이상 현상 (Anomaly)

이상 현상(Anomaly)은 데이터베이스 테이블을 잘못 설계했을 때 데이터를 삽입, 갱신, 삭제하는 과정에서 의도하지 않은 데이터 불일치나 손실이 발생하는 현상이다. 하나의 테이블에 서로 다른 성격의 정보가 함께 저장되어 중복이 생기는 것이 근본 원인이며, 정규화(Normalization)를 통해 테이블을 적절히 분리하면 예방할 수 있다.

이상 현상이 생기는 이유

관계형 데이터베이스에서 하나의 테이블은 하나의 주제만 담는 것이 이상적이다. 그런데 설계 단계에서 여러 개념을 한 테이블에 뭉뚱그려 넣으면 같은 정보가 여러 행에 반복해서 저장된다. 예를 들어 수강 신청 정보를 관리하는 테이블에 학생 정보, 과목 정보, 담당 교수 정보를 모두 넣으면, 한 과목을 수강하는 학생이 100명일 때 그 과목의 이름과 교수 이름이 100번 중복된다.

이런 중복은 단순히 저장 공간을 낭비하는 문제로 끝나지 않는다. 중복된 값 중 일부만 수정되거나, 어떤 행이 삭제되면서 함께 사라져서는 안 되는 정보까지 사라지는 식으로 데이터의 무결성(Integrity)을 깨뜨린다. 이론적으로는 키가 아닌 속성이 기본키 전체가 아닌 일부에 종속되거나, 다른 일반 속성에 종속되는 잘못된 함수 종속(Functional Dependency) 관계가 존재할 때 이상 현상이 나타난다.

이상 현상의 세 가지 종류

삽입 이상(Insertion Anomaly)

새로운 데이터를 넣고 싶은데, 관련 없는 다른 데이터가 없으면 삽입할 수 없는 문제다. 위의 수강 테이블에서 아직 수강 신청한 학생이 없는 새 과목을 등록하려면 학생 정보 자리에 널(NULL)을 넣거나 존재하지 않는 가짜 학생을 만들어야 한다. 과목이라는 정보 자체는 완전한데도 테이블 구조 때문에 온전히 저장할 수 없는 것이다.

갱신 이상(Update Anomaly)

중복 저장된 값 중 일부만 수정되어 데이터가 서로 어긋나는 문제다. 담당 교수가 바뀌어서 100개 행 중 99개만 수정하고 1개를 놓치면, 같은 과목의 교수가 두 명으로 조회되는 모순이 생긴다. 어느 값이 맞는지 데이터만 보고는 판단할 수 없게 된다.

삭제 이상(Deletion Anomaly)

행 하나를 지웠을 뿐인데 함께 저장되어 있던 다른 정보까지 사라지는 문제다. 어떤 과목의 유일한 수강생이 수강을 취소해서 그 행을 삭제하면, 과목 이름과 교수 정보까지 데이터베이스에서 완전히 사라진다. 의도한 것은 수강 이력 삭제 하나였지만 결과적으로 과목 정보의 손실이 함께 일어난다.