[논문]텍스트마이닝 기술을 이용한 공간정보 분야의 연구 동향에 관한 고찰 -국가연구개발사업 보고서 및 논문을 중심으로-

임시영; 이미숙; 진기호; 신동빈

doi:10.12672/ksis.2014.22.4.011

[국내논문] 텍스트마이닝 기술을 이용한 공간정보 분야의 연구 동향에 관한 고찰 -국가연구개발사업 보고서 및 논문을 중심으로-
A Study on the Research Trends in the Area of Geospatial-Information Using Text-mining Technique Focused on National R&D Reports and Theses 원문보기

한국공간정보학회지 = Journal of Korea Spatial Information Society, v.22 no.4, 2014년, pp.11 - 20

임시영 (C&BIS) , 이미숙 (Dept. of Urban Information Engineering, Anyang University) , 진기호 (Dept. of Environmental and Urban Engineering, Chungbuk National University) , 신동빈 (Dept. of Urban Information Engineering, Anyang University)

초록
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본 연구의 목적은 텍스트마이닝 기법을 활용하여 공간정보 분야의 연구동향을 파악하는 것이다. 이를 위하여 국가과학기술도서관에서 국가연구개발보고서와 논문을 추출하여 키워드에 대한 전처리를 수행한 후 분야별로 정리하였다. 정리된 키워드들을 통해 보고서 및 논문에서 키워드의 시기별 출현 빈도 및 변화를 살펴보고 이를 통해 공간정보 분야의 연구동향을 확인하였다. 분석결과 공간정보 분야에서는 시스템 관련 연구가 줄어드는 반면 활용 관련 연구가 늘어가는 추세가 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to provide information about the research-trends in the area of Geospatial Information using text-mining methods. We derived the National R&D Reports and papers from NDSL(National Discovery for Science Leaders) site. And then we preprocessed their key-words and classified those in separable sectors. We investigated the appearance rates and changes of key-words for R&D reports and papers. As a result, we conformed that the researches concerning applications are increasing, while the researches dealing with systems are decreasing. Especially, with in the framework of the keyword, '3D-GIS', 'sensor' and 'service' xcept ITS are emerging. It could be helpful to investigate research items later.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

특히 최근 빅데이터 기술이 발달됨에 따라, 이전에는 처리할 수 없었던 긴 시간에 걸친 방대한 양의 자료에 대한 분석이 가능해졌고, 이로 인해 학술적 동향을 분석하기에 적합한 기술 환경이 마련되었다. 따라서 본 연구에서는 빅데이터 기술 중 하나인 텍스트마이닝 기술을 활용하여 공간정보 관련 연구동향을 파악하고자 한다. 기존 데이터마이닝 기술이 수치형 및 범주형 자료에 대한 통계학, 데이터베이스 기술, 패턴인식, 기계학습 등의 적용을 통해 자료를 예측, 분류, 군집화, 연관관계 규명 등을 수행하였던 것과 달리, 텍스트마이닝은 비정형 데이터 및 직관적 텍스트에 대해 어휘구조, 텍스트 전처리 등을 통해 의미를 도출하는 기술이다[4,7].
본 연구는 빅데이터를 활용한 데이터 분석 기법 중 비정형 데이터 분석의 하나인 텍스트마이닝 기법을 활용하여 공간정보 분야의 연구동향을 파악하는데 목적이 있다.
본 연구에서는 NDSL에서 제공하는 국가연구개발보고서와 논문 자료를 분석하여 출현율이 높은 키워드, 변화율이 큰 키워드들을 찾아 공간정보 관련 연구동향에 대해 알아보았다. 그러나 본 논문에서는 두 경우에 대한 단순 비교만을 수행하였는데, 실제로 논문은 새로운 이론을 탐구하는 쪽에 비중이 크고 국가연구개발보고서는 최신기술을 적용하는 경우가 많다.
본 연구에서는 공간정보 분야의 연구동향을 파악하기 위하여 국가연구개발보고서와 논문들을 분석하였다. 해당 자료에서 제시된 주요어(keyword)를 추출하고, 이에 대한 추세 및 비중을 중심으로 공간정보 분야의 연구동향을 확인하였다.

제안 방법

따라서 위 키워드를 직접적으로 분석에 사용할 수 없으므로 이를 위한 전처리 작업을 수행하였다. 공간정보 분야의 전문가 자문을 통해 약어, 한영, 띄어쓰기 등을 고려하여 12,535개의 키워드를 1차 정리하였다. 예를 들면, ‘LBS’, ‘위치기반서비스’, ‘location-based service’는 동일한 키워드로 처리하였다.
논문의 경우 ‘제목’, ‘저널명’, ‘발행연도’, ‘키워드’를 추출하였으며, 국가연구개발보고서는 ‘제목’, ‘연구책임자’, ‘수행기관’, ‘발행연도’, ‘요약’을 추출하였다.
다음으로 수집된 논문에서 키워드를 추출하고, 추출된 키워드에 대해 연구목적에 부합하도록 전처리 과정을 거쳤다. 전처리 과정은 키워드를 조정하고 유사키워드를 정리한 후, 키워드를 특정 유형에 따라 분류하는 과정이다.
그러나 위 키워드에는 예를 들어 GIS, 지리정보시스템 또는 Geographic Information System과 같이, 한글 표현 또는 약어 표현임에도 불구하고 표기방법에 따라 다른 키워드로 인식하는 문제가 있었다. 따라서 위 키워드를 직접적으로 분석에 사용할 수 없으므로 이를 위한 전처리 작업을 수행하였다. 공간정보 분야의 전문가 자문을 통해 약어, 한영, 띄어쓰기 등을 고려하여 12,535개의 키워드를 1차 정리하였다.
먼저 본 연구의 목적에 부합하도록 논문과 보고서를 검색할 수 있는 검색어를 선정하였다. 본 연구의 목적이 공간정보 연구동향을 확인하기 위함이었으므로 1차적으로 ‘공간정보¹⁾’를 검색어로 하여 논문과 국가연구개발보고서를 수집하였다.
전처리 과정은 키워드를 조정하고 유사키워드를 정리한 후, 키워드를 특정 유형에 따라 분류하는 과정이다. 분류된 키워드를 중심으로 텍스트마이닝 기법을 사용하여 논문과 보고서의 요약 부분을 분석함으로써 공간정보 연구 분야의 동향을 추출하였다.
예를 들면, ‘LBS’, ‘위치기반서비스’, ‘location-based service’는 동일한 키워드로 처리하였다. 이 후 출현빈도가 매우 낮은 키워드들을 삭제하여 2차 정리하고, 총괄적 동향점검을 위해 키워드들을 3차 집합화 하였다. 키워드들의 집합화는 시스템, 데이터, 활용분야, 기법, 기타로 구분하였고 해당되는 키워드들은 다음 Table 1과 같다.
본 연구에서는 국가과학기술전자도서관에서 4,000개의 논문과 225개의 국가연구개발보고서를 수집하여 공간정보 분야의 연구동향을 살펴보았다. 특히, 주요 키워드들을 분야별로 나누어 국가연구개발보고서와 논문의 분야별 동향을 살펴보았다. 먼저 국가연구개발보고서에 출현한 주요 키워드와 그 점유율을 살펴보면, 데이터베이스가 전체 국가연구개발보고서 중 12.
한 해에 나오는 자료의 양이 적으므로 분석 기간을 1996년(논문은 1994년)부터 1999년 1기, 2000년부터 2009년 2기, 2010년부터 2013년까지 3기로 구분하여 분석하였다.
본 연구에서는 공간정보 분야의 연구동향을 파악하기 위하여 국가연구개발보고서와 논문들을 분석하였다. 해당 자료에서 제시된 주요어(keyword)를 추출하고, 이에 대한 추세 및 비중을 중심으로 공간정보 분야의 연구동향을 확인하였다. 이를 통해 지난 시간동안 공간정보 분야의 연구에서 주요한 주제가 무엇이며, 국가연구개발보고서와 논문에서는 어떠한 차이점이 있는지를 점검하였다.

대상 데이터

본 연구에서 사용된 자료는 국가과학기술전자도서관(NDSL)에서 ‘공간정보’를 검색어로 하였을 때 추출되는 논문과 국가연구개발보고서이다.
본 연구에서는 국가과학기술전자도서관에서 4,000개의 논문과 225개의 국가연구개발보고서를 수집하여 공간정보 분야의 연구동향을 살펴보았다. 특히, 주요 키워드들을 분야별로 나누어 국가연구개발보고서와 논문의 분야별 동향을 살펴보았다.
본 연구의 목적이 공간정보 연구동향을 확인하기 위함이었으므로 1차적으로 ‘공간정보1)’를 검색어로 하여 논문과 국가연구개발보고서를 수집하였다.
본 연구에서 사용된 자료는 국가과학기술전자도서관(NDSL)에서 ‘공간정보’를 검색어로 하였을 때 추출되는 논문과 국가연구개발보고서이다. 자료의 추출은 R 3.0.2 버전을 사용하였고, 자료의 추출 시기는 2013년 11월 5일이다.
추출 결과 논문은 1996년부터 2013년까지 총 4,000개, 국가연구개발보고서는 1994년부터 2013년까지 총 225개가 추출되었다. 논문의 경우 ‘제목’, ‘저널명’, ‘발행연도’, ‘키워드’를 추출하였으며, 국가연구개발보고서는 ‘제목’, ‘연구책임자’, ‘수행기관’, ‘발행연도’, ‘요약’을 추출하였다.

성능/효과

3%). 3차원 시각화 (2.3%), Platform(2.3%)로 출현했으며 2기에는 실시간(8.4%), 위성영상(5.5%), 원격탐사(4.2%), 수치표고모형(2.5%), Platform, LiDAR, 센서(각 1.69%)로 출현했으며 3기에는 실시간(6.9%), 위성영상(5.4%), 센서(5.4%), GPS(4.4%), 원격탐사, 정사영상(각 2.0%)로 나타났다.
8%)가 각각 그 뒤를 이었다. 다음으로 논문에 출현한 주요 키워드와 그 점유율을 살펴보면, 지능형교통시스템이 전체 논문 중 8.1% 출현했으며, 서비스(7.9%), 데이터베이스(5.4%), 수치표고모형(4.9%), 실시간(4.1%)이 각각 그 뒤를 이었다.
데이터 분야의 상위 출현 키워드를 살펴보면 1기에는 수치표고모형(9.8%), 실시간(4.9%), 위성영상(4.2%), digital map(3.8%), GPS(3.1%)가 출현했으며 2기에는 수치표고모형(5.4%), 실시간(4.6%), GPS(4.4%), 위성영상(4.0%), 센서(2.6%)가 출현했으며 3기에는 센서(3.7%), 수치표고모형, Lidar data(각 3.2%), 실시간(3.0%), GPS, 위성영상(각 3.0%), land cover(1.6%)로 나타났다.
이러한 현상은 국가연구개발사업에 의해 단순 지리정보시스템을 구축해오던 시기가 지나고 3차원 공간정보, 시멘틱 웹 등의 새로운 기술을 적용하는 시기로 전환하고 있음을 말한다. 또한 표준화, 메타데이터, 오픈소스 등의 키워드가 증가하고 있다는 점에서 공간정보 분야의 시스템은 웹기반, 대용량화의 방향으로 진화하며 통합 또는 상호 운용성 확보라는 측면이 강조되고 있음을 확인할 수 있다. 단, 데이터베이스라는 키워드의 급격한 증가는 데이터베이스라는 키워드 보다 DBMS 등 다른 키워드로 대체하여 사용하는 경우가 증가하고 있기 때문일 수도 있다.
본 연구의 분석 결과를 종합해 보면, 국가연구개발보고서와 논문의 경우 모두에 시스템 연구는 감소하는 추세이고, 활용 연구에 대한 비중이 크게 증가하고 있음을 확인할 수 있었다. 특히 주제어를 중심으로 살펴보면 3차원 공간정보, 센서, 서비스(ITS제외) 등이 많이 부각되고 있다.

후속연구

따라서 논문이 새로운 이론이라면 해당 이론이 얼마나 국가연구개발보고서에서 확인이 되는지, 추가적으로 필요한 R&D 부문은 무엇인지, 논문과 국가연구개발보고서의 시간적 차이를 확인하여 현 시점에서 적합한 R&D 주제는 무엇인지를 확인하는 것도 향후 연구주제가 될 것이다.
특히 주제어를 중심으로 살펴보면 3차원 공간정보, 센서, 서비스(ITS제외) 등이 많이 부각되고 있다. 이러한 경향을 고려하는 것이 추후 관련 연구들의 방향 설정에 도움이 될 수 있을 것이다.
또한 공간정보 서비스는 모바일 환경을 기반으로 제공되어야 함을 다수의 연구에서 인지하고 있다. 전반적으로 공간정보 활용에 관한 수요가 증가하고 있다는 점은 매우 바람직한 방향으로 고려되지만 아직까지 교통, 재난, 도시계획 분야에서만 활용되고 있다는 점은 공간정보 분야에서 타 분야와의 협업을 통해 보다 많은 융‧복합연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	공간정보산업은 어떤 분야인가?	공간정보산업은 창조경제의 기반으로 인식되는 산업이며 지난 시간 꾸준히 연구가 진행되어 온 분야이다. 기존 GIS(지리정보시스템)를 중심으로 발전되어 온 공간정보산업 분야는 최근 활용분야를 넓혀가고 있으며 타 기술들과의 융‧복합을 통해 더 많은 가치를 창출할 수 있을 것으로 기대된다[1,12].
	국가연구개발보고서의 발간 현황을 살펴본 결과는 무엇인가?	국가연구개발보고서의 발간 현황을 살펴본 결과는 Figure 1과 같다. 먼저 시기별 발간 횟수를 보면 1999년에 급격히 상승하였고, 2010년에 또 한 번의 상승이 있었다. 2013년의 경우, 11월에 수집된 데이터이므로 발간되지 않은 보고서가 있을 것이라 예상되지만, 2012년의 경우는 11편으로 하강한 것을 알 수 있다.
	데이터 분야에서는 전반적으로 원점에 몰려 있는 현상은 무엇을 의미하는가?	데이터 분야에서는 전반적으로 원점에 몰려 있는 현상을 볼 수 있는데, 이는 데이터와 관련된 키워드의 출현율은 시기와 상관없이 적당한 비율로 지속되어 왔음을 의미한다. 단 수치지형도의 경우 그 변화율이 매우 크게 나타나고 있다(출현율의 변화율이 41.

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