[디지털데일리 이종현기자] 국내 연구진이 세계 최고 수준의 데이터베이스관리시스템(DBMS) 기술을 개발했다. DBMS는 정보를 저장하고 목적에 맞게 검색, 관리할 수 있는 시스템을 뜻한다.

한국과학기술원(KAIST)는 전산학부 김민수 교수 연구팀이 데이터베이스(DB) 질의 언어 SQL(구조화 질의어) 처리 성능을 대폭 높인 세계 최고 수준의 DBMS 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

KAIST에 따르면 김 교수 연구팀은 데이터 처리를 위해 산업 표준으로 사용되는 SQL 질의를 기존 DBMS와 전혀 다른 방법으로 처리함으로써 성능을 기존 미국 ‘옴니사이(OmniSci)’ DBMS 대비 최대 88배 높인 신기술을 개발했다.

김 교수 팀이 개발한 이 기술은 오라클, 마이크로소프트(MS), SQL 서버, IBM DB2 등 타 DBMS에도 적용할 수 있어 고성능 SQL 질의 처리가 필요한 다양한 곳에 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

대부분의 DBMS는 SQL 질의를 처리할 때 내부적으로 데이터 테이블을 ‘왼쪽 깊은 이진 트리(Left-deep binary tree)’ 형태로 배치해 처리한다. 임의의 두 테이블이 기본키(PK)와 외래 키(FK)라 불리는 관계로 결합하는 경우에는 이러한 방법으로 SQL 질의를 효과적으로 처리할 수 있다. 기본 키는 각 데이터 행(Row)을 유일하게 식별할 수 있는 열(Coumn)이고 외래키는 그렇지 않은 열이다.

하지만 수십년간 산업에서 사용되는 DB의 구조가 복잡해지면서 데이터 테이블이 기본키-외래키 관계가 아닌 외래키-외래키 관계로 결합하는 복잡한 형태의 SQL 질의가 늘어나고 있다.

실제 DBMS의 성능을 측정하는 산업 표준 벤치마크인 TPC-DS에서 전체 벤치마크의 26%가 이런 복잡한 SQL 질의로 구성돼 있다. 머신러닝, 생물 정보학 등 다양한 분야들에서도 이러한 복잡한 QL 질의 사용이 증가하는 추세다.

이에 김 교수 팀은 문제 해결을 위해 테이블을 ‘하나의 왼쪽 깊은 이진 트리’ 형태가 아닌 ‘여러 개의 작은 왼쪽 깊은 이진 트리’를 ‘n항 조인 연산자’로 묶는 형태로 배치해 처리하는 기술을 ‘최악 최적 조인 알고리즘’을 통해 SQL 질의 처리에 적용해 개발했다.

김 교수의 연구팀이 새로운 DBMS 기술을 그래픽처리장치(GPU) 기반의 DBMS 개발 업체인 미국 옴니사이 사의 제품에 적용할 결과, 옴니사이 DBMS보다 성능이 최대 88배 향상된 결과를 얻었다. DPC-DS 벤치마크에서도 세계 최고 수준의 성능을 가진 기존 상용 DBMS보다 5~20배 빠른 사실을 확인했다.

교신저자로 참여한 김민수 교수는 “연구팀이 개발한 새로운 기술은 대부분의 DBMS에 적용할 수 있기 때문에 산업적 측면에서 파급 효과가 매우 클 것으로 기대한다”고 말했다.

한편 이번 연구에는 김 교수의 제자이자 미국 옴니사이 사에 재직 중인 남윤민 박사가 제1 저자로, 김 교수가 교신저자로 참여했다. 지난 18일 미국 오리건주 포틀랜드에서 열린 DB 분야 최고 국제학술대회로 꼽히는 ‘시그모드(SIGMOD)’에서 발표됐다.

<이종현 기자>bell@ddaily.co.kr