논리적 데이터베이스 모델링 – 키(Key)의 모든 것

 

 

데이터베이스 설계에서 논리적 모델링(Logical Modeling) 은 데이터를 구조적으로 정의하고 엔터티 간의 관계를 명확히 하는 핵심 단계다. 그중에서도 Key 는 데이터의 정체성과 무결성을 보장하는 가장 중요한 요소다. 이번 글에서는 Key의 종류와 역할, 그리고 현대 설계에서 왜 대부분의 시스템이 대리 키(Surrogate Key) 를 선택하는지 알아보자.

 

 

 

1. Key란 무엇인가

Key는 데이터베이스에서 각 행(Row)을 유일하게 식별하기 위한 장치다.

데이터가 아무리 많아도 Key를 통해 특정 행을 정확히 찾아낼 수 있어야 한다.

이는 데이터 무결성의 출발점이다.

 

 

2. 기본 키 (Primary Key, PK)

기본 키는 테이블의 모든 행을 유일하게 식별하는 대표 키다.

• NULL 불가: 값이 반드시 존재해야 한다.
• 유일성 보장: 중복된 값이 있어서는 안 된다.
• 불변성 유지: 한 번 정해진 값은 변경하지 않는다.

이론적으로는 PK를 수정할 수 있지만,

실제로는 외래 키 참조와 무결성 제약이 복잡하게 얽히기 때문에 실무에서는 절대 변경하지 않는다.

 

 

3. 후보 키 (Candidate Key)와 대체 키 (Alternate Key)

• 후보 키는 기본 키가 될 수 있는 모든 키다.
• 유일성과 최소성을 모두 만족해야 한다.
• 대체 키는 후보 키 중에서 기본 키로 선택되지 않은 나머지 키다.

예를 들어 users 테이블에서 user_id와 email이 모두 유일하다면, 두 컬럼 모두 후보 키다.

그중 user_id를 기본 키로 선택하면 email은 대체 키가 된다.

 

 

 

4. 외래 키 (Foreign Key, FK)

외래 키는 테이블 간의 관계를 연결하는 역할을 한다.

한 테이블의 컬럼이 다른 테이블의 기본 키를 참조하며, 데이터 간의 일관성을 보장한다.

참조 무결성 위반을 방지하기 위해 FK 제약조건을 신중히 설계해야 한다.

 

 

5. 자연 키 (Natural Key)와 대리 키 (Surrogate Key)

자연 키

비즈니스 로직에서 자연스럽게 존재하는 값을 기본 키로 사용하는 방식이다.

예를 들어 email, 주민등록번호, 사업자등록번호 등이 자연 키의 예시다.

 

문제점

1. 참조 무결성 제약 위반 가능성
2. 연쇄 업데이트로 인한 시스템 부하
3. 데이터 역사성 훼손
4. 외부 시스템과 충돌 발생 가능성

 

 

대리 키

데이터 식별만을 목적으로 인위적으로 생성한 키다.

보통 AUTO_INCREMENT 또는 UUID 등을 사용한다.

어떤 비즈니스 의미도 가지지 않으며, 오직 식별만을 담당한다.

현대적인 설계 패턴

• 기본 키는 대리 키로 설정한다.
• 자연 키에는 UNIQUE 제약조건을 부여해 중복을 방지한다.

 

6. 성능 트레이드오프

구분	장점	단점
자연키	비즈니스 키로 직접 조회 가능, JOIN 불필요	크기가 커서 인덱스 단편화 및 성능 저하
대리키	쓰기 성능 우수, 공간 효율 높음	추가 조인 필요, UNIQUE 인덱스 추가 부담

 

시스템 규모가 커질수록 대리 키의 장점이 뚜렷해진다.

데이터가 커지고 트래픽이 늘어날수록 단순하고 예측 가능한 식별자가 필요하기 때문이다.

 

 

7. 현대적 설계 방향 ⭐️

다음과 같은 흐름이 대리 키의 사용을 표준으로 만들고 있다.

• 비즈니스 로직의 잦은 변화로 인해 자연 키는 안정성을 유지하기 어렵다.
• ORM 기술이 불변 식별자를 전제로 동작한다.
• 분산 시스템과 MSA 구조에서는 외부 의존도를 줄이기 위해 대리 키가 필요하다.

대리 키는 변화무쌍한 비즈니스 로직으로부터 데이터의 ID를 보호하는 최후의 방어선이다.

 

 

8. 복합 키 (Composite Key)

두 개 이상의 컬럼을 묶어 유일성을 확보하는 방식이다.

예: {user_id, role_id} 조합으로 유일성 확보.

 

하지만 직관적이지 않고, ORM이나 코드 레벨에서 별도 식별자 클래스를 만들어야 하는 등 복잡도가 높다.

따라서 다음과 같은 현대적 접근이 선호된다.

{대리 키(PK)} + {복합 UNIQUE 제약조건}

 

 

이 방식은 구조가 단순하고 명확하다.

단일 컬럼으로 외래 키를 연결할 수 있고, UNIQUE 제약조건이 중복을 방지한다.

다만 기본 키 인덱스와 UNIQUE 인덱스가 따로 생성되어 저장 공간이 조금 늘어난다.

 

 

마무리

논리적 모델링에서 키 설계는 단순한 기술 요소가 아니라 데이터의 정체성을 정의하는 일이다.

현대 시스템에서는 대부분 대리 키를 기본 키로, 자연 키는 UNIQUE로 관리하는 패턴을 따른다.

이 방식이 결국 안정성과 확장성을 모두 만족시키는 가장 현실적인 해법이다.