[연구 논문] 연구 논문(research paper) 읽는 법

최근, 논문을 읽을 일이 많아져 전반적인 논문 읽는 방법 요약 및 딥러닝 논문 읽는 방법을 정리하고자 합니다.

 

연구 논문이 아닌 리뷰 논문과 관련된 포스팅은 다음 링크를 참고바랍니다.

 

[리뷰 논문] 리뷰 논문(review paper) 읽는 법

 

 

들어가기 전에

논문을 읽는 목적

abstract는 논문을 찾는 과정에서 이미 읽었다고 가정합니다.

 

1) 연구 동향 파악
논문의 introduction을 집중적으로 보는 것이 좋습니다.
대부분의 논문은 서론, 본론, 결론으로 구성되어 있는데, introduction, 즉 서론은 논문에서 다루고 있는 주제에 대한 배경들을 언급합니다.
서론에는 논문의 연구 주제와 관련된 이전 논문들이 많이 소개되어 있습니다.
하지만 인용된 논문의 수가 워낙 많기 때문에, 이것을 모두 읽기가 어렵습니다.
그래서 가장 먼저 문단의 첫 문장들을 쭉 읽어보고, 첫 문장들을 기반으로 각 문단의 내용 파악합니다.
그다음 내가 원하는 내용이 있는 문단만 집중합니다.

 

2) 연구 알고리즘 파악
보통 본문을 봐야 하는데, 본문을 보기에 앞서서, conclusion이나 result라고 나와 있는 결론 부분을 먼저 보는 것이 좋습니다.
결론에서 정리하고 있는 내용을 파악하고, 파악된 내용을 바탕으로 다시 본문으로 올라가서, 필요한 부분을 찾는 것이 좋다고 할 수 있습니다.
논문에 따라서, 결론을 짧게 쓰는 경우도 있는데, 이럴 때는 결론에서 중요한 부분만 빨리 캐치해서 본론으로 넘어가면 되고, 결론의 문단이 두 문장 이상이면 첫 번째 문단은 전체적인 논문 내용을 요약하는 경우가 많으니, 전체적인 논문 내용을 파악하고 싶다면 첫 번째 문단을, 만일 abstract를 통해서 이미 연구 내용이 어느 정도 파악되었다고 생각한다면 두 번째 문단부터 읽는 것이 효과적입니다.

 

3) 연구 결과 파악
논문에서 제시한 알고리즘을 바탕으로 실험한 실험 결과를 보고 싶다면 바로 본론의 내용을 확인하면 됩니다.
모든 논문이 그런 것은 아니지만 일반적으로 논문의 본론은 크게 2가지 부분으로 나누어져 있습니다.

 

(1) 알고리즘 부분

(2) 실험 결과 부분(알고리즘 검증)

 

연구 결과를 보여주는 실험 내용을 확인해야 하므로, 2번을 집중적으로 보면 됩니다.

논문에서는 실험 결과를 나타낼 때 그래프나 그림을 많이 활용하기 때문에, 우선 그래프나 그림 위주로 내용을 빠르게 파악하는 것이 좋습니다.

그래프나 그림에 내가 좀 더 알고 싶은 내용들이 포함되어 있다면 그래프나 그림을 집중적으로 살펴보고, 그래프나 그림을 설명하고 있는 문단을 찾아서 문단을 조금 더 자세히 읽어보면 됩니다.

 

논문 읽을 때 주의할 점

능동적이고 비판적인 관점에서 해석하려고 하기

1) 전체와 일부의 자료에 차이가 있지 않은가?

일부 논문의 경우, 본 논문에서는 data의 일부만을 figure로 제시하여 장점만을 부각하는 경우가 있습니다. 이 경우, SI에 제시된 전체 data를 보면, 나머지 부분에서 의문이 들게 되는 경우가 많습니다. 따라서 논문을 읽을 때 전체와 부분을 비교하면서 읽는 습관을 들이면 논문 이해도를 높일 수 있습니다.

전체 data는 SI에 제시되는 경우가 많기 때문에 SI를 보는 것이 중요합니다.

* 주로 스펙트럼 분석 Figure에 많이 등장하기 때문에 스펙트럼을 볼 때 이 포인트를 생각하며 읽으면 많은 도움이 될 것입니다.

 

2) 장점을 부각하기 위해 극단적인 상황을 이용한 것이 아닌가?

같은 장비, 같은 물질을 사용하였더라도 조건에 따라 연구 결과는 크게 달라질 수 있습니다.

그리고 이 점을 이용하여 많은 논문에서 극단적인 조건의 실험 결과를 보여주며 장점만을 강조합니다.

figure를 볼 때 개형 뿐만 아니라 x축, y축의 단위, 값도 유심히 지켜봐야 합니다.

또한, figure를 볼 때 충분한 데이터가 제공되는지 또한 확인해야 합니다.

 

3) 구체적인 data를 제시하지 않고 언급만 하지 않았는가?

논문에서 글을 통해 내용만 제시하고 근거로 사용되는 data를 SI에도 제공하지 않는 경우가 있습니다.

또는 결과만 제시하고 이 결과가 왜 나왔는지에 대해서는 설명하지 않고 넘어가는 경우가 있습니다.

이를 주의해야 합니다.

 

논문의 특징

거의 모든 논문은 두괄식으로 이루어져 있습니다.
논문은 일반적으로 내용이 복잡하기 때문에, 글의 구성을 최대한 단순하게 하려는 경향이 있습니다.
그래서 문단의 첫 문장을 읽으면, 그 문단의 내용을 파악할 수 있습니다.
논문을 빠르게 파악하기 위해서는 문단의 첫 문장을 중심으로 읽는 것이 좋습니다.

 

논문의 종류

1. full paper 형식의 research article(paper)
   우리가 가장 일반적으로 사용하는 논문 형식
   서론-본론-결론으로 나누어져 있습니다.
2. review 형식의 논문
   일반적으로 되게 긴 논문
   여러 가지 논문을 하나의 논문으로 짜깁기한 논문입니다.
   보통 연구의 동향을 파악하거나 최신 논문들의 흐름을 파악할 때 리뷰 논문을 많이 사용합니다.
   참고문헌이 100개 혹은 이상이 된다고 하면 무조건 리뷰 논문이라고 생각하면 됩니다.
3. letter 형식의 논문
   communication 형식이라고도 합니다.
   3~4장짜리 짧은 논문으로 이루어져 있습니다.
   논문이 짧기 때문에 보충 자료로 추가적인 내용을 많이 담고 있습니다.
   보통 중요한 연구나 연구 결과를 빠르게 공개해야 하는 필요성이 있는 논문들이 letter 형식의 논문을 많이 취하며, 주로 nature와 science같이 impact factor가 굉장히 높은 저널들은 게재되는 논문들이 모두 letter 형식을 취하고 있습니다.

 

1. 연구 논문(Research Paper)이란 무엇인가?

우리가 흔히 알고 있는 논문은 '연구 논문'입니다.
가설 수립, 실험, 결과 해석의 순서로 진행됩니다.

 

2. 연구 논문의 구성

Abstract(초록): 해당 연구 논문에 대해 간단한 설명을 포함. 서론, 본론(실험 및 결과), 결론을 각각 2~3문장으로 쓰는 형태입니다.

Introduction(서론): 본 연구의 주제를 간략하게 소개하고, 해당 주제에 대한 배경지식을 짧게 요약합니다. 그리고 이 연구가 필요한 문제의식 및 필요성을 제시합니다.(혹은 때에 따라 해당 연구진이 했던 사전 연구(이전 에피소드)를 짧게 소개합니다. 마지막엔 "어떤 연구를 시도할 것이다"라는 식으로 마무리합니다.

Methods(방법): 연구에 사용한 방법을 요약합니다. 학술지마다 이를 기술하는 양식이 다릅니다. 어떤 학술지는 Methods를 논문의 마지막 부분(참조문헌 뒤)에 작성하기도 합니다. 이 부분이 너무 길어지면 Supplementary document라는 별첨 부록에 상세하게 기술합니다.

Results(결과): "연구를 진행했더니, 나는 이걸 관찰했더라"를 기술합니다. 간략한 해석을 더하기도 합니다. 이 부분은 흡사 "연구 데이터가 연구자에게 말하고자 하는 것"에 해당합니다.

Conclusion(결론): 위에 제시한 결과를 바탕으로 해석을 장황하게 사용합니다. 이 부분은 "연구자가 연구 데이터를 생각하는 방식"입니다. 그래서 주관적인 입장이 들어가기도 하고, 기존에 이뤄진 다른 연구들과 비교해서, 연구자들이 관찰한 연구 데이터를 바탕으로 본인들의 입장을 전달합니다.

Reference(참조문헌): 논문을 작성할 때 인용한 다른 연구를 적습니다.

 

3. 어떤 논문을 읽어야 하나요?

실제 모든 논문이 올바른 내용을 전달하고 있는 것은 아닙니다.

따라서 연구 분야에 대한 지식을 이제 쌓아가고 있는 초심자분들에게는 리뷰 논문을 먼저 읽어보면서 연구 분야에 대한 전반적인 지식을 갖추고 그중에서 본인이 관심을 두고 있는 내용에 대해 Reference로 달린 연구논문을 읽는 것을 권장합니다.

리뷰 논문의 저자들은 해당 연구 분야에서 인정받는 권위 있는 분들이기 때문에 그분들이 리뷰 논문에 인용한 연구 논문들은 틀린 경우가 거의 없습니다.

꼬리에 꼬리를 물면서 논문을 읽는 것은 연구분야에 대한 깊이 있는 지식을 쌓는 데 매우 큰 도움이 됩니다.

 

4. 연구 논문 쉽게 찾는 법

처음에는 키워드를 이용해서 논문 검색을 합니다.
구글 스칼라를 통해 검색하는 방법이 있습니다. 구글 스칼라에 다양한 키워드를 조합해서 검색합니다.
키워드는 다섯 개에서 여섯 개 정도의 단어를 갖고 있으면 좋습니다. 만일 내가 키워드를 갖고 있지 않다고 하면 3에서 설명한 대로 먼저 리뷰 논문을 찾아봅니다. (검색창에 review라는 단어를 치면 리뷰 논문이 먼저 나옴)
리뷰 논문들을 훑어보면서 키워드를 찾아내고, 5~6개의 키워드가 됐을 때 그때부터 논문 찾기를 시작하는 것이 좋습니다.
키워드에 조합을 다양하게 가져보면서 검색하다 보면, 다양한 논문들이 검색될 것입니다.

 

* 좋은 키워드가 무엇인지 알아내는 방법

출판사를 보는 방법

 

보통 논문 저널들은 논문을 유통해 주는 출판사를 갖게 되는데, 하나의 출판사에 다양한 저널들이 있습니다.
가장 유명한 출판사 3곳. Springer, Elsevier, Wiley.

이 출판사에서 나온 논문들은 대부분 저널에 상관없이 어느 정도 권위가 있다고 평가를 할 수 있기 때문에, 이 출판사의 논문들이 많이 나온다면 이 키워드가 괜찮은 키워드라고 할 수 있습니다.

 

출판사 확인하는 방법
: 구글 스칼라에서 논문을 검색하면 논문 제목 바로 밑에 저자 이름이 나오게 됩니다. 저자 이름 라인에 맨 오른쪽에 보면 출판사 이름이 나옵니다.

 

이렇게 검색된 논문들의 제목을 잘 읽어보고, 제목이 괜찮다 싶은 논문들은 직접 클릭해서 내용을 확인해 보는 것입니다.

 

키워드 검색 다음 일차적으로 논문 선별 작업을 거칩니다.
검색된 논문 중 어떤 논문이 괜찮은 논문인지를 선택해서 특정 논문만 내려받겠다는 것

 

어떤 논문이 괜찮은 논문인가?
가장 중요한 건 abstract에서 논문의 핵심이 되는 문장을 찾는 것이 좋습니다.

• in this study
• we present
• purpose
• however

이런 것들이 포함된 문장은 대부분 핵심 문장을 포함하고 있기 때문에 핵심 문장을 통해서 논문의 내용을 파악하기 용이합니다.

 

그다음으로 그림을 빠르게 훑어보기
보통 논문의 내용들은 그림으로 알고리즘이나 결과를 함축시키기 때문에 논문에 있는 그림에 내가 찾고자 하는 연구 결과나 연구 주제들이 나와 있지 않는다면 패스하는 게 좋습니다.

 

 

내려진 논문 중에 최종 논문을 선별하는 방법

• full paper 논문
  introduction의 가장 마지막 문단을 주의 깊게 읽어보기 : 그 문단에 이 논문이 어떠한 알고리즘으로 논문을 진행하고, 결국 어떤 결과를 우리가 나타내려고 하는지가 자세히 나와 있습니다.
• review 형식의 논문
  논문이 워낙 길기 때문에, 논문을 다 읽을 생각을 하면 절대 안 됩니다.
  목차를 중심으로 이 논문에서 어떠한 다른 논문들을 소개하고 있는지를 빠르게 파악합니다.
  목차에서 파악된 내가 필요한 부분만 봐서 내용을 파악하는 게 가장 중요합니다.
• letter 형식의 논문
  그림부터 보는 것을 추천합니다.
  그림에 매우 많은 공을 들이기 때문에, 그림에서 논문의 내용을 바로 파악할 수 있습니다.
  그림 설명, 그림이 인용된 문장을 집중적으로 보는 게 좋습니다.
  내용을 조금 더 깊이 보고 싶다면, 보충 자료의 그림들을 한 번 훑어보는 것도 도움이 됩니다.

 

5. SI(Supporting Information) 꼭 읽어야 하나요?

연구논문에는 리뷰 논문과 달리 일반적으로 읽는 논문 파일 이외에도 논문 내용을 뒷받침하는 Figure나 내용을 제시하는 SI라는 게 있습니다. 연구 내용에 대해 너무 세부적인 내용까지 제시하게 되면 논문이 너무 길어지기 때문에 본 논문에서는 정말 핵심적인 figure와 내용에 대해서만 다루고, 이를 뒷받침해 주는 SI를 첨부하는 것입니다.

 

초심자의 경우 논문을 완전히 이해하기 위해서는 SI까지 꼼꼼하게 읽어야 합니다.

 

SI는 분량 제한이 없기 때문에 좋은 저널에 게재된 논문의 경우 저자가 SI에서 figure에 대해 자세하게 설명해 주는 경우가 많습니다.

따라서 아직 figure를 해석하기 어려워하시는 분들도 SI의 설명을 읽으면서 그래프를 해석하는 방법에 대해 알 수 있고, 본격적으로 실험을 설계하시는 분들은 Experimental 부분을 통해 이 실험이 어떤 실험장비를 사용하였고, 어떤 물질을 이용하였으며, 어떤 조건에서 실험했는지를 알 수 있어 추후 실험을 설계할 때 Reference(또는 대조군)로 사용할 수 있습니다.

물론, SI까지 꼼꼼히 읽게 되면 논문 하나를 읽는 데 굉장히 긴 시간(일주일 이상이 걸릴 수도 있습니다.)이 소요되지만, 여러 논문을 겉만 보는 것보다 한 개의 논문이라도 SI까지 꼼꼼히 읽는 것이 몇 배는 도움이 됩니다.

 

6. 연구 논문, 구체적으로 어떻게 읽어야 하는가?

배경지식

1) 기초적인 지식은 논문보다는 인터넷, 책을 통해 습득한다.

기초적인 지식은 논문에 작성되지 않는 경우가 많습니다. 가령 딥러닝에서 언급되는 convolution의 경우에는 그 자체를 설명해 주지 않습니다. 이 경우 인터넷의 글이나 책을 찾아가며 습득해야 합니다.

 

2) 매체를 통해 기본 지식을 습득하되, 한글로 된 표현보다, 직접적인 영어로 된 표현을 익히는 것이 좋습니다.

 

3) 또한, 특정 분야의 기본이 되는 방법들을 알아두는 것도 도움이 된다.

보통 논문에서는 언급만 하고 "~의 방법을 사용하였다"라고 기재합니다. 이때 방법들을 알고 있다면 논문을 읽을 때 훨씬 수월하게 읽을 수 있습니다.

 

 

먼저 abstract를 읽습니다. 이 부분을 읽으며, 해당 연구 논문이 무엇을 말해줄지 알 수 있습니다.
그다음, Figure와 Table을 위주로 읽습니다. 각 figure 혹은 table은 데이터를 압축해서 핵심을 보여주는 역할을 합니다. 이 데이터를 남에게 2~3문장으로 설명할 수 있을 정도로 이해하고, 정리하면 됩니다. 정리할 때는 본인의 언어로 정리하는 것이 좋습니다.

 

논문 읽기가 처음인 사람이 논문을 읽을 때 Method 자체를 집착적으로 읽을 필요가 없습니다. 비슷한 종류의 연구 논문을 여러 번 읽다 보면, 이 연구 분야에서 진행된 연구의 methods가 갖는 공통점, 차이점들이 보이기 시작할 것입니다. 그 지점을 찾으려고 읽다 보면 methods를 이해하고 요약하는 건 금방 늘어납니다. 처음에는 이상하거나 이해가 안 되는 지점은 메모로 남기고, 동종 논문을 여러 편 읽으며 그것이 어떤 공통점과 차이점이 있는지를 이해해 보면 좋습니다.

 

논문 읽기가 처음인 사람들에겐 introduction은 굳이 세세하게 읽을 필요가 없습니다. 차라리 abstract를 읽고 바로 figure나 table을 보는 게 좋습니다. Abstract를 읽으면서 내가 이해하고 상상한 것이 figure나 table의 데이터와 부합하는가를 파악하려고 해보세요. 처음에는 잘 안될 수도 있습니다. 몇 가지 이유는 본인의 논문 읽기가 부족해서일 수도 있고, 아니면 그 논문이 제대로 못 써서 그럴 수도 있습니다. 그런데 이 과정으로 계속 읽다 보면 어떤 패턴들이 보이기 시작합니다.

 

논문 읽기가 수월해지다 보면, introduction이 유용해지기 시작합니다. 가령, 어떤 논문들은 introduction을 정말 잘 쓴 논문들이 있습니다. 마치 해당 주제에 대한 미니 리뷰처럼 쓰여 있습니다. 그런 연구 논문들은 수집하고, 글의 구성 방식이나 문단 구조 등을 이해해 보려고 하면 됩니다(문단 구조에 대한 방식은 일반적인 how to write search paper 주제의 책에 많이 있습니다.). 그렇게 수집된 introduction 들을 보면서, 그와 비슷하게 써보도록 노력하면 좋습니다. 논문 읽기에 익숙해지는 동안에는 그런 내용은 복붙해서 저장하면서 필사를 해보는 것도 도움이 됩니다. 마치 본인의 말이 될 때까지요.

 

연구 논문을 읽을 때, 논문의 교신저자(마지막 저자) 이름을 기억해 보고 추적해 보는 것도 도움이 됩니다. 그 사람이 전문가라면, 그 연구 논문과 비슷한 주제의 논문을 여러 편 썼을 겁니다. 그러면 그 사람이 쓴 여러 연구에서 자신의 주장이나 해당 분야의 논의를 발전시킨 과정을 볼 수 있을 겁니다.

 

 

 

[출처]
https://doctormom.tistory.com/13
https://www.youtube.com/watch?v=HWBBLRjFIKs

https://www.youtube.com/watch?v=NfMKD5EH-XE

https://www.youtube.com/watch?v=ahH9kXWNHG4&t=11s

 

[배경이미지]

https://www.shutterstock.com/ko/image-photo/magnifying-glass-documents-analytics-data-lying-672069292