[논문]스마트도시 구현을 위한 시민참여의 역할과 방향에 관한 연구

남우민; 박건철

doi:10.7472/jksii.2022.23.6.79

[국내논문] 스마트도시 구현을 위한 시민참여의 역할과 방향에 관한 연구
Civic Participation in Smart City : A Role and Direction 원문보기

Journal of Internet Computing and Services = 인터넷정보학회논문지, v.23 no.6, 2022년, pp.79 - 86

남우민 (Smart City Research Center, Advanced Institute of Convergence Technology(AICT)) , 박건철 (Urban Computing & Innovation Lab, Advanced Institute of Convergence Technology(AICT))

초록
AI-Helper

본 연구는 스마트도시 구축과정에서 시민참여 활성화를 위한 연구동향을 파악하고자 한다. 이를 바탕으로 스마트도시에서 시민참여의 역할과 방향을 제시하고 시민참여를 유인할 수 있는 정책적·산업적·학술적·방향성을 제시하는데 있다. 전 세계적으로 급격하게 진행되는 도시화와 도시인구 증가로 교통, 환경, 에너지 등 각종사회 문제가 도시를 중심으로 확산 및 심화되고 있다. 세계 각국은 이런 도시문제 해결 및 지속가능한 발전을 이루기 위해 스마트도시를 도입하고 있다. 최근에는 인프라 확대 등 스마트도시 건설을 위한 기존의 하향식(Top-Down) 도시계획 방식에서 벗어나 시민들이 직·간접적으로 도시건설 과정에 참여 및 상호작용할 수 있는 상향식(Bottom-Up) 방식으로의 접근이 경주되고 있다. 한편, 국내에서도 국가전략관점에서 스마트도시 건설이 추진되고 있지만, 스마트도시에 대한 일반 시민의 인식과 참여는 낮은 것으로 나타나고 있다. 이런 상황을 극복하기 위해 스마트도시의 구축과정에서 시민참여를 촉진하기 위한 연구가 시급한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 스마트도시의 구축과정에서 시민참여를 촉진하기 위한 전략모색을 위해 Scopus DB에서 'Smart City'와 'Participation(Engagement)'가 동시에 포함된 문헌 995건을 수집 후 토픽모델링 기법을 활용하여 관련 연구주제를 유형화하고, 연구동향을 분석하였다. 이를 통해 스마트도시에서 시민참여에 관한 연구방향을 이해하고, 향후 관련 연구에 대한 방향성을 제시하는 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to analyze the research trends on the civic participation in a smart city and to present implications to policy makers, industry professionals and researchers. As rapid urbanization is defining development trend of modern city, urban problems such as transportation, environment, and energy are spreading and intensifying around the city. Countries around the world are introducing smart cities to solve these urban problems and to achieve sustainable development. Recently, many countries are modifying urban planning from top-down to down-up by actively engaging citizens to participate in the urban construction process directly and indirectly. Although the construction of smart cities is being promoted in Korea to solve urban problems, awareness of smart cities and civic participation are low. In order to overcome this situation, discussions on ideas and methods that can increase civic participation in smart cities are continuously being conducted. Therefore, in this study, by collecting publication containing both 'Smart Cities' and 'Participation (Engagement)' in Scopus DB, the topics of related studies were categorized and research trends were analyzed using topic modeling. Through this study, it is expected that it can be used as evidence to understand the direction of civic participation research in smart cities and to present the direction of related research in the future.

주제어

표/그림 (8)

표 (표 1) 유시티, 디지털시티와 스마트도시 비교[6] (Table 1) The Difference Between U-City, Digital City, and Smart City
그림 (그림 1) LDA의 그래프 모형[15] (Figure 1) Graphical Model Representation of LDA[15]
그림 (그림 2) 연도 별 발행편수 (Figure 2) Publication by Year
그림 (그림 3) 데이터 수집 및 전처리 (Figure 3) Data Collection and Preprocessing
그림 (그림 4) Topic 별 키워드 개수 (Figure 4) # of Keyword by Topic
그림 (그림 5) 가장 빈번히 언급된 상위 20개 단어 (Figure 5) Top 20 Words Most Frequently Cited
표 (표 2) 토픽 모델링을 통해 도출한 스마트도시에서 시민참여 연구주제 및 주제별 키워드 (Table 2) Smart City's Citizen Participation Research Topics and Keywords from Topic Modeling
그림 (그림 6) 스마트도시 시민참여 연구주제 네트워크 (Figure 6) Topics Network of Smart City's Citizen Participation

AI 본문요약
AI-Helper

제안 방법

이에 본 연구에서는 스마트도시 구축과정에서 시민참여를 촉진하기 위한 발전방향 및 전략 모색을 위해 Scopus DB에서 “Smart City”와 “Participation(Engagement)” 키워드가 동시에 검색된 문헌의 제목과 초록 등을 수집하였다. 그리고 텍스트마이닝 기법 중 하나인 토픽모델링 분석방법을 적용하여 스마트도시의 시민참여에 관한 연구주제를 유형화하고, 관련 연구동향을 파악하고자 한다. 이를 통해 학술적 관점에서 스마트도시 구축을 위한 시민 참여에 관한 연구발전 방향을 이해하려고 한다.
이를 위해 문장을 단어로 나눠주는 토큰화(Tokenization) 과정을 수행하였다. 둘째, 분사, 과거형, 진행형 등 단어의 어간은 같지만 문법적으로 형태가 다른 단어를 하나의 단어로 통일시키기 위해 어원이 되는 단어를 찾아주는 표제어추출(Lemmatization)을 수행하였다. 셋째, 단어는 다르지만 의미가 같은 단어들을 하나의 단어로 변환하기 위해 어간추출(Stemming)을 수행하였다.
본 연구에서는 스마트도시 구축과정에서 시민참여를 촉진하기 위한 전략 제시를 위해 Scopus DB에서 ‘Smart City’와 ‘Participation(Engagement)’가 동시에 포함된 문헌들의 제목과 초록을 기반으로 LDA 분석을 수행하였다
본 연구에서는 스마트도시 구축과정에서 시민참여에 관한 문헌들을 수집하고 이를 LDA 기법으로 분석하여 관련 문헌의 연구주제를 유형화하고, 연구동향을 분석하였다. 분석을 위한 데이터수집 과정은 다음과 같다.
둘째, 분사, 과거형, 진행형 등 단어의 어간은 같지만 문법적으로 형태가 다른 단어를 하나의 단어로 통일시키기 위해 어원이 되는 단어를 찾아주는 표제어추출(Lemmatization)을 수행하였다. 셋째, 단어는 다르지만 의미가 같은 단어들을 하나의 단어로 변환하기 위해 어간추출(Stemming)을 수행하였다. 넷째, 본 연구는 연구주제를 유형화하고, 연구동향 파악을 목적으로 하기 때문에 분석에 활용한 단어들의 품사는 명사(Noun) 또는 외래어(Foreign Word)로 정의하였다.
수집한 비정형 빅데이터를 기반으로 스마트도시 구축 과정에서 시민참여 촉진을 위한 연구동향분석을 통해 학술적, 정책적 방향성 등을 제시하기 위해 알고리즘의 성능이 충분히 검증되고, 많이 알려진 토픽모델링 기법 중 가장 대표적인 알고리즘인 LDA 알고리즘을 사용하여 연구를 수행하였다.
본 연구에서는 스마트도시 구축과정에서 시민참여를 촉진하기 위한 전략 제시를 위해 Scopus DB에서 ‘Smart City’와 ‘Participation(Engagement)’가 동시에 포함된 문헌들의 제목과 초록을 기반으로 LDA 분석을 수행하였다. 이를 통해 총 5개의 스마트도시 구축과정에서 시민참여와 관련된 연구주제를 유형화하였으며, 이들 주제가 구성하고 있는 세부 키워드를 분석하였다.

대상 데이터

다음으로 수집된 데이터 중 초록이 중복되는 문헌을 제거하였고, 문서 종류(Document Type)가 ‘Article’, ‘Conference Paper’, 그리고 ‘Book Chapter’인 995건의 문헌을 최종 분석에 활용하였다.
먼저, Scopus DB에서 “Smart City”와 “Participation”이 동시에 검색되는 문헌과 “Smart City”와 “Engagement”가 동시에 검색되는 문헌의 제목과 초록, 발행연도 등의 정보를 수집하였으며, 2000년부터 2022년 7월까지 총 1,825건의 관련 문헌을 수집하였다
이에 본 연구에서는 스마트도시 구축과정에서 시민참여를 촉진하기 위한 발전방향 및 전략 모색을 위해 Scopus DB에서 “Smart City”와 “Participation(Engagement)” 키워드가 동시에 검색된 문헌의 제목과 초록 등을 수집하였다

데이터처리

LDA 분석을 통해 5가지로 유형화한 주제들의 관계를 파악하기 위해 네트워크분석(Network Analysis)을 수행하였다. 네트워크 분석을 하기 위해서는 노드(Node)와 에지(Edge)를 정의해줘야 한다.
데이터 전처리 과정을 수행한 다음, 단어빈도(BoW), TF-IDF, 점별 상호 정보량(PMI) 등 다양한 단어 가중치를 적용한 분석용 데이터셋을 만든 다음, 토픽모델링 중 하나인 LDA 분석을 수행하였다. 본 연구에서 LDA분석은 파이썬(Python) 언어를 기반으로 수행하였으며, 파이썬의 ‘tomotopy’ 패키지 중 ‘LDAModel’ 함수를 주로 사용하였다.

이론/모형

본 연구에서 LDA분석은 파이썬(Python) 언어를 기반으로 수행하였으며, 파이썬의 ‘tomotopy’ 패키지 중 ‘LDAModel’ 함수를 주로 사용하였다

성능/효과

첫째, 본 연구를 통해 시민들의 직⋅간접적인 참여 방법을 파악할 수 있었으며, 시민들의 직⋅간접적인 참여를 활발하게 이끌어내기 위한 연구동향을 파악을 통해 스마트도시 구축과정에서 시민참여를 활성화시키기 위한 방향성을 제시하는데 기여하였다고 할 수 있다. 둘째, 스마트도시 구축을 위한 시민참여에 관한 연구주제에 대한 개념을 유형화하거나 구성요소를 정의하는 기존 연구의 대부분은 사례조사를 통한 접근으로 이루어지고 있었다. 하지만 본 연구는 비정형 데이터를 수집하고,텍스트마이닝 기법 중 하나인 토픽모델링 방법과 네트워크분석을 통해 해당 분야의 연구동향파악 및 연구주제 유형화를 하였다는 점에서 스마트도시 구축을 위한 시민참여에 관한 연구의 학문적 다양성 증진에 기여하였다고 할 수 있다.
하지만 본 연구의 한계점과 보완해야할 부분은 다음과 같다. 첫째, 데이터 전처리를 위한 불용어 사전을 수기로 작성하여 높은 정제율을 가질 수 있었다. 하지만 동의어 사전을 수기로 작성했기 때문에 IoT, Internet of Things, ICT, Information and Communications Technology 등과 같은 동의어 처리에 한계를 가지고 있다.
첫째, 본 연구를 통해 시민들의 직⋅간접적인 참여 방법을 파악할 수 있었으며, 시민들의 직⋅간접적인 참여를 활발하게 이끌어내기 위한 연구동향을 파악을 통해 스마트도시 구축과정에서 시민참여를 활성화시키기 위한 방향성을 제시하는데 기여하였다고 할 수 있다

후속연구

이를 통해 학술적 관점에서 스마트도시 구축을 위한 시민 참여에 관한 연구발전 방향을 이해하려고 한다. 그리고 정책적 관점에서 스마트도시의 기획과 실행 및 평가 단계에서 시민참여를 높여 수요중심의 도시설계를 위한 정책적 방향성을 제시할 것으로 기대된다.
하지만 본 연구는 비정형 데이터를 수집하고,텍스트마이닝 기법 중 하나인 토픽모델링 방법과 네트워크분석을 통해 해당 분야의 연구동향파악 및 연구주제 유형화를 하였다는 점에서 스마트도시 구축을 위한 시민참여에 관한 연구의 학문적 다양성 증진에 기여하였다고 할 수 있다. 그뿐만 아니라, 본 연구에서 분석한 스마트 도시에서 시민참여와 관련된 주제들의 동향분석 결과가 후속 연구의 방향성 설정에 참고자료로 활용되기를 희망한다.
도시의 지속가능한 발전과 도시문제 해결을 위한 스마트도시 구축과정에서 시민참여의 촉진은 중요하지만, 학술적, 정책적 방향성 등의 부재는 불확실성을 야기시킨다. 따라서 스마트도시 구축과정에서 시민참여에 관한 연구동향 분석을 통해 향후 발전 방향을 전망하는 연구가 필요하다.
둘째, 토픽모델링을 수행할 때 단어들의 가중치를 적절하게 설정을 해야 하지만, 본 연구에서는 모든 단어의 가중치를 동일하게 설정하였다. 후속 연구에서는 단어의 가중치에 대한 보완이 반드시 이루어져야 할 것으로 판단된다. 마지막으로 수집한 데이터에서 주제와 초록만을 가지고 토픽모델링을 진행하였다는 한계점을 가지고 있다.
마지막으로 수집한 데이터에서 주제와 초록만을 가지고 토픽모델링을 진행하였다는 한계점을 가지고 있다. 후속 연구에서는 저자, 연도, 본문 등 더 다양한 데이터를 바탕으로 연구자의 관계, 시간별 연구동향 등 더욱 심도 있는 분석을 할 수 있을 것으로 예상된다.

참고문헌 (18)

United Nations, Department of Economic and Social Affairs, "World Urbanization Prospects: The 2018 Revision". New York: United Nations, 2019. https://population.un.org/wup/Publications/
Presidential Committee on the Fourth Industrial Revolution, "Smart City Promotion Strategy for Urban Innovation and Creation of Future Growth Engines", 2018. http://www.molit.go.kr/USR/policyData/m_34681/dtl.jsp?search&srch_dept_nm&srch_dept_id&srch_usr_nm&srch_usr_titlY&srch_usr_ctnt&search_regdate_s&search_regdate_e&psize10&s_category&p_category&lcmspage1&id4311
Y. J. Ahn., et al, "Establishment of Smart City Model Based on Citizen Participation". Daejeon Sejong Research Institue, 2019. https://www.dsi.re.kr/board.es?mida10101000000&bid0001&actview&list_no18284&nPage1&sel_date
KDI Opinion Analysis Team, "Public Opinion Survey to Establish a Civic Participation in Smart City", KDI Economic Information Center, 2020. https://eiec.kdi.re.kr/publish/reviewView.do?idx6&ridx10&fcode000020003600004
B. M. Choi, "A Study on Setting up the Concept of Smart City through Analysis on the Term 'Smart'", The Journal of the Korea contents Association, Vo.11, No.12, 943-949, 2011. https://doi.org/10.5392/JKCA.2011.11.12.943

원문보기 상세보기
K. C. Park., M. Kang., and S. Lee, "Research on Smart City Model for Seoul", Seoul Digital Foundation, 2018. https://sdf.seoul.kr/research-report/1220?curPage2&srchKeysj&srchText%EC%8A%A4%EB%A7%88%ED%8A%B8%EC%8B%9C%ED%8B%B0
European Commision, "Analysing the potential for wide scale roll out of integrated Smart Cities and Communities solutions", 2016. https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/d2_final_report_v3.0_no_annex_iv.pdf
E. Cosgrave., K. Arbuthnot., & T. Tryfonas, "Living Labs, Innovation Districts and Information Marketplaces: A Systems Approach for Smart Cities", Procedia Computer Science, Vol.16, 668-677, 2013. https://doi.org/10.1016/j.procs.2013.01.070

상세보기
N. Gershenfeld, "How to make almost anything: The digital fabrication revolution". Foreign Affairs, Vol.91, No.6, 43-57, 2012. https://heinonline.org/HOL/P?hhein.journals/fora91&i1077
V. Niaros., V. Kostakis., & W. Drechsler, "Making (in) the smart city: The emergence of makerspaces", Telematics and Informatics, Vol.34, No.7, 1143-1152, 2017. https://doi.org/10.1016/j.tele.2017.05.004

상세보기
C. Cogan, & G. Sharpe, "Planning Analysis: The Theory of Citizen Involvement", The Theory of Citizen Participation, University of Oregon, 284-298, 1986. https://pages.uoregon.edu/rgp/PPPM613/class10theory.htm
H. Y. Jeong, "A Study on the Community Development and Resident's Participation in the era of Local Autonomy", The Korean Regional Development Association, Vol.19, No.3, 1-30, 2007. https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeIdNODE01869446
T. Griffiths, & M. Steyvers, "Finding scientific topics", Proceedings of The National Academy of Sciences, Vol.101, No.suppl_1, 5228-5235, 2004. https://doi.org/10.1073/pnas.030775210
X. Wang., & A. McCallum, "Topics over time: a non-markov continuous-time model of topical trends", In Proceedings of the 12th ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining, 424-433, 2006. https://doi.org/10.1145/1150402.1150450
J. H. Park., & M. Song, "A Study on the Research Trends in Library & Information Science in Korea using Topic Modeling", Journal of the Korean Society for Information Management, Vol.30, No.1, 7-32, 2013. https://doi.org/10.3743/KOSIM.2013.30.1.007

원문보기 상세보기
K. C. Park., & C. H. Lee, "A Study on the Research Trends for Smart City using Topic Modeling", Journal of Internet Computing and Services, Vol.20, No.3, 119-128, 2019. https://doi.org/10.7472/jksii.2019.20.3.119

원문보기 상세보기
NIA(National Information Society Agency), "Smart City Development Prospects and Korea's Competitiveness", IT&Future Strategy, Vol.6, 2016. https://www.nia.or.kr/site/nia_kor/ex/bbs/View.do?cbIdx25932&bcIdx17794&parentSeq17794
B, Cohen., "The 3 Generations of Smart Cities", Inside the Development of the Technology Driven City, No.2, 2015. https://www.fastcompany.com/3047795/the-3-generationsof-smart-cities

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증