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SQL에서 NULL 값 다루기 완벽 가이드: 연산자와 함수 동작

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SQL에서 NULL 값은 데이터베이스 설계 및 쿼리 실행에서 중요한 역할을 합니다. NULL 값은 “값이 존재하지 않음”을 나타내는 특수한 마커로, 이를 통해 데이터의 무결성과 일관성을 유지할 수 있습니다. 본 기사에서는 SQL에서 NULL 값의 기본 개념부터 다양한 연산자 및 함수에 의한 NULL 값 처리 방법까지 철저히 설명합니다. NULL 값을 올바르게 처리함으로써 더욱 견고하고 효율적인 SQL 쿼리를 작성할 수 있게 될 것입니다.

목차

NULL 값이란 무엇인가

NULL 값은 SQL 데이터베이스에서 “존재하지 않음”을 나타내는 특수한 값입니다. 이는 “0”이나 “빈 문자열”과는 다르며, 데이터가 정의되지 않았음을 의미합니다. 예를 들어, 데이터 입력 시 값이 입력되지 않고 저장된 경우 해당 필드는 NULL 값을 가집니다.

NULL 값의 중요성

NULL 값은 데이터베이스 설계 및 관리에서 중요한 역할을 합니다. NULL 값의 존재로 인해 결손 데이터나 알 수 없는 데이터를 표현할 수 있으며, 데이터의 무결성을 유지할 수 있습니다.

NULL 값의 사용 예시

다음은 NULL 값이 어떻게 사용되는지 보여주는 예시입니다.

-- 테이블 생성
CREATE TABLE employees (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    age INT,
    email VARCHAR(50)
);

-- 데이터 삽입
INSERT INTO employees (id, name, age, email) VALUES (1, 'John Doe', 30, 'john.doe@example.com');
INSERT INTO employees (id, name, age, email) VALUES (2, 'Jane Smith', NULL, 'jane.smith@example.com');
INSERT INTO employees (id, name, age, email) VALUES (3, 'Emily Jones', 25, NULL);

위 예시에서는 Jane Smith의 나이와 Emily Jones의 이메일 주소가 NULL 값으로 저장되었습니다.

비교 연산자와 NULL 값

SQL에서 비교 연산자는 NULL 값에 대해 특별한 처리를 합니다. NULL 값은 어느 값과도 같지 않기 때문에, 일반적인 비교 연산자는 예상치 못한 결과를 반환할 수 있습니다.

동등 비교 연산자(=)와 NULL 값

NULL 값은 다른 값과 비교해도 동일하지 않으므로, 다음 쿼리는 FALSE를 반환합니다.

SELECT * FROM employees WHERE age = NULL;

이 쿼리는 아무 것도 반환하지 않습니다.

비동등 비교 연산자(!= 또는 <>)와 NULL 값

비동등 비교에서도 NULL 값은 같지 않다고 간주되므로, 다음 쿼리도 FALSE를 반환합니다.

SELECT * FROM employees WHERE age != NULL;

이 쿼리도 아무 것도 반환하지 않습니다.

IS NULL 및 IS NOT NULL

NULL 값을 올바르게 처리하려면, IS NULL 및 IS NOT NULL 연산자를 사용해야 합니다.

-- NULL 값을 가진 행 선택
SELECT * FROM employees WHERE age IS NULL;

-- NULL 값을 가지지 않은 행 선택
SELECT * FROM employees WHERE age IS NOT NULL;

이를 통해 NULL 값을 포함하는 행이나 포함하지 않는 행을 정확히 선택할 수 있습니다.

예시

다음 쿼리는 나이가 NULL인 직원을 선택합니다.

SELECT * FROM employees WHERE age IS NULL;

이 쿼리는 Jane Smith의 레코드를 반환합니다.

논리 연산자와 NULL 값

SQL에서 논리 연산자(AND, OR, NOT)는 NULL 값을 포함하는 조건을 평가할 때 특수한 규칙이 적용됩니다. NULL 값은 진위 여부를 알 수 없는 값(Unknown)으로 간주되므로, 논리 연산 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.

AND 연산자와 NULL 값

AND 연산자는 두 조건이 모두 TRUE일 때만 TRUE를 반환합니다. NULL 값을 포함한 평가 예시는 다음과 같습니다.

SELECT * FROM employees WHERE age > 25 AND email IS NOT NULL;

이 쿼리는 나이가 25보다 크고, 이메일 주소가 NULL이 아닌 직원을 선택합니다. 나이가 NULL인 경우, 이 조건은 NULL이 되며, 해당 레코드는 반환되지 않습니다.

OR 연산자와 NULL 값

OR 연산자는 둘 중 하나의 조건이 TRUE일 경우 TRUE를 반환합니다. NULL 값을 포함한 평가 예시는 다음과 같습니다.

SELECT * FROM employees WHERE age > 25 OR email IS NULL;

이 쿼리는 나이가 25보다 크거나 이메일 주소가 NULL인 직원을 선택합니다. 나이가 NULL인 경우에도, 이메일 주소가 NULL이면 해당 행이 선택됩니다.

NOT 연산자와 NULL 값

NOT 연산자는 조건의 논리값을 반전시킵니다. NULL 값에 대해 NOT을 적용하면, 결과는 여전히 NULL이 됩니다.

SELECT * FROM employees WHERE NOT (age > 25);

이 쿼리는 나이가 25보다 크지 않은 직원을 선택합니다. 나이가 NULL인 경우, NOT (NULL)은 NULL이 되어, 해당 레코드는 선택되지 않습니다.

NULL 값과 논리 연산의 구체적인 예시

다음은 NULL 값을 포함한 논리 연산의 구체적인 예시입니다.

-- 나이가 NULL이고, 이메일 주소가 NULL이 아닌 직원을 선택
SELECT * FROM employees WHERE age IS NULL AND email IS NOT NULL;

-- 나이가 NULL이 아니거나, 이메일 주소가 NULL이 아닌 직원을 선택
SELECT * FROM employees WHERE age IS NOT NULL OR email IS NOT NULL;

이러한 쿼리를 사용하면 NULL 값을 고려한 데이터 선택이 가능합니다.

산술 연산자와 NULL 값

SQL에서 산술 연산자(+,-,*,/)는 NULL 값을 포함할 경우 특수한 동작을 합니다. NULL 값과의 산술 연산 결과는 항상 NULL이 됩니다.

덧셈(+)과 NULL 값

NULL 값과의 덧셈 예시는 다음과 같습니다.

SELECT id, name, age + 5 AS age_plus_five FROM employees;

이 쿼리는 나이에 5를 더한 새로운 열을 생성합니다. age가 NULL인 경우, 결과는 NULL이 됩니다.

뺄셈(-)과 NULL 값

NULL 값과의 뺄셈 예시는 다음과 같습니다.

SELECT id, name, age - 5 AS age_minus_five FROM employees;

이 쿼리는 나이에서 5를 뺀 새로운 열을 생성합니다. age가 NULL인 경우, 결과는 NULL이 됩니다.

곱셈(*)과 NULL 값

NULL 값과의 곱셈 예시는 다음과 같습니다.

SELECT id, name, age * 2 AS age_times_two FROM employees;

이 쿼리는 나이를 2배로 하여 새로운 열을 생성합니다. age가 NULL인 경우, 결과는 NULL이 됩니다.

나눗셈(/)과 NULL 값

NULL 값과의 나눗셈 예시는 다음과 같습니다.

SELECT id, name, age / 2 AS age_divided_by_two FROM employees;

이 쿼리는 나이를 2로 나눈 새로운 열을 생성합니다. age가 NULL인 경우, 결과는 NULL이 됩니다.

NULL 값을 포함한 산술 연산의 구체적인 예시

다음은 NULL 값을 포함한 산술 연산의 구체적인 예시입니다.

-- 나이에 10을 더한 결과가 NULL이 아닌 직원을 선택
SELECT id, name, age + 10 AS new_age FROM employees WHERE age + 10 IS NOT NULL;

-- 나이를 2배로 한 결과가 NULL이 아닌 직원을 선택
SELECT id, name, age * 2 AS doubled_age FROM employees WHERE age * 2 IS NOT NULL;

이 쿼리들을 통해 NULL 값이 연산 결과에 미치는 영향을 확인할 수 있습니다.

함수와 NULL 값

SQL에는 NULL 값을 처리하기 위한 유용한 함수들이 많이 제공됩니다. 이러한 함수를 사용하면 NULL 값을 적절하게 처리하여 쿼리 결과를 기대한 대로 제어할 수 있습니다.

COALESCE 함수

COALESCE 함수는 NULL이 아닌 첫 번째 인수를 반환합니다. 여러 열이 NULL 값을 포함할 가능성이 있을 때 유용합니다.

SELECT id, name, COALESCE(age, 0) AS age FROM employees;

이 쿼리는 age가 NULL인 경우 0을 반환합니다.

NULLIF 함수

NULLIF 함수는 두 인수가 동일할 경우 NULL을 반환하고, 그렇지 않을 경우 첫 번째 인수를 반환합니다.

SELECT id, name, NULLIF(age, 0) AS age FROM employees;

이 쿼리는 age가 0인 경우 NULL을 반환합니다.

ISNULL 함수(SQL Server 전용)

ISNULL 함수는 NULL 값을 지정된 값으로 대체합니다.

SELECT id, name, ISNULL(age, 0) AS age FROM employees;

이 쿼리는 age가 NULL인 경우 0을 반환합니다.

IFNULL 함수(MySQL 전용)

IFNULL 함수는 NULL 값을 지정된 값으로 대체합니다.

SELECT id, name, IFNULL(age, 0) AS age FROM employees;

이 쿼리는 age가 NULL인 경우 0을 반환합니다.

함수를 사용한 NULL 값 처리 예시

다음은 각 함수를 사용하여 NULL 값을 처리하는 구체적인 예시입니다.

-- 나이가 NULL인 경우 0을 설정
SELECT id, name, COALESCE(age, 0) AS age FROM employees;

-- 나이가 0인 경우 NULL을 반환
SELECT id, name, NULLIF(age, 0) AS age FROM employees;

-- SQL Server 전용: 나이가 NULL인 경우 0을 설정
SELECT id, name, ISNULL(age, 0) AS age FROM employees;

-- MySQL 전용: 나이가 NULL인 경우 0을 설정
SELECT id, name, IFNULL(age, 0) AS age FROM employees;

이러한 함수들을 사용하면, NULL 값에 대한 유연한 처리가 가능합니다.

CASE 문과 NULL 값

CASE 문은 조건에 따라 다른 값을 반환하는 구조입니다. NULL 값을 처리할 때도 유용하며, 유연한 데이터 처리가 가능합니다.

기본적인 CASE 문 구조

CASE 문의 기본 구조는 다음과 같습니다.

SELECT id, name,
    CASE 
        WHEN age IS NULL THEN '미설정'
        ELSE CAST(age AS VARCHAR)
    END AS age_status
FROM employees;

이 쿼리는 age가 NULL인 경우 ‘미설정’이라는 문자열을 반환하고, NULL이 아닌 경우 해당 나이를 문자열로 반환합니다.

다중 조건을 가진 CASE 문

CASE 문에서는 여러 조건을 처리할 수 있습니다.

SELECT id, name,
    CASE 
        WHEN age IS NULL THEN '나이 미상'
        WHEN age < 20 THEN '20세 미만'
        WHEN age BETWEEN 20 AND 30 THEN '20-30세'
        ELSE '30세 이상'
    END AS age_category
FROM employees;

이 쿼리는 나이에 따라 다른 범주를 반환합니다.

CASE 문과 NULL 값의 구체적인 예시

CASE 문을 사용하여 NULL 값을 처리하는 구체적인 예시는 다음과 같습니다.

-- NULL 값을 '미설정'으로 처리하는 예시
SELECT id, name,
    CASE 
        WHEN email IS NULL THEN '이메일 미설정'
        ELSE email
    END AS email_status
FROM employees;

-- 나이에 따라 범주를 나누고, NULL 값을 특정 문자열로 반환하는 예시
SELECT id, name,
    CASE 
        WHEN age IS NULL THEN '나이 미상'
        WHEN age < 25 THEN '청년층'
        WHEN age BETWEEN 25 AND 35 THEN '중년층'
        ELSE '고령층'
    END AS age_group
FROM employees;

이러한 쿼리를 사용하면, NULL 값을 포함한 데이터를 조건에 따라 유연하게 분류하고 표시할 수 있습니다.

인덱스와 NULL 값

인덱스는 데이터베이스의 쿼리 성능을 향상시키기 위해 사용되지만, NULL 값을 포함한 열에 인덱스를 적용할 때 몇 가지 주의 사항이 있습니다.

인덱스와 NULL 값의 기본

SQL 데이터베이스에서는 NULL 값을 포함한 열에도 인덱스를 생성할 수 있습니다. 그러나 NULL 값의 처리는 데이터베이스 시스템에 따라 다를 수 있습니다.

인덱스가 성능에 미치는 영향

NULL 값을 포함한 열에 인덱스를 적용할 때 성능에 미치는 영향을 고려해야 합니다. 많은 NULL 값을 포함한 열에 인덱스를 생성하면, 인덱스 크기가 커질 수 있습니다.

인덱스 생성의 구체적인 예시

다음은 NULL 값을 포함한 열에 대한 인덱스 생성의 구체적인 예시입니다.

-- 인덱스 생성
CREATE INDEX idx_email ON employees(email);

-- 인덱스를 사용한 쿼리
SELECT * FROM employees WHERE email IS NOT NULL;

이 인덱스를 통해 email이 NULL이 아닌 행을 검색하는 속도가 빨라집니다.

인덱스와 NULL 값의 처리

데이터베이스 시스템에 따라 NULL 값을 인덱스에 포함하지 않도록 설정할 수 있습니다.

-- PostgreSQL의 예시: NULL 값을 포함하지 않는 인덱스 생성
CREATE INDEX idx_email_non_null ON employees(email) WHERE email IS NOT NULL;

이 인덱스는 email이 NULL이 아닌 행만을 대상으로 합니다.

인덱스를 효과적으로 사용하는 방법

NULL 값을 많이 포함한 열에 대해 인덱스를 효과적으로 사용하는 베스트 프랙티스를 몇 가지 소개합니다.

  • 부분 인덱스를 사용하여 NULL 값을 제외하기
  • 복합 인덱스를 사용하여 여러 열에 기반한 검색 속도 향상
  • 인덱스의 크기와 성능 간의 균형 고려

복합 인덱스의 구체적인 예시

다음은 복합 인덱스의 구체적인 예시입니다.

-- 복합 인덱스 생성
CREATE INDEX idx_name_email ON employees(name, email);

-- 복합 인덱스를 사용한 쿼리
SELECT * FROM employees WHERE name = 'John Doe' AND email IS NOT NULL;

이 복합 인덱스를 통해 name과 email 두 가지 조건을 만족하는 검색 속도가 빨라집니다.

연습 문제

SQL에서 NULL 값을 더 깊이 이해하기 위한 실습 문제를 준비했습니다. 이 문제들을 통해 NULL 값에 대한 연산자와 함수의 동작을 확인해 보세요.

연습 문제 1: NULL 값의 기본 조작

다음 테이블을 사용하여 NULL 값에 대한 기본적인 조작을 수행합니다.

CREATE TABLE students (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    score INT
);

INSERT INTO students (id, name, score) VALUES (1, 'Alice', 85);
INSERT INTO students (id, name, score) VALUES (2, 'Bob', NULL);
INSERT INTO students (id, name, score) VALUES (3, 'Charlie', 78);
INSERT INTO students (id, name, score) VALUES (4, 'David', NULL);

문제 1.1

점수가 NULL인 학생을 선택하는 쿼리를 작성하세요.

-- 답안 예시
SELECT * FROM students WHERE score IS NULL;

문제 1.2

점수가 NULL이 아닌 학생을 선택하는 쿼리를 작성하세요.

-- 답안 예시
SELECT * FROM students WHERE score IS NOT NULL;

연습 문제 2: COALESCE 함수 사용

COALESCE 함수를 사용하여 점수가 NULL인 경우 0을 반환하는 쿼리를 작성하세요.

-- 답안 예시
SELECT id, name, COALESCE(score, 0) AS score FROM students;

연습 문제 3: CASE 문 사용

CASE 문을 사용하여, 점수가 NULL인 경우 “미설정”으로 표시하고, 점수가 70 이상인 경우 “합격”, 그 외의 경우 “불합격”으로 표시하는 쿼리를 작성하세요.

-- 답안 예시
SELECT id, name,
    CASE 
        WHEN score IS NULL THEN '미설정'
        WHEN score >= 70 THEN '합격'
        ELSE '불합격'
    END AS result
FROM students;

연습 문제 4: 복합 조건과 NULL 값

점수가 70 이상이고, 이름이 ‘Charlie’인 학생을 선택하는 쿼리를 작성하세요. 점수가 NULL이 아닌지 확인하는 조건도 포함하세요.

-- 답안 예시
SELECT * FROM students WHERE score >= 70 AND name = 'Charlie' AND score IS NOT NULL;

이 연습 문제들을 통해 NULL 값에 대한 SQL 작업을 깊이 이해할 수 있습니다.

요약

SQL에서 NULL 값을 다루는 것은 데이터베이스 설계와 쿼리 작성에서 매우 중요합니다. NULL 값은 “존재하지 않음”을 나타내며, 다른 값들과는 달리 특별한 처리를 받습니다. 이 기사에서는 NULL 값에 대한 연산자와 함수의 동작, 인덱스 처리 방법, 그리고 실제 사용 예시에 대해 자세히 설명했습니다.

NULL 값을 올바르게 이해하고 적절히 처리함으로써 데이터의 일관성과 쿼리의 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 실제 데이터에 대해 NULL 값을 고려한 유연한 쿼리를 작성할 수 있게 됩니다.

다음은 본 기사의 요점입니다:

  • NULL 값의 기본 개념: NULL 값은 “존재하지 않음”을 나타냅니다.
  • 비교 연산자와 논리 연산자: NULL 값은 일반적인 비교에서 같지 않으며, IS NULL 및 IS NOT NULL을 사용하여 판단해야 합니다.
  • 산술 연산자: NULL 값을 포함한 산술 연산의 결과는 항상 NULL이 됩니다.
  • 함수: COALESCE 및 NULLIF와 같은 함수를 사용하여 NULL 값을 처리할 수 있습니다.
  • CASE 문: CASE 문을 사용하여 NULL 값을 조건에 따라 처리할 수 있습니다.
  • 인덱스: NULL 값을 포함한 열에 인덱스를 생성할 때 주의해야 할 점.

NULL 값에 대한 이 지식을 활용하여 더욱 견고하고 효율적인 SQL 쿼리를 작성해 보세요.

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