Zachary’s Karate Club - 사회 네트워크 분석의 고전

Zachary’s Karate Club - 사회 네트워크 분석의 고전

1970년대 초 미국의 한 대학 가라테 동아리에서 벌어진 작은 갈등이 오늘날 사회 네트워크 분석(Social Network Analysis) 의 대표적인 데이터셋이 되었다
이 사건은 인류학자 Wayne W. Zachary 가 기록한 “Zachary’s Karate Club” 으로 불린다

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1. 연구의 배경

Zachary는 1970년부터 1972년까지 약 2년 동안 한 대학의 가라테 동아리를 관찰했다
그는 구성원들 간의 개인적 상호작용(우정 관계, 동아리 외 만남 등) 을 체계적으로 기록하여 하나의 사회 네트워크 그래프 로 모델링했다

이 네트워크는 사람(노드) 과 관계(엣지) 로 구성되어 있으며
누가 누구와 자주 어울렸는지를 시각적으로 표현한다

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2. 데이터 구조

• 노드(Node): 총 34명의 동아리 구성원
• 엣지(Edge): 78개 (상호작용이 관찰된 관계)
• 그래프 특성: 무향 그래프 (A↔B 관계가 동일하게 취급됨)

일부 데이터 버전에서는 77개의 엣지만 포함되기도 한다
이는 Zachary의 원 논문에서 특정 두 사람(노드 23과 34)의 관계 여부가 불확실하게 기록되었기 때문이다

이 데이터셋은 현재까지도 네트워크 분석, 커뮤니티 탐지, 군집화 알고리즘 성능 평가 등에 널리 사용된다

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3. 갈등과 분열

관찰 기간 중, 동아리 내에서 두 인물 간의 갈등이 발생한다

• 강사 “Mr. Hi”
• 동아리 회장 “John A”

두 사람은 수업료 조정 문제로 대립하게 되었고
그 결과 구성원들은 점차 두 진영으로 나뉘었다

Zachary는 이 네트워크 구조를 바탕으로
어떤 구성원이 어느 진영으로 갈지 예측하는 모델 을 제시했다
그의 예측은 실제 결과와 거의 일치했으며 단 한 명만이 다른 선택을 했다

그 한 사람은 이미 검은띠 승급 직전이었고
소속을 바꾸면 자격을 잃을 위험이 있었기 때문에 현실적인 이유로 다른 편을 택했다고 한다

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4. 학문적 의의

Zachary의 Karate Club 데이터는 이후 네트워크 과학에서 다음과 같은 용도로 활용된다

• 커뮤니티 탐지(Community Detection) 알고리즘 검증
• 모듈러리티(Modularity) 기반 군집화 실험
• 네트워크 흐름(flow) 및 최소 컷(min-cut) 모델 설명
• 사회적 영향력 및 확산 모델 시뮬레이션

Girvan–Newman 알고리즘, Louvain 방법, Spectral Clustering 등
수많은 알고리즘이 이 데이터로 성능을 테스트했다

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5. 네트워크 시각화 예시

아래 그림은 Zachary’s Karate Club 네트워크의 대표적인 시각화다
각 노드는 구성원을 나타내며 색상은 실제로 분열된 두 그룹을 의미한다

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6. 결론

Zachary’s Karate Club은 단순한 사회적 갈등 사례를 넘어
네트워크 구조가 인간 행동을 어떻게 예측할 수 있는가 를 보여준 상징적인 연구다

이 데이터는 50년이 지난 지금도 여전히
그래프 이론, 데이터 과학, 머신러닝, 사회학 등 다양한 분야에서
연구와 교육의 기본 예제로 사용되고 있다

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참고 자료

• Zachary’s Karate Club (Wikipedia)
• UCI Network Data Repository
• Futility Closet: Choosing Sides