03 문장 처리 과정에서의 의미 오인(semantic illusion)
3.1 서론
외국어 사용자들의 언어 사용과 관련하여, 이들이 학습한 L2 언어를 어떻게 처리하고 이해하는지 등의 질문이 제기된다. L2 언어로서 영어에 초점을 둘 경우, L1 영어 습득자가 아닌 L2 영어 화자들은 L2 영어를 어떻게 처리하고 이해하는가라는 질문이 생긴다. 보다 더 구체적인 질문은 L2 영어 화자들이 문장 처리 과정에서 통사적으로 적형(well-formed)이지만 의미적으로 비정상적인(semantically anomalous) 동사-논항(verb-argument) 결합 관계를 어떻게 이해하고 처리하는지이다. 이러한 질문을 시발점으로 하여, L2 화자들이 “The dirty surface was cleaning ...”과 같은 문장, 즉 무생물 주어(inanimate subject), ‘be/have’ 조동사, 본동사(main verb)로 구성된 통사적으로 올바르지만 의미적으로 올바르지 않은 문장을 어떻게 처리하는지에 관하여 전기생리학적(electro-physiological) ERP-기반 실험 기법을 통하여 실험 연구를 수행하였다.
한 언어의 문장 처리 양상은 그 언어의 사용자가 자기에게 제시되는 단어들을 서로 결합하고 이들의 형태-통사적(morpho-syntactic) 자질들을 확인하면서 한 문장의 통사 표상을 구성하며, 동시에 이 단어들의 의미를 합성하여 문장 및 담화 층위에서 의미적으로 정합적인(semantically coherent) 의미 표상을 도출해 나아가는 것으로 이해할 수 있다. 언어 처리의 다양한 이론들은 통사 처리와 의미 처리는 서로 밀접한 관계가 있는 것으로 관찰, 보고된 바 있다(Frazier, 1987; MacDonald et al., 1994; van Gompel et al., 2000). 특히, 관련 연구에 의하면, 통사 정보를 적절하게 처리함으로써 한 문장의 언어 입력 정보에 대한 올바른 의미 해석을 이룰 수 있다고 본다.
한편 전기생리학적 ERP-기반 실험 방법에 의한 최근의 연구들은 통사-중심 문장 처리 가설에 대해 문제를 제기하는 연구 결과들을 보고해 오고 있다(Kuperberg et al., 2003; Hoeks et al., 2004; Kim & Osterhout, 2005; 하지만 상이한 견해는 Kuperberg et al., 2007; Kim & Sikos, 2011을 참조). 이와 직접적으로 관련한 연구 사례는 아래와 같다. Kim and Sikos(2011)는 다음과 같은 세 문장에 대한 L1 모국어화자의 ERP 반응을 비교한 바 있다.
(1) a. controlThe hearty meal was devoured ...
b. single-edit-repairThe hearty meal was devouring ...
c. multi-edit-repairThe hearty meal would devour ...
통사-의미적인 측면에서 정상적인 (1a)의 통제 문장과 비교하여, 주어 논항 결정사구(DP)와 동사의 결합 관계가 비정상적인 (1b)를 처리할 때 목표 단어(즉 동사) 제시 후 600 ms에서 정점을 이루는 ERP의 양극성 파형을 산출하였다.
(1b)의 문장은 외견상 통사적으로 비정상적이라기보다는 의미적으로 비정상적이어서, 일반적으로 문장 처리 과정에서 의미 통합(semantic integration)의 어려움에 기인하는 N400을 유발할 것으로 예상된다(Kutas and Federmeier, 2000; 2011). (1b)의 본동사 위치에서 실제 출현한, ‘예상과 다른 P600’(소위 ‘unexpected P600’) 효과는 일반적으로 통사 수정/재분석(syntactic revision/reanalysis)에 기인하는 것으로 알려져 있다(Osterhout and Holcomb, 1992; Kaan et al., 2000; Gouvea et al., 2010). 이 현상, 즉 통사적으로 적형이지만 외견상 의미적으로 비정상적인 문장이 N400 효과를 유발하지 않고 P600 효과를 유발하는 것은 ‘의미 오인(semantic illusion)’ 혹은 ‘의미적 P600(semantic P600)’으로 명명되어 왔다. 이 현상에서 N400 효과가 나타나지 않는 것은 모국어화자들이 문장 처리 과정에서 잠깐 동안 ‘의미 오인’에 유도되어, (1b)와 같은 문장을 의미적으로 옳다고 인식함을 의미한다. 하지만 (1b)의 본동사에서 관찰된 P600 효과는 모국어화자들이 이 문장을 의미적인 측면에서 정상적으로 이해한 다음에, 통사적 재분석을 통하여 비정형의(ill-formed) 통사 구조를 수정한다는 점을 보여준다고 말할 수 있다. 이 같은 통사적 재분석, 즉 의미적 정합성을 이루기 위하여 본동사를 비적형의 ‘devouring’에서 적형의 ‘devoured’로 재분석하는 것은 인지적 노력을 필요로 하는 것이고, 이는 P600 유발의 원인이라고 볼 수 있다(Hoeks et al., 2004).
이와 대조적으로, 문법적인 문장을 구성하기 위하여 형태-통사적 수정을 두 개 이상 필요로 하는 (1c)의 문장은 두피에 광범위하게 분포하는 좌전두 음극성 파형(left anterior negativity)을 산출하였다. Kim and Sikos(2011)는 이 반응에 대하여 문장의 통사 및 의미 필요 조건을 충족하기 위하여 재분석을 수행할 때 발생하는 인지적 어려움을 반영한다고 제안한 바 있다.
Kim and Sikos(2011)에 앞선 연구에서, Kim and Osterhout(2005)는 앞선 실험 문장과 유사한 문장 (2b)를 사용하였다. 이 문장에서 본동사의 진행형 굴절형태소는 주어 결정사구가 행위자(agent) 의미역으로 해석되도록 하는 단서를 제공해 주고, 본동사 자체의 의미는 주어 결정사구가 대상(theme) 의미역으로 해석되도록 하는 단서를 제공한다.
(2) a. passive controlThe hearty meal was devoured …
b. attraction violationThe hearty meal was devouring …
c. no-attraction violationThe dusty tabletops were devouring …
Kim and Osterhout(2005)가 관찰한 것은 본동사의 의미에 의해 유도된 통사 재분석을 필요로 하는 (2b)와 같은 소위 (의미) 유도 (통사) 위반 조건((semantic) attraction (syntactic) violation condition)은 정상적인 통제 문장(2a)와 비교할 때 P600을 산출한다는 점이다. (2b)와 달리 의미 유도를 필요로 하지 않는 의미 위반의 문장 (2c)는 양극성 파형의 반응을 유발하지 않고 N400으로 알려진, 단어 자극 제시 후 400 ms에서 정점을 이루는 음극성 파형의 반응을 유발하였다. Kim and Osterhout(2005)는 (의미) 유도 (통사) 위반 조건의 경우 주어 논항과-본동사 결합 관계에서 주어 결정사구가 통사적으로는 올바르게 구성되지 않았지만 이를 대상 의미역으로 해석하려는 의미 유인의 강한 동인이 작동한다고 주장하였다. 이와 같은 의미 유인의 힘은 통사 단서들을 수정할 수 있는 용이한 정도에 의해 동인되어 ‘devouring’을 ‘devoured’로 처리하는 과정에서 재분석하게 된다. 이 같은 통사 구조 수정 시도가 P600 효과를 초래한다고 말할 수 있다.
L1 연구와 병행하여, Weber and Lavric(2008)는 독일인 L2 영어 학습자(German L2 learners of English)를 대상으로 다음과 같이 문장의 말미에 형태-통사적 혹은 의미적 위반을 포함하는 문장을 이용하여 ERP 연구를 수행하였다.
(3) a. controlThe door had been locked.
b. morpho-syntactic violationThe door had been locks.
c. semantic violationThe door had been pumped.
Weber and Lavric이 관찰한 것은 L1 영어 모국어화자와 동일하게, L2 영어 화자들은 통사 및 의미 측면에서 정상적인 통제 문장과 대비되는 (3c)와 같은 의미?화용 위반 문장에서 N400 효과의 반응을 보인다는 것이다. 그러나 통제 문장과 대비되는 (의미 유인) 형태-통사 위반의 조건에서는 L1 영어 모국어화자와 달리, L2 영어 화자들은 N400과 P600 효과 둘 다 나타나는 반응을 보였다.
의미 오인 혹은 유인에 관한 선행 연구 결과를 바탕으로 L1 영어 모국어화자와 L2 영어 화자를 서로 비교할 때, L1 영어 모국어화자와 대비하여 L2 영어 화자들이 문장 처리 과정에서 통사적 재분석 혹은 형태-통사적 수정 혹은 편집(edit)을 활용할 수 있는지를 자문하게 된다. 물론 통사적 재분석 혹은 형태-통사적 수정/편집은 외견상 통사적으로 적형이지만 의미적으로 비정상적인 문장을 올바르게 수정하기 위한 인지적 작용을 말하며, 이 같은 작용은 모국어화자가 (1b), (2b), (3b)와 같은 문장을 읽게 될 때 의미 오인에 의해 의미적으로 정상적인 문장으로 (잘못) 간주함에 따라 촉발된다고 볼 수 있다. 물론 Weber and Lavric(2008)은 의미 오인 혹은 유인을 유발하는 문장에서 독일인 L2 영어 화자들은 L1 영어 습득자들과 달리 N400 효과를 보이고 있음을 보고 한 바 있지만, 이 같은 실험 결과가 일반성을 확보하기 위해서는 더 많은 L2 화자를 대상으로 한 실험 연구를 통한 검증을 필요로 한다고 판단한다. 이와 병행하여 L2 화자들을 대상으로, 동사의 논항 구조와 관련하여 (1c), (2c), (3c)와 같은 명백한 의미?화용 위반의 문장을 어떻게 처리하는지에 관한 실험 연구도 동시에 필요하다고 여겨진다. 본 연구는 이 두 질문을 조사하기 위하여 ERP 기법을 활용하여 한국인 L2 영어 화자들이 외견상 통사적으로 적형인, 그러나 의미적으로 비정상적인 문장을 처리하는 양상을 밝히어 나아갈 것이다.
L2 화자들이 통사-의미 정보를 어떻게 처리하는지에 관한 배경 이론으로서 Clahsen and Felser(2006a, b, c)의 피상 구조 가설(Shallow Structure Hypothesis)은 L2 화자들이 문장 처리 과정에서 어휘-의미적 정보, 연상적 패턴(associative pattern), 그리고 표면 단서에 의존하지만, L1 모국어화자에 비하여 상대적으로 상세하지 않은 피상적(shallow) 통사 표상을 이용한다고 본다. 이 가설의 주장, 즉 L2 화자가 통사 정보보다 의미 정보에 의존하여 문장을 처리한다는 주장이 유효하다면, 한국인 L2 영어 화자들은 Weber and Lavric(2008)에서의 독일인 L2 영어 화자와 달리, 의미 오인 혹은 유인의 문장을 처리할 때 P600 효과를 보이지 않을 것으로 예측되며, 동사 논항 관계에서의 의미?화용 위반이 포함된 문장을 처리할 때에서는 N400 효과가 출현할 것으로 예측된다.
3.2 실험
3.2.1 참여자
실험에 참가한 23명(여학생: 16명, 평균 나이: 23세)의 한국인 대학생들은 사춘기 이후에 영어 학습을 하고 영어권 국가에서 영어 몰입 교육을 받지 않았다. 참가자들은 정상 또는 교정 시력을 갖고 있으며 오른손잡이로 구성되었다. 영어 능력 수준은 비교적 높은 편으로 TOEIC 평균성적은 956.5(범위: 920~990, 표준 편차: 21.6))이고, iBT 평균 성적은 105.3(범위: 102~109, 표준 편차: 3.5)이었다. 참가자들은 실험동의서를 작성하고 실험 참가의 수고비로 20,000원을 받았다.
3.2.2 실험 문장
ERP-기반 실험을 위해 본 연구의 실험 문장은 Kim & Osterhout(2005)과 Kim & Sikos(2011)를 바탕으로 네 조건(실험 문장 유형), 즉 (i) 의미-통사적으로 정상적인 문장, (ii) 단일 수정/편집 문장, (iii) 다중 수정/편집 문장, (iv) 의미?화용적으로 비정상적인 문장 등의 실험 문장으로 구성하고, 각 조건 당 94개 문장, 총 384개의 문장을 사용하였다. [표 3.1]에 예시한 것처럼, 네 조건의 실험 조건들은 각각 다음과 같은 표현들의 연속체이다: ① 주어 결정사구, ② 법조동사(modal verb)를 포함하는 조동사(예를 들어, ‘would’ 혹은 ‘was’), ③ 실험 관찰 주요/목표 단어인 본동사(main verb) (예를 들어, ‘cleaning’), 그리고 ④ 본동사 다음의 요소. 각 조건은 본동사의 형태를 조작하여 통사적 적형/비적형 형태 혹은 의미?화용적으로 정상적인/비정상적인 문장을 구성하도록 하였다.
실험 조건 문장 A 유형, 즉 문법적인 수동형 문장에서 문장 시작의 주어 결정사구는 무생물 주어이고, 후속하는 수동 조동사(passive auxiliary) ‘be’ 다음의 실험 관찰 주요 요소인 수동 형태의 본동사와 연관된 의미적으로 개연성이 높은 대상 의미역을 받는 논항으로 해석된다. 다음으로, 실험 조건 문장 B와 C 유형, 즉 단일 수정/편집 혹은 다중 수정/편집을 필요로 하는 문장은 A 조건 문장과 거의 동일하다. 하지만 B 유형의 문장은 실험 관찰 주요 요소인 본동사가 수동 형태소 ‘-ed’가 아닌 진행형 형태소 ‘-ing’로 굴절되어 있으며, 주어의 의미역을 반영하여 문법적인 문장으로 수정되기 위해서는 본동사의 형태-통사적 수정/편집을 한번 필요로 한다. 한편 C 유형의 문장은 법조동사(‘would’) 다음에 바로 본동사(‘clean’)가 출현하고 있으며, 문법적인 문장으로 수정하기 위해서는 수동 조동사(‘be’)를 삽입하고 또한 본동사의 형태를 능동형(‘clean’)에서 수동형(‘cleaned’)으로 전환하여야 한다는 점에서 두 번의 형태-통사적 수정/편집을 필요로 한다. 실험 조건 문장 D는 의미?화용적으로 비정상인 혹은 개연성이 낮은 문장으로 본동사의 형태-통사적 수정/편집에 의해서 문법적 문장으로 전환되기 어려운 문장이다.
조건 당 96개로 구성된 네 조건의 실험 조건 문장들은 라틴 방진(Latin Square) 방식으로 네 리스트(list)로 배분되고, 각 리스트에는 실험 문장 각 세트에서 한 문장 항목만이 선택되고 실험 조건 문장 각각에 대하여 24개의 예문이 포함된다. 피실험자들은 실험에 참여하여 네 리스트 가운데 한 리스트의 문장을 읽게 되며, 각 리스트는 의사 랜덤 순서(pseudorandom order)로 96개의 실험 방해자극(distractor/filler(채우개))과 함께 혼합된다. 또한 각 리스트는 세 개의 블록으로 나누어진다.
3.2.3 실험 절차
피실험자는 조용하고 희미한 불빛의 방에서 컴퓨터의 모니터를 바라보고 앉는다. 버튼을 누를 수 있는 반응 버튼 박스는 피실험자 앞에 있는 테이블 위에 놓여있다. 문장은 모니터 중앙에 연속적으로 단어가 제시된다. 단어는 글자 크기 23의 Courier New 글자체로 흰색 바탕에 검정색으로 제시되었다. [그림 3.1]에서 보듯이 각 실험 문장의 시작은 스크린의 중앙에 고정점이 나타난다.
고정점은 300 ms 동안 제시된 후 문장의 처음 단어가 500 ms 동안 제시되고 자극간 (휴지)간격(interstimulus interval)이 200 ms 제시된다. 스크린 중앙에 제시되는 단어 자극 시차(stimulus-onset asynchrony: SOA)는 700 ms 간격으로 단어 단위로 제시된다. 각 문장의 마침표가 있는 마지막 단어가 제시되면 500 ms의 휴지가 주어진 후에 ‘yes/no’ 형식으로 용인되는 문장인지 아닌지의 판단을 할 수 있도록 ‘?’가 주어진다. 피실험자가 버튼 박스의 버튼을 누르면서 답을 할 때까지 제시된다. 실험 자료는 E-prime(Psychology Software Tools Inc.)에 입력되어 제시된다.
각 리스트는 세 개의 하위 리스트로 나누어 실험을 진행하였다. 실험 시작 전에는 연습을 하고 하위 리스트마다 잠깐씩 휴식을 취하였다. 실험 진행은 단어 테스트와 함께 실험 준비 시간을 합하여 30분 정도 소요되었다.
3.2.4 EEG 기록
EEG 신호는 Quik cap(Neuroscan Inc.)에 부착되어 있는 32 Ag/AgCl 전극을 통해서 기록되었다. 양쪽 유양돌기(mastoid)를 기준점(reference)으로 연결하고 정중선(midline)의 Fz, FCz, Cz, CPz, Pz, Oz과, 편측성(laterality)의 FP1/2, F3/4, F7/8, FC3/4, FT7/8, C3/4, T7/8, CP3/4, TP7/8, P3/4, P7/8, O1/2에 전극을 부탁하였다. 추가 전극으로 눈의 움직임을 기록하기 위하여 VEOG로 왼쪽 눈의 위와 아래에 전극을 부착하고, HEOG로 양쪽 눈의 옆쪽(가장자리)에 전극을 부착하였다. EEG와 EOG의 기록은 SynAmps2(Neuroscan Inc.) EEG 증폭기로 밴드-패스(band-pass) 0.3-100 Hz와 주파수 1,000Hz로 추출하였다. 저항값(impedence)은 5kΩ을 유지하였다.
3.2.5 데이터 분석
분석하기 전에 시각 검사(visual screening)로 심한 눈깜박이와 심한 전기적 잡음을 제거한다. 자극 후의 시간폭(epoch)을 1000 ms로 하고, 자극 제시 전 100 ms를 기준선을 잡는다. 눈의 잡음과 전기적 잡음(artifact)을 제거하고, 저역 필터를 30Hz으로 하여 필터링(filtering)을 하였다.
통계적 분석을 위하여, 6개 영역의 관심 영역(regions of interest: ROIs)으로 나누어서 [그림 3.2]에서 보듯이 각 영역은 세 개의 전극으로 구성하였다. 즉, (i) 좌-전두(left-anterior: F3, FC3, C3), (ii) 전두 정중선(anterior midline: Fz, FCz, Cz), (iii) 우-전두(right-anterior: F4, FC4, C4), (iv) 좌-후두 (left-posterior: CP3, P3, O1), (v) 후두 정중선(posterior midline: CPz, Pz, Oz), (vi) 우-후두(right-posterior: CP4, P4, O2)으로 구분하였다.
반복 측정 분산분석(repeated measured ANOVA)의 통계값 측정은 피실험자 내의 세 개의 요인을 기준으로 하였다. 즉, 문장 요인(네 조건), 편측성 요인(좌측, 내측, 우측), 전두-후두 요인(전두, 후두)으로 하였다. 각 문장 조건 사이의 비교는 각 문장의 목표 동사에서 반복 측정 분산분석에 의한 주효과와 상호작용의 결과를 바탕으로 이루어졌다. 모든 p-값(p-value)은 구형성 가정(Greenhouse and Geisser 1959)의 위반을 조절하기 위하여, Greenhouse-Geisser의 자유도를 기본으로 보정하였다. 각 개인의 ERP 평균 작업은 각 문장의 목표 동사에서 시간대 별로 이루어졌다. 시간대는 100 ms 구간으로, 280~380 ms, 380~480 ms, 480~580 ms, 580~680 ms, 그리고 680~780 ms으로 나누었다, 이들 중 280~580 ms은 N400이 나오는 시간대이고, 580~780 ms은 P600이 나오는 시간대로 가정하였다.
--- 본문 중에서