관형어 및 동사구 맥락유형에 따라 동음이의어 처리 과정에서 나타나는 청년층 및 노년층 간 ERP 성분 비교

Abstract

The purpose of the study was to investigate age-related differences in event-related potentials (ERP) components associated with processing of homonyms according to the context type of adnominal and verb phrases. A total of 42 participants (Young=22, Elderly=20) take part in the study. Mean age of young groups was 27.59(SD=5.03), and that of elderly groups was 65.60(SD=2.46). The stimuli consisted of 120 Korean sentences containing homonyms as the ‘object’ of each sentence. The syntactic structure of these sentences was ‘subject + determiner + object + predicate (adverb + verb)’, and each sentence had two contexts. One was the adnominal phrase context that indicates ‘determiner’. The other was the verb phrase context that indicates ‘predicate’. Each context was biased toward dominant meaning or subdominant meaning. The target sentences were classified into four conditions depending on these contexts. Each condition consisted of 20 target sentences, resulting in a total of 80 stimuli with 40 filler sentences. The stimuli were presented in a word-by-word manner. After presentation of final word, participants were asked to judge the sentence plausibility. The electroencephalography (EEG) was recorded from 32 channels following the international 10-20 system, and mean amplitude was analyzed. Behavioral results revealed that the elderly group showed significantly lower accuracy and slower reaction time than the younger group. In case of accuracy, the difference between groups depending on the adnominal phrase context and the verb phrase context was significant. But, in case of reaction time, the difference between groups depending on the adnominal phrase context was significant. ERP results revealed that, in case of young group, the N400 and P600 components emerged in dominant meaning of the adnominal phrase context, but the sustained negativity component emerged in subdominant meaning of the adnominal phrase context. N400 component is related with difficulties of lexical expectancy. P600 component reflects a monitoring process that triggers reanalysis when integration fails. In contrast, sustained negativity component reflects additional processing in the lexical level. In subdominant meaning of the adnominal phrase context, the processing was necessary to inhibit dominant meaning of homonyms always activated regardless of the precedence context. On the other hand, in case of elderly group, delayed N400 component emerged in both meaning of the adnominal phrase context, indicating that homonyms processing abilities were delayed and attenuated according to aging. To conclude, the results of the present study provide ERP evidence for age-related differences of the representation and processing of homonyms depending upon contexts provided in sentences. That is, the age-related changes of on-line homonyms processing abilities may be responsible for worse performances of elderly adults on the off-line plausibility task compared to young adults.;현재 우리나라는 고령화 사회에 진입한 이래로 노인 인구가 빠르게 증가하고 있다. 이에 따라 노년층의 건강 및 사회·경제적 문제에 대한 관심이 높아지고 있다. 정상적인 노화 과정에서도 인지 능력의 감퇴가 관찰되며, 여러 인지 기능 가운데 사회 생활의 기본적인 수단인 의사소통과 관련된 언어 능력의 변화에 대해 특히 관심을 가질 필요가 있다. 원활한 의사소통을 위해서는 정확성과 명료성이 수반되어야 하며, 따라서 하나의 언어표현이 둘 이상의 해석을 가능하게 하는 언어현상인 중의성(ambiguity) 처리 과정에 대해 살펴보는 것이 필요하다. 특히 한국어의 경우 어휘적 중의성의 하나인 동음이의어(homonyms)가 많은 특징은 갖는다. 동음이의어란 청자와 발음이 동일한 단어가 서로 관련 없는 두 개 이상의 의미를 갖고 있는 단어를 의미한다. 실제로 1999년 국립국연구원에서 발간한「표준국어대사전」의 약 34만개의 표제어 중 동음이의어는 약 10만개로 약 30%에 달한다(강범모, 2005). 이는 한자어가 전체 어휘의 약 66%를 차지하고 있으며(김한샘, 2005), 상이한 한자를 동일하게 발음하기 때문이다. 이와 같이 동음이의어가 많지만 의사소통에 그다지 지장이 없는 이유는 맥락에 대한 의존도가 높기 때문이다(김병운, 2009). 그러나 문장 수준에서 제시된 맥락에 따른 동음이의어 처리과정을 다룬 국내 연구는 제한적이며, 특히 노년층을 대상으로 한 연구는 없었다. 또한 기존 행동 실험의 반응시간 및 정반응율은 인지적 처리 과정의 결과물이기 때문에 언어 표상과 처리과정의 기저를 이루는 복잡한 메커니즘을 이해하기 위해 실시간 처리과정(real-time online processing)에 관한 연구가 필요하다. 사건관련전위(Event-Related Potentials; 이하 ERP)는 특정한 자극이 주어졌을 때 그것에 대한 반응으로 일정한 시간 동안 나타나는 뇌의 전기적 활동을 의미한다(음태완 · 김응수, 2004). 이것은 시간해상도(temporal resolution)이 높아 인지 및 언어적 처리 과정이 실시간으로 기록되므로, 청년층과 노년층 간 동음이의어 처리 능력의 차이를 실시간으로 살펴볼 수 있다. 언어관련 ERP 성분(component)으로는 N400과 P600이 대표적으로 알려져 있다. N400은 의미 처리(semantic processing)의 어려움을 반영하는 성분으로 자극 제시 후 400ms 전후에 관찰되는 부적(negative) 방향의 정점을 말하며, P600은 통사 처리(syntactic processing)의 어려움을 반영하는 성분으로, 자극 제시 후 600ms 전후에 관찰되는 정적(positive) 방향의 정점을 말한다(Luck, 2014). 즉, 본 연구의 목적은 한국어를 모국어로 하는 청년층 과 노년층을 대상으로 ERP 실험을 진행하여 동음이의어 처리 시 맥락 유형에 따라 자극 제시 후 300~500ms, 500~800ms 구간의 평균 진폭(mean amplitude)의 차이가 있는지 알아보고자 하는 것이다. 본 연구에 참여한 대상자는 청년층 22명과 노년층 20명으로 총 42명이었다. 실험자극은 동음이의어가 목적어 자리에 오는 ‘주어+관형어+목적어+부사어+서술어’의 5 어절 문장으로 구성되었으며, 20개의 동음이의어에 대해 관형어 맥락유형과 동사구(부사어+서술어) 맥락유형에 따라 각각 4가지 문장이 구성되어, 총 80개의 문장이 제시되었다. 동음이의어의 의미는 빈도에 따라 높은 빈도로 사용되는 의미를 주요의미, 낮은 빈도로 사용되는 의미를 부가의미로 구분하였으며, 각 맥락유형은 동음이의어의 의미를 주요의미로 편향시키는지, 부가의미로 편향시키는지에 따라 ‘주요의미 맥락’과 ‘부가의미 맥락’으로 나누었다. 실험은 오프라인(off-line) 방식인 문장판단과제를 실시하여 정반응율과 반응시간을 측정하였고, 동시에 실시간(on-line) 측정 방식인 뇌전도를 녹화하였다. 행동 분석 결과, 문장판단과제에서 정반응율과 반응시간 모두 집단 간 차이가 유의하였다. 즉, 청년층에 비해 노년층의 평균 정반응율이 더 낮고, 반응시간도 더 느렸다. 또한 행동 분석 결과를 살펴보면, 정반응율에 대해서는 관형어 맥락유형 및 동사구 맥락유형에 따른 집단 간 차이가 나타났지만 반응시간에 대해서는 관형어 맥락유형에 따른 집단 간 차이만 나타났다. 동사 제시 후 300~500ms 구간에서는 집단에 따른 평균진폭 크기의 차이가 유의한 것으로 나타났다. 즉, 청년층에서 평균진폭의 크기가 노년층에서의 평균 진폭 크기에 비해 유의하게 큰 것으로 나타났다. 또한 관형어 맥락유형에 따른 동사구 맥락유형 간 평균 진폭 차이가 유의하였으며, 이는 주요의미 관형어 맥락유형에서 주요의미 동사구 맥락유형 대비 부가의미 동사구 맥락유형의 평균 진폭의 부적(negative) 방향성이 부가의미 관형어 맥락유형에서 부가의미 동사구 맥락유형 대비 주요의미 동사구 맥락유형의 평균 진폭의 부적 방향성에 비해 더 크게 나타났기 때문인 것으로 나타났다. 동사 제시 후 500~800ms 구간에서는 집단에 따른 차이는 유의하지 않았다. 그러나 관형어 맥락유형에 따른 동사구 맥락유형 간 평균 진폭 차이가 유의하였으며, 이는 주요의미 관형어 맥락유형에서 주요의미 동사구 맥락유형 대비 부가의미 동사구 맥락유형의 평균 진폭의 부적 방향성이 부가의미 관형어 맥락유형에서 부가의미 동사구 맥락유형 대비 주요의미 동사구 맥락유형의 평균 진폭의 부적 방향성에 비해 더 크게 나타났기 때문인 것으로 나타났다. ERP 분석 결과로 얻어진 전체 평균 파형(grand average waveforms)을 시각적으로 살펴보았을 때, 청년층의 경우 동음이의어 앞에 주요의미 맥락이 선행하였을 때는 300~500ms 구간에서 선행 맥락에 따라 예측되는 동음이의어의 의미가 전체 문장의 의미에 부합하지 않아 어휘적 예측의 어려움으로 N400 성분이 관찰되며, 따라서 그 이후 500~800ms 구간에서는 전체 문장의 의미 통합 실패로 이를 재분석하는 과정에서 P600 성분이 관찰되었다. 그러나 동음이의어 앞에 부가의미 맥락이 선행하였을 때는 300~500ms 구간에서 N400 성분이 관찰되는 것은 동일하지만, 500~800ms 구간에서는 선행 맥락에 의해 활성화되는 부가의미와 선행 맥락과 관련 없이 항상 활성화되는 주요 의미가 모두 활성화되어 전체 문장의 의미와 부합하지 않는 주요의미를 억제하려는 과정에서 지속된 부적성분(sustained negativity)이 관찰되었다. 반면, 정상 노년층의 경우에는 모두 N400 성분이 300~500ms 구간이 아닌 500~800ms 구간에서 지연되어 관찰되었다. 즉, 노화에 따라 정상 노년층의 경우에도 뇌 수준에서부터 맥락에 따른 동음이의어 처리 능력에 대해 약화와 지연이 나타나며, 이것은 약화 및 지연된 동음이의어 처리의 결과 관찰되는 정반응율 및 반응시간에 영향을 줄 수 있음을 시사한다.