데이터베이스 정규화 (Normalization)

데이터베이스를 설계하다 보면 '데이터베이스를 나누는 기준'에 대한 고민이 생긴다.
이걸 정립해주는 개념이 정규화(Normalization)이다.

정규화란

데이터의 중복을 줄이고, 이상 현상을 방지하기 위해 테이블을 구조적으로 나누는 과정

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정규화를 해야하는 이유

정규화를 하지 않았을 경우 발생하는 문제에 대해서 살펴보자.

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❌ 1. 중복 데이터 발생

학생 | 과목 | 교수
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A    | DB   | Kim
A    | OS   | Lee

👉 학생 A가 여러 번 반복됨

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❌ 2. 수정 이상 (Update Anomaly)

교수 이름이 바뀌면?

👉 모든 행을 다 수정해야 한다

→ 하나라도 빠지면 데이터 불일치 발생

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❌ 3. 삽입 이상 (Insert Anomaly)

새로운 과목을 추가하려는데 학생이 없다면?

👉 데이터를 넣을 수 없음

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❌ 4. 삭제 이상 (Delete Anomaly)

학생 A를 삭제하면?

👉 해당 과목 정보까지 같이 사라짐

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이러한 문제 발생을 방지하기 위하여 정규화를 사용한다.

정규화의 목적

정규화는 단순히 테이블을 나누는 것이 아니다.

데이터를 일관성 있고 효율적으로 관리하기 위한 구조를 만드는 과정이다.

• 데이터 중복 제거
• 이상 현상 방지 (Update / Insert / Delete)
• 데이터 무결성 유지
• 유지보수 용이성 향상

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정규화 과정

정규화는 단계적으로 진행되며, 일반적으로 제3정규형(3NF)까지 적용한다.

1️⃣ 제1정규형 (1NF)

👉 모든 컬럼은 원자값(Atomic Value)을 가져야 한다

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❌ 정규화 전

학생 | 전화번호
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A    | 010-1111, 010-2222

👉 하나의 컬럼에 여러 값이 존재

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✅ 정규화 후

학생 | 전화번호
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A    | 010-1111
A    | 010-2222

👉 하나의 컬럼에는 하나의 값만 존재

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2️⃣ 제2정규형 (2NF)

부분 함수 종속 제거

👉 기본키의 일부에만 의존하는 컬럼 제거

❌ 정규화 전

학생ID | 과목ID | 학생이름
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1       | DB     | Kim
1       | OS     | Kim

👉 학생이름은 학생ID에만 의존

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✅ 정규화 후

학생 테이블
학생ID | 이름
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1      | Kim

수강 테이블
학생ID | 과목ID
-------------
1      | DB
1      | OS

👉 테이블을 분리하여 중복 제거

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3️⃣ 제3정규형 (3NF)

이행 함수 종속 제거

👉 기본키가 아닌 컬럼이 다른 컬럼에 의존하는 경우 제거

❌ 정규화 전

학생ID | 학과ID | 학과명
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1      | 10     | 컴퓨터공학

👉 학과명은 학과ID에 의존

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✅ 정규화 후

학생
학생ID | 학과ID

학과
학과ID | 학과명

👉 관계를 분리하여 구조 개선

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하지만 이런 정규화에도 한계는 있다.
너무 많이 나누게 되면

• JOIN 증가
• 쿼리 성능 저하
• 구조 복잡도 증가

이런 경우에는 반정규화(Denormalization)를 고려하기도 한다.