데이터 모델의 구성 요소란 무엇인가?

📖 데이터 모델의 구성 요소란 무엇인가?

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현실 세계는 복잡하고 애매합니다.
우리는 이런 복잡한 현실을 데이터베이스로 옮겨 담아야 하지만,
컴퓨터는 인간처럼 상황을 유추하거나 맥락을 파악하지 못합니다.

그래서 필요한 것이 바로 데이터 모델(Data Model)입니다.

"현실 세계를 컴퓨터가 이해할 수 있는 형태로 구조화하고 체계적으로 표현한 추상화 도구"

그런데 여기서 중요한 질문이 하나 생깁니다.

"왜 데이터 모델은 특정한 구성 요소를 꼭 가져야 할까?"

그 이유는 명확합니다.

• 무엇을 저장할지(구조) 명확히 해야 하고,
• 그 데이터를 어떻게 다룰지(조작) 정해야 하며,
• 데이터가 잘못되지 않게(제약조건) 규칙을 세워야

현실 세계를 신뢰성 있게 데이터베이스로 옮길 수 있기 때문입니다.

그래서 모든 데이터 모델은 다음 세 가지 핵심 구성 요소를 가집니다.

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🔷 데이터 모델의 3대 구성 요소

구성 요소	왜 필요한가?
데이터 구조 (Data Structure)	저장할 데이터의 종류와 형태를 명확히 정의하기 위해
데이터 조작 (Data Operation)	데이터를 삽입, 조회, 수정, 삭제할 수 있게 하려면
데이터 제약조건 (Data Constraint)	데이터가 잘못되거나 모순되지 않도록 막기 위해

이제 각각을 좀 더 깊이 풀어보겠습니다.

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🔷 1. 데이터 구조 (Data Structure) – 무엇을 어떻게 표현할 것인가?

✅ 왜 필요한가?

현실 세계의 수많은 사물과 개념(학생, 상품, 주문 등)을
컴퓨터에 저장하려면,
먼저 "어떤 데이터를 어떤 형태로 저장할 것인지" 정해야 합니다.

그래서 데이터 구조가 필요합니다.

✅ 주요 구성 요소

• 개체(Entity): 데이터베이스에서 표현할 대상 (예: 학생, 강의, 상품)
• 속성(Attribute): 개체가 가진 구체적 정보 (예: 학생의 이름, 학번)
• 관계(Relationship): 개체들 간의 연관성 (예: 학생은 강의를 수강한다)

✅ 예시

"학생(Student)" 개체는 '학번', '이름', '전공' 같은 속성을 가질 수 있으며,
"학생은 강의를 수강한다"는 관계를 맺을 수 있습니다.

✅ 정리

데이터 구조는 데이터베이스에 저장할 대상을 명확히 구분하고 체계적으로 정리하는 틀입니다.

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🔷 2. 데이터 조작 (Data Operation) – 데이터를 어떻게 다룰 것인가?

✅ 왜 필요한가?

데이터를 저장만 해놓고 꺼낼 수 없다면 무슨 의미가 있을까요?
우리는 데이터를

• 검색하고
• 삽입하고
• 수정하고
• 삭제할 수 있어야

비로소 데이터베이스를 "사용"한다고 할 수 있습니다.

그래서 데이터 조작이 필요합니다.

✅ 주요 연산 종류

• 검색(Retrieve): 필요한 데이터를 찾아내기
• 삽입(Insert): 새로운 데이터 추가
• 수정(Update): 기존 데이터 변경
• 삭제(Delete): 기존 데이터 제거

✅ 예시

학생 테이블에서 "김민수" 학생의 정보를 조회하거나,
새로 전학 온 학생을 추가하거나,
학생 이름 오타를 수정하거나,
졸업한 학생 기록을 삭제하는 것.

✅ 정리

데이터 조작은 데이터베이스를 "살아있는 시스템"으로 만들어 줍니다.

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🔷 3. 데이터 제약조건 (Data Constraint) – 데이터가 이상해지지 않게 하려면?

✅ 왜 필요한가?

데이터베이스는 신뢰성이 생명입니다.
잘못된 데이터가 한 번 섞이면,
전체 시스템이 무너질 수 있습니다.

그래서 데이터 제약조건이 필요합니다.

"데이터의 정확성과 일관성을 보장하는 규칙"

✅ 주요 제약조건

📘 3-1. 개체 무결성 (Entity Integrity)

테이블의 각 데이터(행)는 반드시 고유하게 식별될 수 있어야 합니다.
이를 위해 기본키(Primary Key)는 절대 NULL이 될 수 없습니다.

✅ 예시

학번(Student_ID)	이름(Name)
2025001	김민수
NULL	이지은

이지은 학생의 학번이 NULL이면, 이 행을 고유하게 식별할 수 없습니다.
따라서 개체 무결성 위반입니다.

📘 3-2. 참조 무결성 (Referential Integrity)

어떤 테이블이 다른 테이블의 기본키를 외래키(Foreign Key)로 참조할 때,
참조하려는 기본키 값이 실제로 존재해야 합니다.

✅ 예시

학생 테이블(Student)

학번(Student_ID)	이름(Name)
2025001	김민수

수강 테이블(Enrollment)

수강번호(Enroll_ID)	학생학번(Student_ID)
E001	2025001
E002	2025999

2025999 학번은 학생 테이블에 존재하지 않기 때문에 참조 무결성 위반입니다.

📘 3-3. 도메인 무결성 (Domain Integrity)

각 속성(Attribute)은 미리 정한 데이터 타입과 값의 범위 안에 있어야 합니다.

✅ 예시

학번(Student_ID)	이름(Name)	나이(Age)
2025001	김민수	22
2025002	이지은	스물셋

나이는 숫자(Integer) 타입으로 설정되었는데 "스물셋"이라는 문자가 입력되면 도메인 무결성 위반입니다.

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🔷 한눈에 요약

무결성 종류	설명	예시	위반 결과
개체 무결성	기본키는 NULL이 될 수 없다	학생 학번이 NULL	행을 고유하게 식별할 수 없음
참조 무결성	외래키는 참조 대상 기본키와 일치해야 한다	존재하지 않는 학번 참조	데이터 간 관계가 깨짐
도메인 무결성	속성 값은 타입/범위를 따라야 한다	나이에 문자열 입력	데이터 정확성, 일관성 훼손

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🔷 결론

데이터 모델은
구조(Structure) - 조작(Operation) - 제약(Constraint)이라는
세 가지 축을 통해 현실 세계를 체계적으로 컴퓨터 시스템에 반영합니다.

• 구조를 통해 무엇을 저장할지 정의하고,
• 조작을 통해 데이터를 다루고,
• 제약조건을 통해 데이터가 오염되지 않도록 지킵니다.

이 세 가지는 서로 유기적으로 맞물려
"신뢰할 수 있는 데이터베이스"를 만들어냅니다.

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🔷 예상문제 2개 (WHY 반영)

✅ 문제 1

데이터 모델에서 데이터 구조를 정의하는 가장 주된 이유는 무엇인가?

• 1. 데이터를 빠르게 검색하기 위해
• 2. 데이터를 수정 없이 보관하기 위해
• 3. 어떤 데이터를 어떤 형태로 저장할지 명확히 하기 위해
• 4. 데이터베이스에 무결성 규칙을 적용하기 위해

정답: 3번

✅ 문제 2

데이터 모델의 제약조건이 필요한 이유로 가장 적절한 것은?

• 1. 데이터 입력 속도를 빠르게 하기 위해
• 2. 데이터를 중복 저장하기 위해
• 3. 현실 세계의 규칙과 데이터베이스를 일치시키기 위해
• 4. 데이터를 무조건 수정 가능하게 만들기 위해

정답: 3번