본 연구는 IoT 기반 카메라 센서를 통해 수집된 공공도서관 이용자의 실시간 이동 데이터를 분석하여, 공간 내 잠재 이동 경로 패턴을 정량적으로 도출하고 시각화하는 자동 분석 체계를 구축하고자 하였다. 이를 위해 센서를 통해 수집된 연속적 이동 데이터를 N-gram 방식으로 구조화한 후, LDA(Latent Dirichlet Allocation) 토픽 모델링 기법을 적용하였다. 이때 TF-IDF와 Word2Vec 기반의 두 가지 용어 가중치 방식을 bigram과 trigram 모델에 각각 결합하여 총 4종의 분석 모델을 구성하였으며, 각 모델의 토픽 분포를 비교하고 이동 흐름의 구조적 특성을 시각화하였다. 또한 기존 LDA 모델의 한계인 이동 방향성과 순서 정보의 미반영 문제를 보완하기 위해, Topical N-gram 기법을 적용한 분석 방법을 함께 제안하였으며, 각 모델의 분석 결과는 코사인 유사도와 JSD(Jensen-Shannon Divergence)를 활용한 앙상블 방식으로 통합하였다. 실험 결과, 단순 통계 방식으로는 확인하기 어려운 의미 있는 반복 이동 흐름이 토픽 단위로 도출되었으며, ‘출입구’와 ‘안내데스크’의 안내 및 참고 서비스 기능을 중심으로 주요 이동 경로들이 명확히 식별되었다. 본 연구는 실시간 이동 데이터를 기반으로 이용자 행태를 정량적으로 해석하고, 공공 서비스 운영과 기획에 활용 가능한 통합 분석 체계를 제시하였다는 점에서 의의가 있다.
This study aims to establish an automated analysis framework that quantitatively derives and visualizes latent movement path patterns within a public library, using real-time movement data collected through IoT-based camera sensors. To this end, continuous movement data captured by the sensors were structured using an N-gram approach and analyzed using Latent Dirichlet Allocation(LDA) topic modeling. Two term weighting methods— TF-IDF and Word2Vec—were each combined with bigram and trigram models, resulting in four analytical models. Topic distributions from each model were compared, and the structural characteristics of movement flows were visualized. To address the limitation of conventional LDA in capturing directionality and sequential information, the study also proposed an analysis method based on the Topical N-gram technique. The analysis results from each model were integrated using an ensemble approach based on cosine similarity and Jensen-Shannon Divergence (JSD). The experimental results revealed meaningful and repetitive movement patterns that are difficult to detect using simple statistical methods. In particular, key user routes centered around the ‘entrance’ and the ‘ information desk’—both serving as guidance and reference service hubs—were clearly identified. This study is significant in that it presents an integrated analysis framework capable of quantitatively interpreting user behavior based on real-time movement data, offering practical applications for the operation and planning of public services.
