이번 문서의 목표: 이 파일을 다 읽으면 어떤 ER 다이어그램을 보더라도 엔티티·속성·관계·키·카디널리티·참여 제약을 정확한 용어로 읽어내고, 10편(ER/EER 모델링)과 11편(관계 스키마 사상)에서 바로 활용할 수 있는 표기법 지식을 갖추게 된다.
왜 이 문서가 필요한가
03편에서 개념 스키마가 “엔터티·속성·관계·제약을 정의한 전체 논리 구조”라고 배웠습니다. 그런데 이 논리 구조를 처음부터 SQL 테이블로 바로 설계하면, 업무 규칙(어떤 대상이 몇 개까지 관련될 수 있는지, 반드시 있어야 하는 관계인지)을 놓치기 쉽습니다. 그래서 실제 설계 과정에서는 먼저 ER(Entity-Relationship, 개체-관계) 모델이라는 그림 언어로 업무 규칙을 표현한 뒤, 이를 관계 스키마로 옮깁니다. 이 편은 그 그림 언어의 용어와 기호를 다지는 편이며, 10·11편에서 실제 설계·변환 문제를 풀 때 반드시 필요한 기초입니다.
이 사이트의 SQLD 과목 02편은 실무에서 널리 쓰이는 IE(까마귀발)·바커 표기법을 다룹니다. 이 편은 그와 달리 피터 첸(Peter Chen)의 원조 ER 표기법을 기준으로, 4단계 시험에서 요구하는 학문적 정의(약한 엔터티, 식별 관계, 카디널리티 비율, 참여 제약의 형식적 정의)에 집중합니다. 까마귀발 표기법 자체의 실무적 비교가 필요하면 SQLD 02편을 함께 참고하세요.
쉽게 말하면: 이 편은 “ER 다이어그램이라는 그림을 정확한 용어로 읽는 법”을 다지는 편입니다.
1. 엔티티와 엔티티 집합
엔티티(Entity, 개체)는 데이터베이스에 표현하고자 하는 현실 세계의 독립적인 대상(사물이나 사건)입니다. “학생 홍길동”, “과목 데이터베이스개론”처럼 구체적인 하나의 대상을 가리킵니다. 같은 유형의 속성을 갖는 엔티티들의 집합을 엔티티 집합(Entity Set) 또는 엔티티 타입(Entity Type)이라고 부르며, ER 다이어그램에서는 사각형으로 표현합니다. 시험이나 실무에서 “엔티티”라고 말할 때는 대부분 이 엔티티 집합(예: “학생”이라는 유형 전체)을 의미하는 경우가 많습니다.
속성의 종류
속성(Attribute)은 엔티티가 갖는 세부 성질입니다. ER 모델은 속성을 여러 기준으로 분류하며, 이 분류 자체가 시험에서 자주 출제됩니다.
| 속성 종류 | 정의 | 예시 |
|---|---|---|
| 단순 속성(Simple Attribute) | 더 이상 작은 구성 요소로 나눌 수 없는 속성 | 학번, 성별 |
| 복합 속성(Composite Attribute) | 여러 개의 단순 속성으로 나눌 수 있는 속성 | 주소(시·구·상세주소로 분해 가능), 이름(성·이름으로 분해 가능) |
| 단일값 속성(Single-valued Attribute) | 하나의 엔티티가 오직 하나의 값만 갖는 속성 | 학번(한 학생은 학번이 하나) |
| 다중값 속성(Multivalued Attribute) | 하나의 엔티티가 여러 개의 값을 가질 수 있는 속성 | 전화번호(한 사람이 여러 번호를 가질 수 있음), 취미 |
| 저장 속성(Stored Attribute) | 다른 속성으로부터 계산되지 않고 직접 저장되는 속성 | 생년월일 |
| 유도 속성(Derived Attribute) | 다른 속성의 값으로부터 계산해 낼 수 있는 속성 | 나이(생년월일로부터 계산) |
| 널 값 허용 속성(Null-valued Attribute) | 해당 엔티티에 적용되지 않거나 값을 모를 때 널(Null)을 허용하는 속성 | 아직 배정되지 않은 사무실 전화번호 |
복합 속성은 다이어그램에서 하나의 타원 아래 여러 개의 하위 타원으로 표현되고, 다중값 속성은 이중 타원으로, 유도 속성은 점선 타원으로 표현하는 것이 피터 첸 표기법의 관례입니다.
자주 틀리는 점: “다중값 속성”과 “복합 속성”을 혼동하는 경우입니다. 다중값 속성은 같은 종류의 값을 여러 개 가질 수 있다는 뜻(전화번호 여러 개)이고, 복합 속성은 하나의 값이 여러 하위 요소로 구성되어 있다는 뜻(주소 하나가 시·구·상세주소로 구성)입니다. 두 성질은 서로 독립적이라서, 이론적으로는 “다중값이면서 복합적인” 속성도 가능합니다(예: 여러 개의 주소를 각각 시·구·상세주소로 구성해 저장하는 경우).
2. 키(Key) — ER 모델에서의 정의
키(Key)는 엔티티 집합 안에서 각 엔티티를 유일하게 식별할 수 있는 속성(또는 속성의 조합)입니다. ER 모델에서는 키에 해당하는 속성 이름 아래에 밑줄을 그어 표시하는 것이 관례입니다. 키의 세부 분류(슈퍼키·후보키·기본키·대체키)와 무결성 제약과의 관계는 이 시리즈의 06편(관계 데이터 모델과 키·무결성 제약)에서 관계 스키마 차원으로 자세히 다룹니다. 이 편에서는 ER 다이어그램 표기법 차원에서, “엔티티 집합에는 그 엔티티를 유일하게 구분해 주는 키 속성이 있어야 한다”는 원칙과 표기 방식(밑줄)만 확인하고 넘어갑니다.
3. 관계와 차수(Degree)
관계(Relationship)는 둘 이상의 엔티티 집합 사이의 연관성입니다. 다이어그램에서는 마름모로 표현하고, 관련된 엔티티 집합들과 선으로 연결합니다. 관계에 참여하는 엔티티 집합의 개수를 차수(Degree)라고 부릅니다.
| 차수 | 명칭 | 예시 |
|---|---|---|
| 2 | 이진 관계(Binary Relationship) | 학생–수강–과목 |
| 3 | 삼진 관계(Ternary Relationship) | 공급자–납품–부품–프로젝트(세 엔티티가 함께 참여하는 하나의 관계) |
| n | n항 관계(n-ary Relationship) | 일반적으로 n개의 엔티티 집합이 참여하는 관계 |
가장 흔한 형태는 이진 관계이며, 4단계 시험에서는 이진 관계의 카디널리티·참여 제약을 정확히 읽는 문제가 압도적으로 많습니다. 다만 삼진 관계처럼 세 엔티티가 동시에 관여해야만 의미가 완성되는 경우(예: 특정 공급자가 특정 부품을 특정 프로젝트에 납품한 사실)를, 두 개의 이진 관계로 억지로 쪼개면 원래의 의미(어느 공급자·부품·프로젝트 조합인지)를 잃어버릴 수 있다는 점도 함께 기억해야 합니다.
4. 카디널리티 비율(Cardinality Ratio)
카디널리티 비율은 이진 관계에서 한쪽 엔티티의 하나의 인스턴스가 다른 쪽 엔티티의 최대 몇 개의 인스턴스와 관계를 맺을 수 있는지를 나타내는 제약입니다. 1:1, 1:N, N:M(다대다) 세 가지로 분류합니다.
쉽게 말하면: 카디널리티 비율은 “한쪽 인스턴스 하나에 다른 쪽 인스턴스가 최대 몇 개까지 붙을 수 있는가”를 나타내는 숫자입니다.
| 카디널리티 비율 | 정의 | 예시 |
|---|---|---|
| 1:1 | 양쪽 모두 상대방의 인스턴스를 최대 하나까지만 가질 수 있다 | 직원–관리–부서(한 부서는 한 명의 관리자만, 한 직원은 최대 한 부서만 관리) |
| 1:N | 한쪽 인스턴스 하나가 다른 쪽 인스턴스 여러 개와 대응하지만, 반대 방향은 최대 하나까지만 대응한다 | 학과–소속–학생(한 학과에 여러 학생, 한 학생은 한 학과) |
| N:M | 양쪽 모두 상대방의 인스턴스를 여러 개 가질 수 있다 | 학생–수강–과목(한 학생이 여러 과목을, 한 과목을 여러 학생이 수강) |
5. 참여 제약(Participation Constraint) — 카디널리티와는 다른 축
참여 제약은 한 엔티티 집합의 모든 인스턴스가 그 관계에 반드시 참여해야 하는지(전체 참여), 아니면 참여하지 않을 수도 있는지(부분 참여)를 나타내는 제약입니다. 앞서 다룬 카디널리티 비율(“최대 몇 개까지”)과는 완전히 다른 축의 정보이므로, 두 개념을 섞어서 추론하면 안 됩니다.
| 참여 제약 | 정의 | 다이어그램 표기(피터 첸) |
|---|---|---|
| 전체 참여(Total Participation) | 해당 엔티티 집합의 모든 인스턴스가 반드시 그 관계에 하나 이상 참여해야 한다 | 이중선(Double Line) |
| 부분 참여(Partial Participation) | 해당 엔티티 집합의 인스턴스 중 관계에 참여하지 않는 것이 있어도 된다 | 단일선(Single Line) |
비유: 카디널리티 비율이 “한 사람이 최대 몇 개의 좌석을 예약할 수 있는가”라면, 참여 제약은 “이 사람이 반드시 좌석을 예약해야 하는가, 아니면 예약하지 않아도 되는가”입니다. 두 질문은 서로 답이 독립적입니다.
예를 들어 “모든 직원은 반드시 하나의 부서에 소속되어야 한다(전체 참여)“와 “한 부서는 소속 직원이 아직 없을 수도 있다(부분 참여)“는 동시에 성립할 수 있습니다. 이 둘을 합치면 “직원 쪽은 전체 참여, 부서 쪽은 부분 참여인 1:N 관계”가 됩니다.
자주 틀리는 점: “1:N 관계이니 N쪽은 당연히 전체 참여일 것”이라고 카디널리티 비율만으로 참여 제약을 추측하는 것입니다. 카디널리티 비율(최댓값)과 참여 제약(최솟값이 0인지 1 이상인지)은 서로 독립적으로 명시되는 별개의 규칙이므로, 문제에 주어진 업무 규칙 문장을 그대로 읽고 각각 판단해야 합니다.
6. 약한 엔티티와 식별 관계
약한 엔티티(Weak Entity)는 자신의 속성만으로는 유일하게 식별할 수 있는 키를 가지지 못해, 다른 엔티티(소유 엔티티, Owner Entity 또는 식별 엔티티, Identifying Entity)의 키에 의존해야만 식별될 수 있는 엔티티입니다. 이때 약한 엔티티가 부분적으로 갖는, 소유 엔티티 안에서만 유일성을 보장하는 속성을 부분 키(Partial Key, 판별자·Discriminator라고도 함)라고 부릅니다.
약한 엔티티와 소유 엔티티를 연결하는 관계를 식별 관계(Identifying Relationship)라고 하며, 다음과 같은 특징을 갖습니다.
- 식별 관계에서 약한 엔티티는 항상 전체 참여해야 한다(소유 엔티티 없이는 약한 엔티티가 존재할 이유가 없으므로).
- 카디널리티 비율은 소유 엔티티 쪽이 1, 약한 엔티티 쪽이 N인 1:N 관계가 일반적이다(하나의 소유 엔티티에 여러 약한 엔티티가 속함).
비유: 약한 엔티티는 “부모의 주민등록등본에 함께 올라 있어야만 신원이 확정되는 미성년 자녀”와 비슷합니다. 자녀의 이름만으로는 동명이인이 많아 유일하게 식별할 수 없지만, “어느 부모의 자녀인지 + 자녀 이름(부분 키)“을 합치면 유일하게 식별됩니다.
다이어그램에서 약한 엔티티는 이중 사각형, 식별 관계는 이중 마름모, 부분 키는 점선 밑줄로 표기하는 것이 피터 첸 표기법의 관례입니다.
자주 틀리는 점: 약한 엔티티도 “키가 아예 없다”고 오해하는 경우입니다. 약한 엔티티는 자신만의 완전한 키가 없을 뿐, 부분 키는 가지고 있습니다. 실제 유일 식별자는 “소유 엔티티의 키 + 약한 엔티티의 부분 키”의 조합이며, 이 조합 방식은 11편(ER→관계 사상)에서 약한 엔티티를 테이블로 변환할 때 그대로 적용됩니다.
핵심 정리
- 엔티티 집합은 사각형, 속성은 타원, 관계는 마름모로 표현하며, 속성은 단순/복합, 단일값/다중값, 저장/유도 축으로 분류된다.
- 키는 엔티티를 유일하게 식별하는 속성(조합)이며 다이어그램에서 밑줄로 표기한다. 세부 분류는 06편에서 다룬다.
- 관계의 차수는 참여하는 엔티티 집합의 개수(이진·삼진·n항)를 뜻하며, 삼진 관계를 이진 관계 두 개로 임의로 쪼개면 원래 의미를 잃을 수 있다.
- 카디널리티 비율(1:1, 1:N, N:M)은 “최대 몇 개까지 대응하는가”를, 참여 제약(전체·부분)은 “반드시 참여해야 하는가”를 나타내는 서로 다른 축의 정보다.
- 약한 엔티티는 부분 키만 가지며 소유 엔티티의 키에 의존해 식별되고, 이를 연결하는 식별 관계에서 약한 엔티티는 항상 전체 참여한다.