수학 통해 연구시설장비 활용 연구성과 관리 효율성 높힌다

- 수리연, NFEC 의뢰 ‘연구시설장비 연구성과 가치표현 모델 개발’ 산업수학 문제 해결 -

□ 국가수리과학연구소(소장 정순영, 이하 수리연)는 국가연구시설장비진흥센터(이하 NFEC)의 ‘연구시설장비 표준분류 체계’를 기준으로 논문 내 연구장비 정보 추출 알고리즘과 기계학습 기반 논문 분야 분류 모델을 개발했다.

□ 수리연은 금년 2월 NFEC으로부터 ‘연구시설장비의 연구성과 가치표현 모델 개발’ 산업수학 문제를 의뢰받았다.

 ◎ 범부처 연구시설장비 총괄전담기관인 NFEC은 국가 R&D 예산으로 구축된 연구시설장비를 기준으로 산출된 연구성과의 체계적 관리와 효율성을 검증할 수 있는 기반을 마련하기 위해 해당 문제를 의뢰했다.

□ 수리연 연구진은 문제해결을 위해서는 NFEC의 ‘연구시설장비 표준분류체계’를 기반으로 각 논문의 분야를 특정하고 해당 논문에서 활용된 연구장비 정보를 추출할 수 있는 모델이 필요하다고 판단하고 연구를 진행해왔다.

□ 먼저 연구진은 일대다(1:n) 패턴 매칭 알고리즘을 활용해 수만 건의 논문 데이터로부터 1,000개 이상의 키워드를 효율적으로 검색할 수 있는 키워드 추출 알고리즘과 연구장비 정보 추출 모델을 개발했다.

□ 이후 최근 5년간의 선도 학술지 논문 데이터를 직접 수집하여, 기존의 저널에서 제시된 분야가 아닌, 논문 내에서 빈도가 높은 단어를 추출하여 실제 논문의 분야를 유추할 수 있는 기계학습 기반의 분류모델을 제작했다.

□ 또한 연구진은 연구시설장비를 활용해 생산된 연구 결과물의 가치를 수치화하여 국가연구시설장비 표준분류별 구축 우선순위를 도출하고, 노후화 연구장비 지원의 타당성을 검증하기 위한 수학적 모델 개발도 함께 수행했다.

 ◎ 연구진은 학술지의 분야별 영향력 지수 분포를 고려하여 개별 연구장비를 활용한 결과물의 상대적 가치를 비교할 수 있는 새로운 영향력 지수를 NFEC 측에 제안했다.

□ NFEC 측은 수리연의 이번 문제해결 결과를, 논문 내 연구장비 활용 빈도 분석 데이터를 기반으로 한 분야별 통계 분석과 성과 효율성 검증을 통해, 국내 연구시설장비 우선 구축 분야 제안 등에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

□ 권오규 수리연 산업수학전략연구부장은 “이번 문제해결 과정은 모델링 및 기계학습 기법을 활용한 텍스트 분석 등 다양한 수학적 접근을 통해 연구시설장비의 활용 분야와 효율성을 살펴볼 수 있었던 첫 번째 연구로서 의미가 깊다”고 밝혔다.