[R 기초] 1. R 개념과 RStudio 환경

R이란

R은 통계 계산과 데이터 시각화를 위해 만들어진 프로그래밍 언어입니다.

1990년대 초 뉴질랜드 오클랜드 대학교에서 S 언어를 기반으로 개발됐고, 현재는 오픈소스로 전 세계에서 활발하게 사용됩니다.

 

데이터 분석 언어로는 파이썬과 함께 가장 많이 쓰이는데, 분야마다 주력 언어가 조금씩 다릅니다.

통계학, 역학, 임상 연구 쪽에서는 R이 표준에 가깝고, 머신러닝이나 소프트웨어 엔지니어링 쪽으로 갈수록 파이썬 비중이 높아지는 편입니다.

 

생물정보학에서 R을 많이 쓰는 이유는 Bioconductor 때문이라고 해도 과언이 아닙니다.

Bioconductor는 RNA-seq, 마이크로어레이, ChIP-seq, 단일 세포 분석 등 유전체 데이터 분석에 특화된 패키지를 2000개 이상 제공하는 저장소입니다.

DESeq2, edgeR, limma, Seurat 같은 표준 도구들이 모두 R 기반이고, 이 도구들을 쓰려면 R을 어느 정도 다룰 줄 알아야 합니다.

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RStudio 패널 구성

R을 설치하면 기본 콘솔이 제공되지만, 실제로는 RStudio라는 IDE를 함께 사용하는 것이 일반적입니다.

RStudio는 코드 작성, 실행, 결과 확인, 파일 관리를 한 화면에서 할 수 있게 해줍니다.

 

기본 레이아웃은 4개 패널로 구성됩니다.

Source (좌측 상단)

스크립트를 작성하는 편집기입니다. .R 파일을 열거나 새로 만들면 이 패널에 표시됩니다. 코드를 여기에 작성하고 실행하면 결과가 Console에 출력됩니다. 여러 파일을 탭으로 열어서 동시에 작업할 수 있습니다.

Console (좌측 하단)

R이 실제로 실행되는 공간입니다. 코드를 직접 입력해서 바로 실행하거나, Source에서 실행한 코드의 출력이 여기에 나타납니다.

> 프롬프트가 표시되면 입력 대기 상태입니다.

Environment / History (우측 상단)

Environment 탭에는 현재 세션에서 만들어진 변수, 데이터프레임, 함수 등이 표시됩니다.

변수 이름과 값을 여기서 바로 확인할 수 있어서 현재 작업 상태를 파악하기 편합니다.

History 탭에는 이전에 실행한 코드 목록이 기록됩니다.

Files / Plots / Packages / Help (우측 하단)

탭이 여러 개 있습니다.

Files는 파일 탐색기, Plots는 시각화 결과가 표시되는 공간, Packages는 설치된 패키지 목록 관리, Help는 함수 도움말을 표시합니다.

?함수명을 Console에 입력하면 Help 탭에 해당 함수의 설명이 표시됩니다.

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코드 실행 방법

R 코드를 실행하는 방법은 크게 두 가지입니다.

 

콘솔에서 직접 실행

Console 패널에 코드를 입력하고 Enter를 누르면 바로 실행됩니다.

간단한 계산이나 함수를 빠르게 확인할 때 사용합니다.

다만 콘솔에 입력한 코드는 파일로 저장되지 않습니다.

> 1 + 1
[1] 2

> print("hello")
[1] "hello"

스크립트 파일에서 실행

Source 패널에서 .R 파일을 작성하고 실행하는 방식입니다.

재현 가능한 분석을 하려면 코드를 스크립트 파일로 관리하는 것이 기본입니다.

단축키	동작
Ctrl + Enter (Mac: Cmd + Enter)	커서가 있는 줄(또는 선택한 줄) 실행
Ctrl + Shift + Enter	현재 스크립트 전체 실행
Ctrl + Shift + S	파일 저장 없이 전체 실행

 

콘솔 실행과 스크립트 실행의 차이

콘솔은 한 줄씩 즉시 실행해서 결과를 바로 확인하기 좋습니다.

스크립트는 코드를 파일로 저장해두고 순서대로 실행하기 때문에 분석 과정을 재현하거나 공유할 때 사용합니다.

실무에서는 탐색적으로 코드를 짤 때는 콘솔을 쓰고, 정리된 분석 코드는 스크립트 파일로 작성하는 방식을 많이 씁니다.

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패키지 설치와 로드

 

R의 기본 함수만으로는 할 수 있는 것이 제한적이고, 실제 분석에서는 외부 패키지를 설치해서 사용하는 경우가 대부분입니다.

# 패키지 설치 (최초 한 번만)
install.packages("ggplot2")

# 패키지 로드 (R을 실행할 때마다 필요)
library(ggplot2)

# 설치된 패키지 목록 확인
installed.packages()

# Bioconductor 패키지 설치
if (!require("BiocManager", quietly = TRUE))
    install.packages("BiocManager")

BiocManager::install("DESeq2")

 

install.packages()는 패키지를 처음 설치할 때 한 번만 실행하면 됩니다.

설치된 패키지를 쓰려면 R을 새로 시작할 때마다 library()로 불러와야 합니다.