Elasticsearch를 이용한 부동산 시장 가격 분석 및 시각화

Analysis and Visualization of Real Estate Market Price using Elasticsearch

Abstract

2022년 대한민국의 부동산 시장이 하락되는 모습을 볼 수 있다. 이에 따른 원인에는 코로나19와 러시아의 우크라이나 침공이 가장 큰 원인으로 꼽히고 있다. 이 둘의 문제로 경기 침체에 불을 지핌으로써 물가가 떨어지면서 그이후로 환율과 금리 등이 높아지는 문제가 발생하였다. 기존에 활발했던 부동산 시장이 앞서 말한 문제들 때문에 실거래수가 줄어들어 높은 이자로 인해서 부동산 시장이 하락하는 모습을 볼 수 있다. 공공데이터 포털, KOSIS와 서울특별시에서 제공하는 데이터를 Logstash로 수집해서 Elasticsearch로 전달해 Kibana에서 제공하는 대시보드 기능을 이용해 인플레이션, 환율, 대출금리를 시각화로 나타내 원인들을 분석하고 결과를 도출했다. 그리고 서울특별시에서 가장 실거래수가 많은 노원구, 가장 적은 종로구의 특정 아파트 3개를 골라 매 월마다 변하는 실거래가를 Data Table로 나타냈다.

In 2022, we can see the real estate market in Korea going down. Corona 19 and the Russian invasion of Ukraine are cited as the biggest causes for this. These two problems ignited the economic recession, causing prices to fall and subsequently raising exchange rates and interest rates. Due to the aforementioned problems in the previously active real estate market, the number of actual transactions has decreased, resulting in a decline in the real estate market due to high interest rates. Data provided by the public data portal, KOSIS, and the Seoul Metropolitan Government were collected through Logstash, transferred to Elasticsearch, and visualized inflation, exchange rates, and loan interest rates using the dashboard function provided by Kibana, to analyze causes and derive results. In addition, three specific apartments in Nowon-gu and Jongno-gu, which have the highest number of actual transactions in Seoul, are selected and the actual transaction prices that change every month are displayed in the Data Table.

Ⅰ. 서론

대한민국의 부동산 시장을 살펴보면 하락하는 모습을 볼 수 있다. 이로 인해 다양한 방법으로 부동산 가격 변동등을 예측하거나 가상부동산에 관심을 보이기도 한다.^[1][2] 2020년도부터 지금까지 코로나19가 전세계의 경제를 타격했다. 그 결과로 출근하는 직원의 수가 줄어들며 공장의 생산성 또한 줄어들었다. 즉, 사회적인 공급이 줄어든 셈이다. 또한 2022년에는 러시아의 우크라이나 침공으로 인해 세계 경제에 큰 타격을 받았다. 앞에 말한 두 사례로 인해서 경기 침체에 불을 지핌으로써 물가 상승에 주요 원인이 되었다. 그래서 물가 안정을 위해서 대출금리가 인상된 것이다. 부동산 시장 급락의 주원인으로는 대출금리의 인상으로 뽑히고 있다. Elasticsearch는 검색 엔진도 가능하며 분석시스템과 통계분석에 특화되어있다. 사례로 엘라스틱 서치로 최적의 거리에 여행지 코스 추천을 해준는 시스템^[3]과 유의어 사전같은 검색 엔진도 만들 수 있다^[4]. 또한 정보 시스템의 위협에 벗어나고자 Logstash를 이용하여 보안로그 분석시스템을 만들기도 한다^[5]. 본 시스템은 Elasticsearch를 이용해 공공데이터 포털, KOSIS와 서울특별시에서 제공하는 데이터를 CSV 파일로 변한 후 Elasticsearch에 업로드를 통해 Kibana로 부동산 시장통계와 하락하는 원인들을 시각화로 통해 많은 데이터를 가공하고 분석하여 보기쉽게 보여줄 것이다.^[6]

Ⅱ. 관련연구

1. Elastic Stack^[7]

일반적으로 데이터 작업 수행은 수집, 가공, 분석, 관리, 시각화 등의 단계를 가지고 있다. Elastic Stack은 앞서 말한 작업 수행을 할 수 있는 오픈소스 데이터 분석 플랫폼이다. Elastic Stack 구조를 살펴보면 Kibana, Elasticsearch, Beats, Logstash로 데이터를 다루는 기술들이 속해있다. Elasticsearch는 저장과 처리, Kibana는 시각화, Beat와 Logstash는 데이터를 수집하는 목적을 가지지만, 본 연구에서는 데이터를 가공해 원하는 데이터만을 수집하기 위해서 Logstash를 사용했다.

2. Elasticsearch^[8,9]

ElasticSearch는 Apache Lucene 기반의 Java 오픈소스 분산형 RESTful 검색 엔진으로 NoSQL 기반의 문서 지향 데이터베이스이다. Kibana, Logstash없이도 단독으로 사용이 가능하며 주로 빅데이터 같이 많은 양의 데이터를 실시간으로 검색, 처리, 저장을 수행할 수 있다. Elasticsearch는 여러 노드를 가질 수 있으며 REST API를 이용해 다른 서버와 HTTP를 통해 통신이 가능하다. 또한 DBMS와 연동이 가능해서 Beats와 Logstash와 같은 수집기로 데이터를 DBMS에 저장할 수 있다.

그림 1. Elastic Stack 구조

Fig. 1. Elastic Stack structure

3. Kibana^[10]

Kibana는 ElasticSearch와 함께 동작 되도록 설계된 오픈소스 분석 및 시각화 플랫폼이다. 데이터의 형태를 만들고, Elastic Stack을 탐색할 수 있게 하는 시각화 및 관리를 할 수 있다. 가지고 있는 데이터로 바 그래프, 파이 그래프 등의 다양한 Chart 종류를 가지고 있으며, 지도를 통한 시각 자료도 제공한다.

4. Logstash

Logstash는 csv, DB 등 다양한 소스에서 로그 등의 데이터를 수집, 집계, 파싱하여 Elasticsearch로 전달한다. 즉, 서버측 데이터 처리 파이프 라인으로 데이터 수집 엔진이다. 데이터를 필요한 모양으로 가공이 가능하며 파이프라인을 컨트롤 하기 위한 도구이다. 동작과정은 3단계로 구성된다. Input에는 Logstash가 수집할 경로를 입력한다. Filter는 데이터를 가공하는 곳이다. 마지막으로 Output은 Logstash가 보낼 곳을 명시한다.

그림 2. Logstash 동작 구조

Fig. 2. Logstash action structure

Ⅲ. 실험 방법 및 결과

1. 실험환경

본 시스템을 구현하기 위해 Elasticsearch를 통해서 통계분석 시스템을 만들었다. 운영체제는 Window11과 CPU는 AMD 라이젠5-4세대 5600G을 사용했다. Elasticsearch, Kibana와 Logstash는 8.2.3버전을 이용했다.

2. 실험 방법

공공데이터 포털, KOSIS에서 제공하는 인플레이션, 환율, 대출금리 데이터와 서울특별시에서 제공하는 실거래수와 매매가 데이터를 이용하여 Logstash를 통해 데이터를 수집 및 파싱하여 Elasticsearch로 전달해 Kibana를 이용해 시각화를 제공한다.

3. 실험 결과

부동산 시장에 영향을 주었던 인플레이션, 달러 환율, 금리 등의 원인들과 서울특별시에서 가장 실거래수가 많은 노원구 가장 적은 종로구 2곳의 선정해 아파트 매매 실거래가를 Kibana를 이용해 대시보드로 나타냈다.

그림3은 Kibana에서 제공하는 Chart의 종류 중 Line Chart를 이용하였다. 그림3을 보면 해를 거듭할수록 물가가 지속적으로 올라가는 모습을 볼 수 있다. 특히, 2022년에 러시아의 우크라이나 침공으로 인해서 2020년에서 2021년 증가률보다 2021년에서 2022년 증가률이 더 높은 것으로 육안으로 쉽게 확인해볼 수 있다. 또한, 2022년을 보면 날이 갈수록 물가가 증가하는 모습도 볼 수 있다.

그림 3. 인플레이션 대시보드

Fig. 3. Inflation Dashboard

그림 4는 달러 환율 변동 그래프이다. 2021년과 2022년을 비교해보면 2022년이 2021년보다 높은 것을 볼 수 있다. 특히 2022년 5월부터 지속적으로 증가하면서 9월과 10월에는 1달러에 1400원을 넘는 모습을 볼 수 있다.

그림 4. 달러 환율 변동 대시보드

Fig. 4. Dollar Exchange Rate Changes Dashboard

그림 5는 Kibana에서 제공하는 Chart의 종류 중 Bar Chart를 이용하였다. 그림 5를 보면 6월부터 11월까지의 대출 금리의 그래프이다. 월마다 약 0.5%씩 증가하는 것을 볼 수 있다. 이는 부동산 시장에 큰 영향을 미친다. 왜냐하면 보통 매매를 하기 위해서는 자신의 자본만으로 사는 것이 아닌 자본과 대출을 통해서 매매를 하기 때문이다.

그림 5. 대출 금리 변동 대시보드

Fig. 5. Dashboard of changes in loan interest rates

그림 6은 2022년 서울특별시 아파트 매매 실거래 수를 나타낸 것이다. 3월부터 5월까지는 1,400 이상의 활발한 거래량을 나타냈다. 그러나 그 이후로는 약 800 이하의 거래량을 나타냈다. 이는 그림 3에서 6월부터 11월까지 대출금리가 꾸준하게 증가함에 따라 아파트 매매 실거래 수가 떨어진 것이다. 왜냐하면 높은 금리에 대출을 받으면 갚아야 할 이자가 감당이 안되기 때문이다. 그래서 대출이자는 아파트 매매 실거래 수에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.

그림 6. 서울특별시 아파트 매매 실거래 수 대시보드

Fig. 6. Dashboard of actual number of sales of apartments in Seoul

그림6에서 3월부터 5월까지 활발한 거래량 있다는 것을 알 수 있다. 이를 기준으로 서울특별시에서 3월부터 5월까지 가장 거래량이 많은 노원구의 실거래가와 적은 종로구의 실거래가의 데이터를 가져와서 Kibana에서 제공하는 Chart의 종류 중 Data Table을 이용해 인플레이션, 달러 환율, 대출 금리와 서울 특별시 아파트 매매 실거래 수와 실거래 가의 변화와 관련이 있는지 알아보기 위해서 비교해 보았다.

그림 7, 8, 9는 2022년 서울특별시 노원구 특정 아파트 3개의 실거래가를 가져왔다. 1년 중에 보통 1분기에 가장 높은 가격으로 매매되는 것을 볼 수 있다. 그러나 C 아파트를 제외하고 3, 4분기에는 1분기에 비해서 가격이 떨어진 모습을 볼 수 있다.

그림 7. 노원구 A 아파트 실거래가 대시보드

Fig. 7. Nowon-gu A Apartment Actual Transaction Price Dashboard

그림 8. 노원구 B 아파트 실거래가 대시보드

Fig. 8. Nowon-gu B Apartment Actual Transaction Price Dashboard

그림 9. 노원구 C 아파트 실거래가 대시보드

Fig. 9. Nowon-gu C Apartment Actual Transaction Price Dashboard

그림 10, 11, 12는 2022년 서울특별시 종로구 특정 아파트 3개의 실거래가를 가져왔다. 종로구 A아파트의 경우 1월에는 높은 가격에 매매되었으나 그 이후로는 3천에서 4천이상 떨어진 모습을 볼 수 있다. 이외에 종로구 B와 C 아파트는 매매가가 큰 변화가 없다.

그림 10. 종로구 A 아파트 실거래가 대시보드

Fig. 10. Jongno-gu A Apartment Actual Transaction Price Dashboard

그림 11. 종로구 B 아파트 실거래가 대시보드

Fig. 11. Jongno-gu B Apartment Actual Transaction Price Dashboard

그림 12. 종로구 C 아파트 실거래가 대시보드

Fig. 12. Jongno-gu C Apartment Actual Transaction Price Dashboard

Ⅴ. 결론

본 논문은 대한민국의 부동산 시장이 하락하는 원인들의 데이터와 서울특별시에서 아파트 매매가 많은 노원구 아파트와 매매가 적은 종로구 아파트 매매가 데이터를 Logstash로 수집하고 Elasticsearch로 전달해 Kibana에서 제공하는 대시보드 기능을 이용해 시각화를 나타냈다. 코로나와 러시아의 우크라이나 침공으로 인해서 2022년에 물가가 상승 되면서 높은 금리를 기록한 것을 볼 수 있었다. 이는 부동산 시장에도 큰 영향을 미쳤다. 2022년 1분기에 비해서 3, 4분기에는 낮은 가격으로 매매되는 것을 볼 수 있었다. 이는 금리가 큰 영향을 미쳤다. 2021년에 대출을 받아 아파트를 매매한 사람들이 현재의 금리 때문에 대출이자를 감당하지 못하고 싸게 내놓는 경우가 많아졌다. 이로 인해서 3, 4분기에 아파트 매매 실거래 수가 줄어든 것을 알 수 있었다. 이처럼 ElasticSearch를 통해 Kibana에서 제공하는 대시보드로 많은 양의 데이터를 손쉽게 보면서 정확한 데이터 분석 결과를 도출한 것을 볼 수 있었다. 이후 2023년에 발생되는 이슈들에 따라 부동산 시장에 영향에 준다면 추가적으로 시각화로 나타낼 예정이다.