인용패턴분석이 논문간의 정형화된 관계를 보여주고 있다면, 키워드 네트워크 분 석은 또 다른 새로운 기술이슈를 발굴할 수 있는 방법론이다. 키워드 네트워크 분 석을 비교적 정형화된 형태로 요약하면 다음과 같다.
① 텍스트들의 집합(corpus)에서 기술어(단어 또는 명사구)을 추출
② 이들 아이템들이 각 문서에 동시 출현(Co-occurrence)한 빈도를 계산
③ 이를 적절한 유사도지수(Inclusion, Proximity, Equivalence 등)를 통해 변형
④ 각 기술어(키워드) 간의 관계를 시각화하여, 키워드로 표상된 아이디어(또 는 연구이슈)간의 연결 패턴을 분석
디지털 사이니지 분야의 최근 논문 총 1,336편에서 사용된 키워드 (저자키워드 + 인덱싱 키워드5))는 총 9647개가 도출되었다. 이중 동의어 및 불용어 처리 및 빈도 가 낮은 키워드 제거과정 등을 통해 총 191개의 분석대상 키워드를 선별하였다. 이 키워드들은 문서 내 동시출현 빈도 및 유사도 지수 계산을 통하여 네트워킹된다. 이 네트워킹에 기초하여, 결과적으로 인용패턴 분석에서처럼 다수의 클러스터로 재 편하였다.
다음 그림은 키워드간 동시발생을 기준으로 연관도가 높은 키워드들을 2차원 평 면에 위치하게 한 후 클러스터로 묶어준 것이다. 노드(키워드)간의 상대적 거리를 통해 키워드 간의 연관도를 반영하며, 노드의 색깔은 각 클러스터를 의미한다.
예를 들어, human computer interaction, interactive devices, large displays 등을 비롯한 좌하단의 빨간색 노드들이 하나의 키워드 클러스터를 이루며, 서로 연관성 이 높다고 할 수 있다. 다른 예로, 우하단에 위치한 three dimensional, interactive computer graphics, autostereoscopic display 등의 보라색 노드들도 서로 간의 연관 성이 높으며, 또 다른 하나의 키워드 클러스터를 이룬다.
위에서 언급한 우하단의 보라색 노드 클러스터와 우중단의 노란색 노드 (virtual reality 등) 클러스터는 다른 클러스터들보다 상대적으로 서로 간의 거리가 짧으므로 키워드 군집 간의 연관성도 상대적으로 높다고 할 수 있다. 각 키워드 클러스터에 대한 자세한 정보는 이후 클러스터의 특성 분석 (밀도 및 중심성)과 함께 이후에 제 시한다.
그림 10 고실감/인터랙티브형 디지털 사이니지 관련 기술의 논문 키워드 분포맵 (Label View)
다음 그림은 개별 키워드 자체의 중심성을 heat-map의 형태로 보여주는 것으로 빨간색이 가장 중심성이 높은 키워드가 위치한 곳이며, 노란색, 연두색 등은 상대적 으로 중심성이 낮은 키워드가 위치한 곳이다. 고실감/인터랙티브형 디지털 사이니 지 핵심기술과 관련한 논문의 키워드 분포는 인간-컴퓨터 상호작용, 가상현실, 컴퓨 터 기반 협업 등의 키워드를 중심으로 모두 모여 위치하고 있다.
no. Cluster 키워드 부상이슈명 중심성 밀도
1
visualization; cognitive systems; interactive visualizations; data visualization; knowledge management; interaction; information systems;
information visualization; information analysis
인지 정보 기반 데이터
가시화 기술 1 0.75
2
shared displays; collaboration; multi touch interaction; collaborative learning; co located;
multi display; education; user interfaces; cscw;
multiple user; single display groupware;
interaction techniques; multiple displays; interactive surfaces; tangible interfaces; co located
collaboration; computer supported collaborative learning; tabletop; multi touch display; multi touch gestures; gesture; human computer interaction;
human engineering; groupware; multi user; tablet pcs; touch screen; interactive display; tabletop displays; collocated collaboration; tabletop interaction; user study; large displays; collaborative work; collaborative interaction; interactive devices;
interactive tabletop; multi touch; design; tabletop interfaces
멀티터치 인식, 대규모 공유 디스플레이 등
협업 기술
0.89 0.68 표 6 논문 키워드 군집(Cluster)의 특성과 관련 이슈
그림 11 고실감/인터랙티브형 디지털 사이니지 관련 기술의 논문 키워드 분포맵 (Density View)
디지털 사이니지 관련 기술 분야에서는 총 10개의 키워드 클러스터가 도출되었 다. 각각의 키워드 클러스터는 인용패턴분석에서 언급한 바와 같이 밀도와 중심성 값을 갖으며, 그 결과는 다음의 표와 같다.
no. Cluster 키워드 부상이슈명 중심성 밀도
3
collaborative design; augmented reality;
navigation; multi modal; mixed reality; graphical user interfaces; computer vision; robotics; helmet mounted displays; architectural design; head mounted displays
증강, 혼합현실을 위한
구조, 디자인 기술 0.89 0.84
4
computer hardware; geographic information systems; display system; interfaces (computer);
display devices; autostereoscopy; gesture recognition; 3d models
제스처 인식 기반의
무안경식 입체영상 기술 0.88 0.75
5
remote collaboration; collaborative environments;
communication; immersive displays; visual communication; awareness; video conferencing;
virtual worlds; ergonomics; real time; immersive;
immersive virtual environments; real time visualization; collaborative virtual environment;
collaborative activities; virtual reality; user experience; haptic interfaces; eye tracking; natural interactions; virtual environments; telepresence
아이 트래킹, 햅틱 등을
활용한 몰입형 가상환경 0.84 0.66
6
project management; decision supports; data acquisition; learning systems; data processing;
database systems; internet protocols; bandwidth;
scheduling; semantics; computer supported collaborative work; multi agent systems;
algorithms; computer networks; real time systems;
product design; synchronization; intelligent systems; optimization; computer architecture;
mathematical models; decision making; intelligent agents; multimedia systems; personal digital assistants; information management; computer simulation; communication systems; network protocols; artificial intelligence; computer software;
distributed computer systems; problem solving;
electronic commerce; internet; computer aided design
mobile phones; flow interactions; interaction design; mobile computing; ubiquitous computing;
portable equipment; telecommunication equipment;
mobile telecommunication systems; cscl; mobile devices; collaborative tools; public display;
telephone sets; display technologies
모바일 및 휴대용
기기의 활용 0.81 0.69
8
interactive computer systems; tiled display; input devices and strategies; collaborative; animation;
multi user interaction; high resolution;
middleware; input devices; interoperability
고해상도 멀티 디스플레이 연동
미들웨어
0.79 0.67
9
visualization system; information dissemination;
information retrieval; stereoscopic image; user computer interface; user interaction; data
reduction; computer interface; computer graphics;
image analysis
입체화상 가시화 기술 0.74 0.62
10
autostereoscopic display; 3 d displays; image pairs; flat panel displays; gestural interaction;
stereoscopic display; contactless inspection; three dimensional; autostereoscopic 3d displays;
interactive computer graphics; three dimensional computer graphics; imaging techniques; glass;
autostereoscopic; 3d imaging; liquid crystal displays; image reconstruction; imaging systems;
cameras; 3d scenes; 3d user interfaces; contact less; sensors; 3d interactions; face recognition;
image communication systems; image processing;
autostereoscopic images; geometrical optics; non contact
비접촉 무안경식 3d 디스플레이 및 안면
인식, 센싱 기술
0.71 0.62
위 표에 제시된 10개의 클러스터를 중심성과 밀도를 기준으로 2차원 평면에 배치 하면 아래 그림의 분포도가 완성된다. 각 클러스터는 좌표 상의 상대적인 위치에 따라 다시 4가지로 분류할 수 있는데, high centrality-high density, high centrality-low density, low centrality-high density 그리고 low centrality-low density 구간으로 나누어진다.
그림 13 논문 키워드 클러스터의 중심성-밀도 분포
Centrality 는 클러스터 사이의 연결 정도를 나타내는 것으로 그 값이 높은 클러 스터는 다른 클러스터와 연결이 많음을 나타낸다. 즉, centrality가 높은 클러스터는 그 분야에서 중심이 되는 주제라고 할 수 있다. Density는 클러스터 내의 키워드 사이의 연결정도를 나타낸다. density 값이 높은 클러스터는 그 안의 키워드 사이의 연결(동시발생)이 빈번하며 이는 키워드에 해당하는 내용으로 연구개발이 활발히 이 루어지는 것으로 추정해볼 수 있다.
다음 표는 중심성과 밀도의 상대적 크기에 따라 각 클러스터들을 4가지 기준으로 분류한 결과이다. 높은 중심성과 높은 밀도를 갖는 클러스터의 기술은 고실감/인터
에서 기술적으로 중심의 위치에 있으나 아직 활발한 연구가 없는 기술로 향후 많은 연구가 기대되는 주제로 볼 수 있다. 또한 중심성은 낮고 밀도는 높은 3그룹은 독 립된 연구분야로 연구가 활발히 되고 있으나, 동 분야의 중심적인 기술이라고 보기 어려운 주제이다.
논문 키워드 군집 분석에 의한 상대적 분류로 보면 클러스터 2와 클러스터 5가 주목할 만한 부상기술이슈라고 할 수 있으나, 고실감/인터랙티브형 디지털 사이니 지 관련 키워드 군집이 다른 분야와 비교하여 대체로 밀도와 중심성이 높은 것을 고려할 때 클러스터 1,4,6,7,8도 잠재적인 부상기술이슈로 고려할 수 있다.
상대적 위치 Cluster 명: 기술명
1 High Centrality
& High Density
Clus. 1: 인지 정보 기반 데이터 가시화 기술 Clus. 3: 증강, 혼합현실을 위한 구조, 디자인 기술 Clus. 4: 제스처 인식 기반의 무안경식 입체영상 기술
2 High Centrality
& Low Density
Clus. 2: 멀티터치 인식, 대규모 공유 디스플레이 등 협업 기술
Clus. 5: 아이 트래킹, 햅틱 등을 활용한 몰입형 가상 환경
3 Low Centrality
& High Density Clus. 7: 모바일 및 휴대용 기기의 활용
4 Low Centrality
& Low Density
Clus. 6: 멀티 유저 협업 지원 미들웨어, 소프트웨어 기술
Clus. 8: 고해상도 멀티 디스플레이 연동 미들웨어 Clus. 9: 입체화상 가시화 기술
Clus. 10 : 비접촉 무안경식 3d 디스플레이 및 안면 인식, 센싱 기술
표 7 Centrality, Density 상대적 크기에 따른 분포
연도 특허 수 누적 특허 수 한국 특허 수
2003 16 16 0
2004 22 38 0
2005 13 51 0
2006 21 72 0
2007 14 86 0
2008 19 105 1
2009 15 120 0
2010 33 153 3
2011 22 175 2
2012 39 214 1
표 8 연도별 특허 수