DBMS 종속성 유형 총정리: 함수적 종속성부터 부분 종속성까지

DBMS에서 종속성(Dependency)은 두 개 이상의 속성(Attribute) 사이의 관계를 의미합니다. 종속성은 데이터베이스 설계와 정규화(Normalization)의 기초가 되는 핵심 개념으로, DBMS에는 다음과 같은 유형이 있습니다.

각 유형을 하나씩 자세히 살펴보겠습니다.

1. 함수적 종속성 (Functional Dependency)

테이블에 저장된 정보가 같은 테이블 내의 다른 정보를 고유하게 결정할 수 있을 때, 이를 함수적 종속성이라고 합니다. 즉, 하나의 릴레이션 내에서 두 속성 간의 연관 관계라고 볼 수 있습니다.

P가 Q를 함수적으로 결정한다면 다음과 같이 표기합니다.

P → Q

<Employee> 테이블 예시

위 테이블에서 EmpName은 EmpID에 함수적으로 종속됩니다. 주어진 EmpID 값에 대해 EmpName은 오직 하나의 값만 가질 수 있기 때문입니다.

EmpID → EmpName

한 속성이 다른 속성에 대해 완전 함수적으로 종속되려면, 해당 속성 전체에는 함수적으로 종속되지만 그 속성의 어떤 진부분집합(proper subset)에도 종속되지 않아야 합니다.

즉, 속성 Q가 속성 P에 완전 함수적으로 종속되려면 Q가 P에 함수적으로 종속되면서 동시에 P의 어떤 진부분집합에도 종속되지 않아야 한다는 의미입니다.

<ProjectCost> 테이블 예시

<EmployeeProject> 테이블 예시

위 릴레이션은 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

EmpID, ProjectID, ProjectCost → Days

그러나 이것은 완전 함수적 종속이 아닙니다. 부분집합 {EmpID, ProjectID}만으로도 직원이 프로젝트에 소요한 {Days}를 충분히 결정할 수 있기 때문입니다.

따라서 실제 완전 함수적 종속성은 다음과 같습니다.

{EmpID, ProjectID} → Days

간접적인 관계로 인해 함수적 종속이 발생하는 것을 이행적 종속성이라고 합니다.

P → Q가 참이고 Q → R도 참이라면, P → R은 이행적 종속성입니다.

테이블에 하나 이상의 행(Row)이 존재할 때, 같은 테이블의 다른 행들이 함께 암시되는 경우 다치 종속성(Multi-valued Dependency)이 발생합니다.

테이블이 속성 P, Q, R을 가진다고 할 때, Q와 R은 P에 대한 다치 사실(multivalued facts)입니다.

다치 종속성은 이중 화살표로 표현합니다.

P→→Q
Q→→R

위의 경우, Q와 R이 서로 독립적인 속성일 때에만 다치 종속성이 성립합니다.

부분 종속성은 비주요(nonprime) 속성이 후보 키(candidate key)의 일부에 함수적으로 종속될 때 발생합니다.

제2정규형(2NF)은 바로 이 부분 종속성을 제거하기 위한 단계입니다.

<StudentProject> 테이블 예시

위 테이블에는 부분 종속성이 존재합니다. 그 이유를 살펴보겠습니다.

주요 키(primary key) 속성은 StudentID와 ProjectNo입니다.

앞서 설명한 대로, 비주요 속성인 StudentName과 ProjectName이 후보 키의 일부에 함수적으로 종속되면 부분 종속이 됩니다.

이처럼 부분 종속성이 존재하는 테이블은 제2정규형(2NF)을 적용하여 테이블을 분리함으로써 데이터 중복과 이상 현상(anomaly)을 방지할 수 있습니다.