정규화에 대하여

정규화(Normalization)는 데이터베이스 설계에서 중복을 최소화하고 데이터 무결성을 유지하기 위한 체계적인 과정입니다. 관계형 데이터베이스에서 테이블을 보다 효율적이고 구조적으로 정리하기 위해 사용되며, 여러 단계(정규형, normal form)로 구분됩니다.

 

 

✅ 정규화의 목적

• 데이터 중복 최소화
• 삽입, 삭제, 갱신 이상(anomaly) 제거
• 데이터 일관성 유지
• 데이터 구조를 명확히 하여 유지보수 용이성 증가
  
  

예를 들어 아래처럼 한 테이블에 사용자와 주문 정보를 같이 저장한다고 가정해봅시다.

 

user_id	user_name	order_id	product
1	alice	101	keyboard
1	alice	102	mouse
2	bob	null	null

 

발생 가능한 문제:

• 중복: Alice의 정보가 여러 번 저장됨
• 삽입 이상: 주문이 없는 사용자를 추가할 때 order_id, product에 NULL을 넣어야 함
• 삭제 이상: Alice의 마지막 주문을 삭제하면 사용자 정보도 같이 사라질 수 있음
• 갱신 이상: Alice의 이름을 수정할 때 모든 행에서 수정해야 함

이런 문제를 해결하기 위해 정규화를 수행합니다.

 

정규화는 1NF부터 5NF까지 존재하지만, 실무에서는 보통 3NF 또는 BCNF까지 적용합니다.

 

🔸 제1정규형 (1NF): 원자성 (Atomicity)

• 조건: 각 컬럼은 더 이상 나눌 수 없는 원자값만 가져야 함.
• 예외 제거: 여러 개의 값을 하나의 셀에 저장하지 않음.

 

❌ 위반 예시

user_id	name	phone_numbers
1	Alice	010-1234-5678, 010-9999-8888

 

→ 전화번호 분리 필요

 

✅ 정규화

 

user_id	name	phone_number
1	Alice	010-1234-5678
1	Alice	010-9999-8888

 

 

🔸 제2정규형 (2NF): 부분 종속 제거

 

• 조건: 1NF 만족 + 기본 키가 복합키일 경우, 부분적으로 종속된 속성은 다른 테이블로 분리
• 대상: 복합 기본 키가 있는 경우

❌ 예시 (2NF 위반 테이블)

 

학번(student_id)	과목코드(subject_code)	학생이름(name)	과목이름(subject_name)
101	CS101	Alice	컴퓨터기초
101	MATH101	Alice	미적분학
102	CS101	Bob	컴퓨터기초

 

 

• 기본 키: (student_id, subject_code) (복합 키)
• 학생이름(name)은 student_id에만 종속 → 부분 종속
• 과목이름(subject_name)은 subject_code에만 종속 → 부분 종속

 

✅ 정규화

 

Students 테이블

student_id	name
101	Alice
102	Bob

 

 

Enrollments 테이블

student_id	subject_code
101	CS101
101	MATH101
102	CS101

 

Enrollments 테이블

student_id	subject_code
101	CS101
101	MATH101
102	CS101

 

 

🔸 제3정규형 (3NF): 이행적 종속 제거

 

• 조건: 2NF 만족 + 이행적 종속 제거
• 이행적 종속: A → B, B → C → 그러면 A → C가 됨

 

이행성 종속에 대해 더 자세히 설명해보자면, 어떤 속성이 기본 키가 아닌 다른 속성에 종속되고, 그 속성이 다시 기본 키에 종속된 경우를 말하는 거다.

 

즉, A → B → C 형태로,

• A는 기본 키
• B는 일반 속성
• C는 B에 종속되어 있고
• 그러면 C는 A에 이행적으로 종속되어 있다고 합니다.

 

코드로 예시를 들자면,

 

❌ 정규화 전 (이행적 종속 있음)

사번(emp_id)	직원명(name)	부서번호(dept_id)	부서이름(dept_name)
1001	Alice	D001	총무부
1002	Bob	D002	개발부

 

 

속성 간 관계

• 기본 키: emp_id
• dept_id는 emp_id에 종속 → emp_id → dept_id
• dept_name은 dept_id에 종속 → dept_id → dept_name
• 따라서 emp_id → dept_id → dept_name → 이행적 종속 발생

👉 dept_name은 기본 키가 아닌 dept_id에 종속되었으므로, 이행적 종속

 

✅ 이행적 종속이 왜 문제일까?

• 중복: 부서 이름이 반복됨
• 수정 이상: 부서 이름이 바뀌면 모든 레코드 수정해야 함
• 삭제 이상: 직원이 모두 퇴사하면 부서 정보가 사라질 수 있음

 

✅ 3NF 정규화 결과 (이행적 종속 제거)

 

Employees 테이블

emp_id	name	dept_id
1001	Alice	D001
1002	Bob	D002

 

 

Departments 테이블

dept_id	dept_name
D001	총무부
D002	개발부

 

 

✅ 요약표

 

항목	설명
이행적 종속	기본 키 → 일반 속성1 → 일반 속성2 관계
제거 방법	속성2를 별도의 테이블로 분리
관련 정규형	**제3정규형(3NF)**에서 제거 대상
문제점	데이터 중복, 이상 현상 발생 가능