ERD 표기법과 관계 표현을 데이터 모델에 적용하는 법
ERD 표기법의 특징과 카디널리티·옵셔널리티 표현, 데이터 모델링에서 표기법을 선택하는 기준을 정리한다.
2026-08-14 · 최초 발행 2025-08-10
데이터 구조를 관계로 읽는 ERD
ERD(Entity Relationship Diagram)는 현실 세계에서 관리할 개체(Entity), 그 개체의 속성(Attribute), 개체 사이의 관계(Relationship)를 그래픽으로 나타내는 데이터 모델링 도구다. 데이터베이스 설계 과정에서 구조를 눈에 보이게 만들기 때문에, 업무 담당자와 개발자가 같은 데이터 모델을 논의하는 기반이 된다.
개체는 저장할 가치가 있는 데이터 객체이고, 속성은 개체의 특성이나 성질이다. 관계는 개체들이 어떤 방식으로 연관되거나 상호작용하는지를 나타낸다.
표기법에 따라 달라지는 모델의 읽는 방식
ERD에는 Chen 표기법, IE(Information Engineering) 표기법, Barker 표기법이 널리 사용된다. 모두 개체와 관계를 다루지만, 속성과 제약조건을 드러내는 방식은 다르다.
Chen 표기법은 개념 모델을 분명하게 보여준다
Chen 표기법은 1976년 Peter Chen이 제안한 최초의 ERD 표기법이다. 개체는 직사각형, 관계는 마름모, 속성은 타원형으로 표현하며 키 속성은 밑줄이 그어진 타원형으로 나타낸다. 개체·관계·속성의 구분이 명확해 개념을 설명하기에 직관적이다.
다만 다양한 도형이 한 화면에 늘어나고 속성이 많아지면 다이어그램이 복잡해져 가독성이 낮아질 수 있다.
IE 표기법은 엔터티 안에 속성을 모은다
James Martin에 의해 발전한 IE 표기법은 가장 널리 사용되는 ERD 표기법 중 하나다. 개체명은 직사각형 상단에 두고 속성은 내부에 나열한다. 관계는 선으로, 관계명은 선 위에 표시하며 기본키는 속성 앞의 PK 표시 또는 밑줄로 구분한다.
개체와 속성을 하나의 직사각형에 담으므로 공간 활용에 유리하고 비즈니스 데이터 모델링에 적합하다. 산업계와 실무 개발에서 널리 쓰이는 표준화된 표기법이라는 장점도 있다. 반면 관계의 의미를 직접적으로 보여주기 어렵고, 복잡한 관계를 표현하는 데에는 제한이 있다.
Barker 표기법은 제약조건을 드러낸다
Richard Barker가 개발한 Barker 표기법은 Oracle CASE Method에서 사용되며 IE 표기법의 변형이다. 부드러운 모서리의 직사각형으로 개체를 나타내고, 필수 속성은 실선, 선택 속성은 점선으로 구분한다. 기본키에는 # 기호를 사용하며 관계 역시 필수 여부에 따라 실선 또는 점선으로 표현한다.
필수 요소와 선택 요소, 관계의 선택성(Optionality)을 직관적으로 구분하고 상세한 제약조건도 표현할 수 있다. 다른 표기법보다 사용 빈도가 낮고 표기가 복잡해 학습 곡선이 있다는 점은 고려해야 한다.
관계에는 수와 참여 조건이 함께 있다
카디널리티(Cardinality)는 개체 간 관계에서 참여할 수 있는 최대 인스턴스 수를 뜻한다. 일대일(1:1)은 양쪽 개체가 각각 하나의 인스턴스만 관계에 참여하는 경우다. 일대다(1:N)는 한쪽 개체가 하나이고 반대쪽은 여러 인스턴스가 참여하며, 다대다(N:M)는 양쪽 모두 여러 인스턴스가 관계에 참여한다.
옵셔널리티(Optionality)는 관계 참여가 필수인지 선택인지 나타낸다. 필수 참여(Mandatory)는 실선이나 채워진 원으로, 선택 참여(Optional)는 점선이나 빈 원으로 표시한다. IE 표기법에서는 |가 필수 참여를, o가 선택 참여를 의미한다.
표기법은 모델의 목적과 운영 환경에 맞춘다
| 표기법 | 장점 | 단점 | 주요 사용 영역 |
|---|---|---|---|
| Chen | 직관적, 명확한 구분 | 복잡한 다이어그램 생성 | 학술 연구, 교육 |
| IE | 공간 효율적, 표준화 | 관계 의미 표현 제한적 | 산업계, 실무 개발 |
| Barker | 상세한 제약조건 표현 | 학습 곡선, 낮은 사용 빈도 | Oracle 환경, 상세 설계 |
표기법을 고를 때는 프로젝트 환경과 사용 도구를 먼저 확인한다. 특정 CASE 도구나 DBMS가 특정 표기법을 지원하는 경우가 있기 때문이다. 팀이 이미 익숙한 표기법인지도 작업 효율에 영향을 준다.
개념 모델링에는 Chen 표기법이 직관적이며, 논리 모델링과 물리 모델링에는 IE 표기법이 적합하다. 단순한 시스템에는 어느 표기법이든 적용할 수 있지만, 복잡한 시스템은 IE 표기법이 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
쇼핑몰과 병원 모델에서 보는 관계 표현
온라인 쇼핑몰은 IE 표기법으로 고객, 주문, 주문상세, 제품, 카테고리의 관계를 표현할 수 있다.
이 모델에서 고객과 주문, 주문과 주문상세, 제품과 주문상세, 카테고리와 제품은 모두 1:N 관계다. 한 고객은 여러 주문을 만들 수 있고, 한 주문은 여러 상품을 포함한다. 하나의 제품은 여러 주문상세에 포함될 수 있으며, 한 카테고리에는 여러 제품이 속한다.
병원 관리 시스템의 개념 모델은 Chen 표기법으로 환자와 의사의 진료 관계, 의사와 부서의 근무 관계, 환자와 병실의 입원 관계를 표현할 수 있다.
모델을 문서로 남기고 검토하는 과정
개체명과 속성명은 명확하고 일관된 용어를 사용하며 업무 용어와 맞춰야 한다. 정규화 수준도 함께 검토한다. 과도한 정규화는 성능 저하를 초래할 수 있고, 정규화가 부족하면 데이터 중복과 불일치가 생긴다.
관계명은 명확하게 표기하고 카디널리티와 옵셔널리티를 정확히 명시해야 한다. 모델은 비즈니스 규칙과 제약조건을 충실히 반영해야 한다.
모델링은 개념 모델에서 논리 모델, 물리 모델 순으로 진행한다. 업무 담당자와 개발자가 함께 이해할 수 있는 수준으로 작성하고, 정기적인 리뷰와 피드백을 반영한다. ERD 외에도 데이터 사전과 업무 규칙을 문서화하고, 모델링 결정 사항과 이유를 기록한다.
ERwin, MySQL Workbench, Visual Paradigm 같은 전문 CASE 도구를 활용하고 버전 관리 시스템과 연동하는 방식도 사용할 수 있다.
데이터 모델링의 확장 방향
비관계형 데이터베이스(NoSQL)가 확산되면서 문서 지향, 그래프 기반 등 다양한 데이터 모델이 등장했고, 전통적 ERD의 한계를 보완하기 위한 새로운 표기법도 나타나고 있다. 인터랙티브 ERD 도구와 실시간 협업 기능도 강화되고 있으며, 코드에서 모델을 자동 생성하는 역공학과 인공지능 기반 모델 최적화 제안도 활용 범위가 넓어지고 있다.
클라우드 네이티브 환경에서는 분산 데이터베이스에 최적화된 모델링 기법과 마이크로서비스 아키텍처를 지원하는 ERD 확장이 요구된다. 빅데이터 모델링은 대용량 데이터 처리를 위한 스키마 설계와 다양한 데이터 소스 통합을 다룬다. 지식 그래프와 ERD를 결합해 시맨틱 웹 기술과 지식 표현을 지원하는 확장된 ERD 표기법도 발전 방향으로 제시된다.