ERD 설계 방법: 데이터베이스 설계를 위한 기초 가이드
ERD 소개와 특징
ERD(Entity Relationship Diagram)는 데이터베이스를 설계할 때 가장 기본적이고 중요한 도구입니다. ERD는 데이터베이스의 구조를 시각적으로 표현하는 다이어그램으로, 엔티티(Entity), 속성(Attribute), 관계(Relationship)를 도형으로 나타내어 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 도와줍니다. 예를 들어 ‘회원’, ‘상품’, ‘주문’과 같은 개념은 각각 엔티티로 표현되고, 회원 이름이나 상품 가격 같은 세부 데이터는 속성으로 나타납니다. 그리고 회원이 상품을 주문한다는 사실은 관계로 표현됩니다. 이렇게 시각적으로 구조를 표현하면 개발자뿐만 아니라 기획자, 디자이너, 심지어 비전공자도 데이터 흐름을 쉽게 파악할 수 있습니다. ERD는 단순히 그림을 그리는 것 이상의 의미를 갖습니다. 데이터 중복을 줄이고 무결성을 보장하며, 프로젝트 초기에 요구사항을 명확히 정리하는 과정에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 ERD는 데이터베이스 설계뿐 아니라 전체 시스템 개발의 방향성을 잡는 나침반 같은 존재라고 할 수 있습니다.
ERD 엔티티와 속성 정의
ERD 설계에서 가장 먼저 해야 할 일은 엔티티와 속성을 정의하는 것입니다. 엔티티는 데이터베이스에서 독립적으로 존재할 수 있는 객체를 의미합니다. 예를 들어 ‘학생’, ‘교수’, ‘강의’, ‘수강신청’ 같은 개념이 엔티티가 될 수 있습니다. 각 엔티티는 고유한 식별자(Primary Key)를 가져야 하며, 이를 통해 다른 엔티티와 구분됩니다. 속성은 엔티티가 가진 구체적인 데이터 항목을 의미합니다. 학생 엔티티라면 학번, 이름, 전공, 학년 등이 속성이 됩니다. 속성을 정의할 때 중요한 점은 불필요한 중복을 피하고 데이터의 의미가 명확하도록 설계하는 것입니다. 예를 들어 학생의 나이를 직접 저장하기보다, 생년월일을 속성으로 두고 필요할 때 계산하는 방식이 더 적절합니다. 이렇게 하면 데이터가 시간이 지나도 정확하게 유지됩니다. 엔티티와 속성을 올바르게 정의하면 이후 관계를 설정하거나 정규화를 진행할 때 훨씬 수월해집니다. 결국 ERD의 기초는 엔티티와 속성을 얼마나 잘 정의하느냐에 달려 있다고 할 수 있습니다.
ERD 관계 설정과 카디널리티
엔티티와 속성을 정의한 후에는 엔티티 간 관계를 설정해야 합니다. 관계는 두 엔티티가 서로 어떻게 연결되는지를 보여주는 것으로, 일대일(1:1), 일대다(1:N), 다대다(N:M) 관계로 나눌 수 있습니다. 예를 들어 한 명의 학생이 여러 강의를 수강할 수 있다면 학생과 강의 엔티티는 일대다 관계가 됩니다. 반대로 한 강의에 여러 학생이 등록될 수 있으므로 이는 다대다 관계로 확장됩니다. 다대다 관계는 중간에 연결 엔티티를 추가해 해소하는 것이 일반적입니다. 예를 들어 학생과 강의 사이에 ‘수강신청’ 엔티티를 두면 각각 일대다 관계로 변환할 수 있습니다. 이러한 과정을 통해 데이터 구조가 명확해지고 관리하기 쉬워집니다. 관계를 정의할 때는 반드시 카디널리티(Cardinality)를 명시해야 합니다. 이는 한 엔티티가 다른 엔티티와 몇 번 연결될 수 있는지를 의미합니다. 학생 한 명은 여러 강의와 연결될 수 있지만, 강의 하나는 반드시 여러 학생과 연결되어야 한다는 식으로 표현됩니다. 정확한 관계 설정은 데이터베이스의 무결성과 효율성을 보장하기 때문에 매우 중요한 단계입니다.
ERD 정규화와 설계 원칙
ERD를 작성한 후에는 정규화를 통해 설계를 다듬어야 합니다. 정규화란 데이터 중복을 최소화하고 무결성을 유지하기 위한 데이터 구조 최적화 과정입니다. 일반적으로 제1정규형(1NF), 제2정규형(2NF), 제3정규형(3NF) 단계까지 적용합니다. 제1정규형은 모든 속성이 원자값을 가지도록 하는 것으로, 예를 들어 학생의 연락처를 여러 개 한 칸에 저장하지 않고 전화번호를 별도의 테이블로 분리하는 방식입니다. 제2정규형은 부분 함수 종속성을 제거하는 단계로, 복합 키의 일부에만 종속된 속성을 분리해야 합니다. 제3정규형은 이행적 종속성을 제거하는 단계로, 기본 키가 아닌 다른 속성에 종속된 속성을 제거합니다. 이런 과정을 통해 테이블 구조가 간결해지고, 데이터가 변경되더라도 불일치 문제가 발생하지 않습니다. 그러나 무조건 정규화만 추구하면 조인 연산이 늘어나 성능이 저하될 수 있기 때문에, 실제 서비스에서는 정규화와 반정규화를 적절히 조합하는 것이 중요합니다. 즉, 설계 원칙을 지키되 성능과 요구사항에 따라 유연하게 적용하는 것이 ERD 설계의 핵심입니다.