈련자가 정답을 알 수 있도록 하였다. 한편 AVG는 먼저 말소리만 제시하여 훈련자의 답변을 듣고 이후 화면을 통하여 말소리와 함께 영상 단서(cue)를 제공하여 훈련자가 정답을 확인할 수 있도록 하였다. 모든 훈련은 4화자 배블 소음(babble noise)을 제시한 상황에서 수행하였으며 각 단계에서 정답률이 70~80% 수준이 되도록 signal to noise ratio (SNR)를 조절하였다. 보통 훈련 초기 10~15 dB SNR에서 시작하였고 훈련을 진행하면서 훈련 효과에 따라 정답률이 상승하면 0~10 dB SNR로 상향시켰다.
청능훈련 전후 검사
청능훈련의 효과를 판단하기 위하여 평가는 청능훈련 이전과 훈련 8회를 모두 마친 후에 각각 실시하였다.
Korean-repeat recall test
Shim(2022)이 개발한 한국어 소음하 문장인지와 회상 검사 도구를 평가로 사용하였으며 하위 검사인 소음하 문장인지 검사, 회상 검사, 청취 노력 설문을 사용하였다.
소음하 문장인지 검사
평가 도구는 각각 10 dB SNR, 5 dB SNR 및 0 dB SNR에서 제시되는 45 dB HL 레벨의 문장을 듣고 그대로 따라 말하는 검사이다. 제시 문장은 6개이며 목표 단어 20개 중 정확하게 따라 말한 단어의 수를 세어서 백분율로 환산하였다. 여기서 문장과 소음은 동일한 라우드스피커(Eris Studio 4) 0°에서 귀 높이 1 m 거리에서 제시하였다.
회상 검사
조용한 상황에서 제시되는 4개의 문장을 듣고 따라 말하며 마지막 따라 말한 후 15초 후에 회상하여 기억나는 문장 또는 단어를 말하게 하였다. 제시되는 4개 문장의 목표 단어 14개 중 정확하게 말한 단어의 수를 백분율로 환산하였다.
소음하 청취 노력 설문
소음하 청취 노력 설문은 소음하에서 듣기 위한 노력을 얼마나 하였는지를 대상자가 자가 평가하는 설문 검사로 10~1점까지 점수가 낮을수록 듣기 위한 노력이 쉬움을 의미한다(10점 Likert 척도). 노력해도 듣기 어렵다(10~9점), 듣기 위해서 많은 노력이 필요하다(8~7점), 듣기 위해 중간 정도의 노력이 필요하다(6~5점), 듣기 위해 조금의 노력이 필요하다(4~3점), 노력하지 않아도 듣기 쉽다(2~1점)의 항목으로 평가하였다.
인지-의사소통장애 간편 검사
청능훈련 전후의 인지와 의사소통 능력의 변화를 보기 위하여 인지-의사소통 장애 검사 Brief test of cognitive-communication disorders (BCCD)를 실시하였다. 평가는 인지 부분과 의사소통 부분으로 구분되어 있고 인지 부분은 주의력, 시지각력, 기억력, 고차원적 인지로 이루어져 있고 의사소통 부분은 이해, 표현, 쓰기/읽기, 화용 언어로 구성되어 있다. 인지 부분과 의사소통 부분 각각 30문항이며 각각 백분율로 환산하여 제시하였다.
Client oriented scale of improvement (COSI) 검사
훈련 전후의 객관적인 평가에 추가하여 주관적 만족도의 변화를 COSI 설문지로 확인하였다. COSI는 훈련 이후 훈련자가 주관적으로 훈련 전후를 비교하여 더 나쁨, 차이 없음, 약간 좋아짐, 좋아짐, 훨씬 좋아짐의 5단계로 변화 정도를 기록하였다.
검사 장비
청능훈련을 위하여 Presonus (Presonus) 음향 시스템을 사용하였고 Eris Studio 4 (Presonus; 25 W 파워와 10 Ohms)와 Studio 1824C Audio-Interface 및 Software인 Studio One Pro 6 (Presonus)로 구성하였다. AVG에 대한 영상 모니터는 삼성 32인치(Samsung)를 이용하였다.
청능 검사 장비는 Starkey AA1200 (Starkey, Eden Prairie, MN, USA)이며 Transducer로 해드폰 TDH-39, 골도 B-71 및 라우드스피커(Eris Studio 4; 4 Ohms)를 사용하였으며 라우드스피커(Eris Studio 4)는 대상자의 귀 높이에서 1 m 이격하여 45 dB HL로 제시하였다.
통계 분석
본 연구 자료는 SPSS 12.0 for Windows (IBM, Armonk, NY, USA) 통계 프로그램을 이용하여 분석하였다. AOG와 AVG의 그룹 간의 소음하 문장인지, 회상(recall), BCCD 인지 및 의사소통 분석을 위하여 이원 및 삼원 analysis of variance 분석을 사용하였다. 소음하 문장인지는 참가자의 수가 적고 연령 분포가 다양하여 효과 크기를 분석하여 보고하였다. 그리고, 소음하 청취 노력 설문 결과 분석을 위하여 비모수 검정인 Wilcoxon 부호순위 검정을 실시하였다.
RESULTS
본 연구에서는 보청기 사용 난청 성인을 대상으로 소음하에서 청능훈련을 실시하면서 청각 단일 자극만 제공한 그룹(AOG)과 이미지 또는 동영상의 시각 단서를 함께 제시한 그룹(AVG) 간에 소음하 문장인지도, 인지 능력 및 의사소통 개선을 비교하고자 하였다. 훈련 전 두 그룹 간 연령, 청력(PTA, WRS), 난청 기간, 보청기 사용 기간 등 주요 청각 및 인지 지표에서 유의한 차이는 나타나지 않았다(p > 0.05). 이에 따라 두 그룹은 훈련 이전 동질한 상태였으며 이후 훈련 효과 해석의 기준선으로 삼을 수 있다.
소음하 문장인지도
각 그룹의 소음하 문장인지도는 Figure 2에 제시하였다. 소음하 문장인지도 검사 결과 평균은 AOG의 10 dB SNR에서 훈련 전 85.00% (SD, 23.30), 훈련 후는 87.50% (SD, 22.20), 5 dB SNR에서 훈련 전 68.13% (SD, 26.98), 훈련 후 72.50% (SD, 28.66), 0 dB SNR에서 훈련 전은 54.38% (SD, 28.72), 훈련 후는 56.88% (SD, 27.77)였으며 AVG의 10 dB SNR에서 훈련 전 82.50% (SD, 21.55), 훈련 후 90.00% (SD, 19.46), 5 dB SNR에서 훈련 전 60.63% (SD, 32.67), 훈련 후 73.75% (SD, 29.61), 0 dB SNR에서 훈련 전 46.88% (SD, 29.99)이고 훈련 후 54.38% (SD, 31.67)였다.
Scores of sentence recognition in noise at pre- and postauditory training. SRS: sentence recognition score, AOG: auditory only training group, AVG: audiovisual training group, SNR: signal to noise ratio. *p < 0.05.
SNR에 따른 주효과로 10 dB SNR에서 5 dB SNR로, 5 dB SNR에서 0 dB SNR로 감소함에 따라 소음하 문장인지도는 유의하게 감소하였다(F(2,28) = 38.81; p < 0.05). 또한 훈련 전후 주효과로 훈련에 따라 소음하 문장인지도는 유의하게 증가하였다(F(1,14) = 20.36; p < 0.05). 훈련 그룹과 훈련 전후 간에 유의한 상호작용이 있었으며(F(1, 14) = 5.09; p < 0.05), AVG가 AOG보다 훈련 후 소음하 문장인지도가 더 증가하였다. 훈련 그룹과 SNR 간에는 유의한 상호작용이 없었으며(F(2, 28) = 0.23; p = 0.80), AOG든 AVG든 상관없이 모든 훈련군이 10 dB SNR 보다 5 dB SNR에서, 5 dB SNR보다 0 dB SNR에서 소음하 문장인지가 유의하게 감소하였다. 모든 훈련자(S1~S16)에 대하여 5 dB SNR 소음하에서 훈련 전후 문장인지도 증감을 Figure 3에 제시하였다. 특히 SNR 조건별 문장인지도 향상 정도는 AOG 보다 AVG에서 더 크게 나타났으며 두 그룹 간 변화량 차이에 대한 효과 크기를 분석한 결과 10 dB SNR 조건에서는 Cohen’s d = 0.22로 작은 효과, 5 dB SNR 조건에서는 Cohen’s d = 0.30으로 작은~중간 정도의 효과, 0 dB SNR 조건에서는 Cohen’s d = 0.17로 매우 작은 효과를 보였다. 이는 중간 난이도의 소음 환경(5 dB SNR)에서 청시각 기반 훈련의 실질적인 개입 효과가 상대적으로 더 뚜렷하게 나타났음을 시사한다.
Individual variation of SRS in noise at 5 dB SNR (if only one ◯, pre and post are the same). SRS: sentence recognition score, SNR: signal to noise ratio, AOG: auditory only training group, AVG: audiovisual training group.
소음하 청취 노력
소음하 청취 노력 설문 결과를 AOG와 AVG로 따로 나누어 각각 비모수 분석(Wilcoxon 부호순위 검정)을 시행하였다. Figure 4에 제시하였듯이 소음하 청취 노력 설문 결과 평균 점수는 AOG에서 훈련 전 8.13점(SD, 1.81), 훈련 후 7.38점(SD, 2.07)이었으며 AVG에서 훈련 전 8.25점(SD, 1.83), 훈련 후 6.75점(SD, 1.75)이었다. AOG는 훈련 전후에 유의한 차이가 없었지만(z = -2.12; p = 0.034), AVG는 훈련 후 청취 노력이 유의하게 감소하였다(z = -2.59; p < 0.025).
Scores of listening effort at pre- and post-auditory training. AOG: auditory only training group, AVG: audiovisual training group. *p < 0.05.
회상 검사
회상 검사(recall test) 결과 평균은 AOG에서 훈련 전 59.81% (SD, 13.18), 훈련 후 62.48% (SD, 17.39)였으며 AVG에서 훈련 전 67.86% (SD, 13.76), 훈련 후 77.69% (SD, 8.92)였다. 훈련 전후 주효과로 유의한 차이가 없었으며(F(1, 14) = 1.09; p = 0.09), 훈련 그룹 간 주효과도 유의한 차이가 나타나지 않았다(F(1, 14) = 3.89; p = 0.07). 또한 훈련 그룹과 훈련 전후 간에는 유의한 상호작용이 없었다(F(1, 14) = 1.09; p = 0.31). Recall score는 훈련 이후 AOG 경우 8명 중 2명은 하락, 2명은 변화가 없었고 4명은 증가하였으며 AVG는 8명 중 1명은 변화가 없었고 나머지 7명은 모두 증가하였다.
BCCD 검사
인지-의사소통 장애 검사(BCCD)는 인지 부분과 의사소통 부분으로 구분되어 있다. BCCD 인지 부분 검사 결과 평균은 AOG에서 훈련 전 87.10% (SD, 6.53), 훈련 후 89.59% (SD, 6.04)였으며 AVG에서 훈련 전 88.33% (SD, 8.91), 훈련 후 91.25% (SD, 7.10)였다. 훈련 전후 주효과는 유의하게 차이가 있어(F(1, 14) = 33.66; p < 0.05) 인지도가 증가하였으나 훈련 그룹 주효과는 유의한 차이가 없었다(F(1, 14) = 0.16; p = 0.69). 즉 AOG와 AVG에 상관없이 훈련 효과가 있었으나 AVG가 더 큰 훈련 효과를 보이지는 않았다.
BCCD 의사소통 부분 검사 결과 평균은 AOG에서 훈련 전 67.50% (SD, 11.40), 훈련 후 70.41% (SD, 12.27)였으며 AVG에서 훈련 전 70.84% (SD, 12.27), 훈련 후 74.59% (SD, 12.08)였다. 훈련 전후 주효과는 유의하게 차이가 있어(F(1, 14) = 16.39; p < 0.05) 증가하였으나 훈련 그룹 주효과는 유의한 차이가 없었다(F(1, 14) = 0.39; p = 0.54). 즉 AOG와 AVG에 상관없이 훈련 효과가 있었으나 AVG가 더 큰 훈련 효과를 보이지는 않았다.
COSI 검사
COSI 설문은 총 16개 범주로 구성되어 있으며 훈련 참가자들은 본인이 청취 훈련이 필요하다고 느끼는 환경을 최대 5개까지 선택하였다. 이 중 가장 많이 선택된 항목은 ‘조용한 환경에서의 1~2인 대화(C1)’와 ‘보통 볼륨의 텔레비전 또는 유튜브 시청(C5)’이었으며 각각 AOG에서 7명·6명, AVG에서 6명·7명이 선택하였다. 그 외에도 많은 참가자들이 ‘소음 환경에서의 1~2인 대화(C2)’ (AOG 6명; AVG 5명)를 중요 청취 상황으로 선택하였고 ‘소음 환경에서의 그룹 대화(C4)’, ‘조용한 환경에서의 그룹 대화(C3)’, ‘교회나 모임 상황(C15)’ 등도 일부 응답자에 의해 선택되었다.
또한 가장 많이 선택된 두 항목(C1, C5)에 대해 훈련 전후 개선 정도를 Worse, No difference, Slightly better, Better, Much better의 5단계로 평가한 결과 정량적 통계 분석은 시행하지 않았지만 청시각 기반 훈련 그룹(AVG)이 청각 전용 훈련 그룹(AOG)보다 훈련 후 더 긍정적인 변화를 경험한 경향을 보였다.
DISCUSSIONS
본 연구는 보청기를 사용하는 난청 성인을 대상으로 소음 환경에서 청각 단일 자극 훈련 그룹(AOG)과 청시각 자극 훈련 그룹(AVG)의 그룹 간 소음하 문장인지도, 인지 능력 및 의사소통 향상을 비교 및 검증하였다. 본 연구에서는 훈련 전 두 그룹의 청각 특성 및 인지적 배경이 통계적으로 동질한 수준으로 확인되었기 때문에 훈련 후 관찰된 문장인지도 향상의 차이는 훈련 유형 간의 차이에 기인한 것으로 해석할 수 있는 내적 타당성을 확보하였다. 특히 본 연구는 청각 특성이 유사한 피험자 간 짝짓기(matched pairing)를 통해 그룹을 구성함으로써 초기 조건의 편차를 최소화하였다는 점에서 향상 효과에 대한 해석의 신뢰도를 높였다. 두 그룹 모두 소음하 문장인지도가 유의하게 향상되었으며 특히 AVG에서 더 큰 증가폭이 나타났다. 이는 청각 자극만 제공하는 그룹보다 독화를 포함한 청시각 청능훈련이 소음하 어음인지를 더 효과적으로 향상시킨다는 선행 연구 결과(Frei et al., 2023 & 2024; Lidestam et al., 2014)와 일치한다. 본 연구의 결과는 시각 단서를 활용하는 다중감각 청능훈련은 청각만으로 실시하는 단일 자극 기반 훈련보다 난청 성인에 있어 소음하 어음인지도 향상에 있어 더욱 효과적인 방식으로 해석할 수 있다.
최근 재활 분야에서 단일감각보다 다중감각을 적용하는 훈련이 활용되고 있다. 인간의 지각은 발달 초기 단계부터 단일 감각 뿐만 아니라 다중감각으로 정보를 통합 처리하도록 발달하며 단일감각 정보의 신뢰도가 저하될 경우 다중감각 정보는 더 정확한 정보를 처리할 수 있게 해준다. 또한 다중감각 훈련은 감각 간의 상호작용을 촉진하고 통합 처리함으로써 신경 가소성과 기능을 강화하여 재활 훈련 효과를 향상시킬 수 있다(Alwashmi et al., 2024; Paraskevopoulos & Herholz, 2013; Paraskevopoulos et al., 2012). 이와 함께 다중감각의 통합 처리에 관여하는 뇌 영역의 존재한다는 점도 다양한 연구에서 확인된 바 있다(Alwashmi et al., 2024; Paraskevopoulos & Herholz, 2013). 본 연구에서도 청시각 기반 훈련이 청각 단일 자극보다 훈련 참여자의 흥미와 집중도를 높이는 데 유리한 조건을 제공한 것으로 보인다.
소음하 청취 노력의 경우 AOG는 훈련 전후 유의한 변화가 없었던 반면 AVG는 훈련 후 청취 노력이 유의하게 감소하였다. 이는 소음하 문장인지도의 향상이 청취 노력의 감소로 이어졌다는 의미로 해석하였으며 신호대 잡음비가 낮을수록 청취 노력의 증감한다는 기존 연구(Ayasse & Wingfield, 2018)와도 맥락을 같이한다. Figure 5는 소음하 문장인지도의 증감률과 청취 노력의 상관관계를 나타낸다. 증감률은 각각([Post-Pre]/[100-Pre]; %)와 ([Post-Pre]/[0-Pre]; %)로 산정하였고 소음하 문장인지도는 5 dB SNR에서 측정된 수치를 기준으로 삼았다. 분석 결과 소음하 문장인지도의 증감률과 청취 노력 점수의 증감률은 높은 상관관계를 보였으며(Pearson ρ = 0.623; p < 0.05) 이는 소음하 문장인지도가 증가할수록 소음하 청취 노력은 감소하는 경향을 뚜렷이 나타낸다.
Correlation b/w increment rate of SRS in noise @5 dB SNR and increment rate of listening effort in noise. SRS: sentence recognition score, SNR: signal to noise ratio.
인지 능력과 관련한 회상 검사에서는 유의한 변화가 관찰되지 않았으나 회상 점수가 증가한 참여자 수는 AVG(7명)가 AOG(4명)보다 많았다. 특히 AOG는 시각적 단서 없이 소리로만 훈련에서 흥미 유지와 목표 정답률에 달성에 어려움을 겪는 경향이 있었다. 이러한 결과는 훈련의 내용에서 회상 능력 증가를 위한 활동이 부족할 수 있을 수 있었다고 본다. 또한 참여자의 수가 적었기 때문에 반영이 제대로 이루어지지 않았을 수도 있고 상당수가 노년층에 해당했기 때문에 노화의 영향도 있을 수 있었다고 추측할 수 있다.
인지력 평가에 사용된 BCCD 검사에서는 훈련 후 점수가 전체적으로 증가하는 경향은 있었으나 그룹 간 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다. 이러한 결과는 BCCD 점수가 훈련 이전부터 전반적으로 높은 수준에 분포한 일부 참가자들에 의해 천장 효과(ceiling effect)가 발생했을 가능성을 시사한다. 아울러 본 연구에서 실시한 훈련의 강도와 기간이 인지 기능 변화에 영향을 미치기에는 다소 제한적이었을 수 있으며 이는 훈련 효과가 평가 도구에 의해 충분히 반영되지 못한 또 다른 요인으로 해석될 수 있다.
COSI 설문을 통해 평가한 주관적 만족도에서는 통계적 분석을 시행하지는 않았으나 전반적으로 AVG가 AOG보다 훈련 이후 느끼는 만족도 개선 정도가 더 높았다. 이는 청시각 자극이 청취 노력 감소와 어음인지 향상에 긍정적 영향을 주었고 이러한 효과가 훈련자의 주관적 인식에서도 확인한 결과로 해석할 수 있다. BCCD 의사소통 항복에서는 그룹 간 차이는 없었지만 훈련 후 점수는 유의하게 증가하였다. 이는 청능훈련이 난청인의 의사소통 능력을 향상시키는 데 기여한다는 기존 연구(Chung & Bahng, 2024; Hwang & Lee, 2023)와도 일과된 결과를 보인다.
본 연구는 성인 난청인을 대상으로 청시각 기반의 다중감각 청능훈련이 청각 단일 자극 훈련보다 어음인지 및 의사소통 능력 향상에 효과적이라는 결과를 도출하였다. 이러한 결과는 청각과 언어 발달이 진행 중인 난청 아동의 재활에 적용 가능성을 시사한다. 특히 시각 자극은 주의 집중이 상대적으로 어려운 아동에게 언어 이해와 습득을 보조하는 유의미한 단서로 작용할 수 있으며 다중감각 정보는 학습 효과를 촉진할 수 있다. 다만 본 연구는 성인 대상의 단기 훈련 결과에 기반하고 있으므로 소아나 가정 기반 청능훈련으로의 직접적 확장에는 신중한 접근이 필요하며 이러한 적용 가능성은 후속 연구를 통해 검증될 필요가 있다.
본 연구에서는 인지-의사소통 검사(BCCD)와 회상 검사를 통해 훈련 전후 인지 기능의 변화를 평가하고자 하였으나 훈련 도구 자체는 특정 인지 영역(예: 작업 기억, 주의 전환 등)의 향상을 명시적으로 목표화한 구조는 아니었다. 문장 및 단어 청취 중심의 과제를 통해 실제 의사소통 상황에서 요구되는 복합적인 인지·청능 기능이 통합적으로 자극되도록 설계되었으나 평가에서 사용된 인지 검사의 세부 영역과 훈련 내용 간의 직접적인 정렬이 부족하다는 점은 본 연구의 한계로 지적될 수 있다. 향후 연구에서는 훈련 도구에 인지 기능 향상을 위한 구체적 활동을 명시적으로 포함하거나 훈련 내용과 평가 지표 간의 정합성을 보다 정교하게 설계할 필요가 있다.
최근 인공 지능의 기술의 발전은 개인 맞춤형 청능훈련의 실현 가능성을 크게 높이고 있다. text-to-speech, 음성 인식, 영상 생성 기술 등을 기반으로 한 artificial intelligence 기반 청시각 훈련 시스템은 사용자의 반응에 따라 난이도와 자극 유형을 자동으로 조절하고 가정이나 교육 현장에서의 비대면 재활에도 효과적으로 활용될 수 있다. 이러한 기술 융합은 훈련의 접근성뿐만 아니라 지속 가능한 측면에서도 의미 있는 대안을 제시한다.
또한 최근 신체 운동이 인지 기능 향상에 긍정적인 역할을 미친다는 연구(Kwon & Kang, 2021)는 청능훈련의 새로운 확장 가능성을 보여준다. 신체 활동은 대뇌 실행 기능 및 작업 기억 강화에 기여할 수 있으며 이를 청능훈련과 통합할 경우 청각, 인지, 운동의 상호작용을 기반으로 한 복합중재전략(mutimodal intervention)을 설계할 수 있다.
향후 연구에서는 다양한 연령대와 청각 상태에 따라 다중감각, 인지, 신체 요소를 조합한 맞춤형 청능훈련 모델을 개발하고 인공 지능 기반의 실시간 분석과 피드백 시스템을 결합하여 보다 효과적으로 몰입도 높은 재활 프로그램을 생애 주기별로 구축할 필요가 있다. 이러한 융합한 접근은 난청인의 삶의 질을 향상시키는 데 실질적인 기여를 할 수 있을 것이라 본다.
Notes
Ethical Statement
This study was approved by the Central Bioethics Institution Review Board (#P01-202503-01-028).
Acknowledgements
The authors would like to thank all participants.
Declaration of Conflicting Interests
N/A
Funding
This work was supported by the Ministry of Education of the Republic of Korea and the National Research Foundation of Korea (NRF-2024S1A5A2A01024677).
Author Contributions
Conceptualization: Junghwa Bahng. Data curation: all authors. Formal analysis: Kyung Ho Lee. Funding acquisition: Junghwa Bahng. Methodology: all authors. Project administration: Junghwa Bahng. Resources: Kyung Ho Lee. Writing—original draft: all authors. Writing—review & editing: all authors. Approval of final manuscript: all authors.
