Data for Breakfast 서울 - 3월 19일 (목)

데이터와 에이전틱 인텔리전스로 비즈니스 가치를 실현하세요!

데이터 처리 완벽 가이드

데이터 처리 가이드 데이터 처리 방식의 전체 사이클과 핵심 도구를 살펴보고 배치 처리와 실시간 처리, 빅데이터 처리까지 폭넓게 알아봅니다.

  • 개요
  • 데이터 처리란?
  • 데이터 처리가 중요한 이유
  • 데이터 처리 단계
  • 데이터 처리 유형
  • 데이터 처리 방법
  • 데이터 처리 도구 및 기술
  • 결론
  • 데이터 처리 FAQ
  • 데이터 처리를 위해 AI 데이터 클라우드를 활용하는 고객 사례
  • 데이터 처리 리소스

개요

기업과 조직은 매일 방대한 양의 데이터를 생성하지만 원시 상태의 데이터는 실제 가치로 이어지기보다 잠재성에 머무는 경우가 많습니다. 레시피에 따라 요리를 하거나 조립 라인에서 제품을 생산할 때처럼 최종 결과물은 각 요소가 결합되어 완성되는 집합체이며 이를 통해 유용한 결과물(또는 맛있는 음식)이 만들어집니다. 이와 마찬가지로 기업이 방대한 가공 전 데이터를 보유하고 있다면, 누군가에게 의미 있는 가치를 제공하기 전에 이를 이해 가능한 형태로 정리해야 합니다. 이 과정이 바로 데이터 처리라는 일련의 단계로 수행됩니다.

데이터 처리는 가공 전 데이터나 종종 혼란스러운 데이터를 유용한 형식으로 구조화하는 과정입니다. 일련의 작업 과정을 거치며 기업은 숫자 열과 설문 응답, 정보로 가득한 스프레드시트 속에 숨겨진 가치를 발견하게 됩니다. 이는 비즈니스 전략의 중심에 자리하며 비즈니스 분석부터 머신러닝(ML)에 이르기까지 다양한 활용을 가능하게 합니다.

이 가이드에서는 데이터 처리의 개념과 중요성, 데이터 처리 단계, 데이터 처리 유형, 데이터 처리 방법, 데이터 처리 도구 및 기술을 살펴봅니다. 마지막으로 비즈니스 크리티컬한 작업과 관련해 자주 묻는 질문을 정리합니다.

데이터 처리란?

데이터 처리는 정리되지 않은 가공 전 데이터를 체계적인 일련의 작업을 통해 활용 가능한 정보로 변환하고, 이를 바탕으로 조직이 의미 있는 인사이트를 도출하고 합리적인 의사 결정을 내릴 수 있도록 하는 과정입니다. 이는 비즈니스 전략의 기반 요소이며 데이터 분석을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 합니다.

과거의 데이터 처리는 매우 노동 집약적이고 시간이 많이 소요되는 수작업 중심의 프로세스였습니다. ‘컴퓨터’라는 직함으로 불렸던 인간 컴퓨터는 장부와 양식, 계산기 같은 물리적 도구와 종이 기반 시스템을 활용해 데이터를 수집하고 저장하며 분석했습니다. 수작업 집계 프로세스가 지나치게 느렸던 탓에 미국은 1880년 인구조사 결과를 발표하는 데 7년이 걸렸으며 이로 인해 미국 인구조사국 직원이었던 Herman Hollerith는 집계 기계를 발명하게 되었습니다. 이 기계는 인구 조사 데이터를 처리하는 데 필요한 시간을 수년에서 수개월로 단축했으며, 현대 데이터 처리 산업의 토대를 마련했습니다.

오늘날 데이터 처리는 컴퓨터와 자동화를 기반으로 한 전자적 프로세스로 수행되며, 일반적으로 데이터 분석가, 데이터 처리 전문가, 데이터 엔지니어 및 데이터 사이언티스트가 이를 담당합니다. 특히 대규모 데이터 세트를 처리하는 데 있어 AI와 머신러닝이 중요한 역할을 합니다. 데이터 처리는 일반적으로 사이클 형태로 이루어지며 데이터는 원시 상태에서 분석과 해석을 거쳐 저장되기까지 여러 단계를 거칩니다.

데이터 처리가 중요한 이유

데이터 처리가 없다면 조직이 매초 생성하는 방대한 데이터는 단순한 디지털 노이즈에 불과할 것입니다. 데이터 처리는 원시 상태로는 거의 활용 가치가 없는 미가공 정보와 비즈니스 의사 결정을 지원하고 조직에 경쟁 우위를 제공하는 핵심 인사이트 사이의 간극을 메웁니다.

의사 결정 개선: 기업이 경쟁하고 성장하기 위해서는 추측이나 가정에 의존할 수 없습니다. 데이터 처리를 통해 얻은 명확한 인사이트는 다음과 같은 방식으로 의사 결정을 개선합니다.

  • 시장 동향 파악: 판매 데이터는 어떤 제품이 잘 팔리는지, 어떤 고객층이 구매하는지, 어느 시기에 수요가 높은지 등의 정보를 제공합니다.

  • 운영 효율성 향상: 공급망, 물류 및 프로덕션 데이터를 분석하면 낭비 요소와 병목 현상을 파악하고 프로세스를 최적화할 수 있습니다.

  • 데이터 기반 예측: 예측 분석은 과거 데이터를 활용해 결과를 예측함으로써 기업이 고객 수요를 예측하고 재고를 관리하며 리스크를 완화하도록 지원합니다.
     

정확성과 신뢰성 향상: 처리되지 않은 데이터에는 오류, 중복, 불일치가 포함되는 경우가 매우 많습니다. 또한 거버넌스, 리스크 및 컴플라이언스(GRC), 사기 감지 및 금융과 같은 여러 산업에서는 단 하나의 오류나 불일치만으로도 큰 복잡성과 문제를 초래할 수 있습니다. 데이터 처리의 데이터 정제 단계(이후에 자세히 설명함)는 이러한 문제를 식별하고 수정하여 분석 단계에서 데이터의 정확성과 신뢰성을 높입니다.

경쟁 우위 강화: 데이터를 효과적으로 처리하고 활용하는 역량은 경쟁사 대비 우위를 확보하려는 기업의 핵심 차별화 요소입니다. 이를 통해 얻을 수 있는 이점은 다음과 같습니다.
 

  • 고객 경험 개인화: 고객 데이터를 처리하면 기업은 고객에게 개인화된 추천과 타겟 마케팅, 그리고 관심을 가질 만한 서비스를 제공할 수 있으며 이는 브랜드 충성도와 고객 유지율을 높이는 데 기여하게 됩니다.

  • 시장 변화에 대한 대응: 실시간 데이터 처리는 경쟁사의 신제품 출시나 고객 수요 변화와 같은 시장 변동에 기업이 신속하게 대응할 수 있도록 합니다.
     

데이터 보안 및 규정 준수 강화: 데이터 처리는 데이터를 유용하게 만드는 것뿐 아니라 안전하게 보호하는 역할도 합니다. 데이터 정제 및 조직화 과정에는 데이터 마스킹, 익명화, 암호화, 토큰화와 같은 구체적인 보호 조치가 내장되어 있습니다. 데이터 처리 시스템은 데이터에 대한 액세스, 수정, 삭제 권한을 관리하는 규칙도 적용합니다. 또한 GDPR과 HIPAA 같은 데이터 규정은 수집 가능한 데이터와 활용 방식에 대해 엄격한 요구 사항을 규정합니다. 데이터 처리 시스템은 수집부터 삭제까지 데이터 수명 주기의 모든 단계를 세밀하게 기록해 조직이 규정 준수 사실을 입증할 수 있는 감사 추적이 확보됩니다.

데이터 처리 단계

앞서 이 가이드에서는 데이터 처리를 공장 조립 라인에 비유했습니다. 차체를 제작하고 도장과 마감까지 완성하는 자동차 제조 과정처럼 데이터 처리 또한 구조화된 다단계 워크플로우를 따릅니다. 각 단계는 가공 전 데이터를 조직의 의사 결정과 전략 수립에 활용할 수 있는 정제되고 신뢰도 높은 데이터로 전환하는 핵심 요소가 됩니다.
 

1. 수집

이제 데이터를 수집할 차례이며 데이터는 트랜잭션 로그와 기업 데이터베이스, 소셜 미디어 참여 통계와 고객 설문조사 등 다양한 출처에서 확보할 수 있습니다. 데이터는 주로 데이터 레이크와 데이터 웨어하우스에 저장됩니다. 초기 단계에서 추출되는 데이터는 관련성이 높고 정확하며 신뢰할 수 있는 출처에서 가져와야 합니다. 그렇지 않으면 최종 결과가 왜곡될 수 있으며 프로젝트가 초기 단계부터 근본적으로 훼손될 위험이 있습니다.
 

2. 준비

전처리라고도 불리는 이 단계는 데이터 품질과 일관성을 확보하기 위해 데이터를 정제하고 정리하는 과정으로, 가장 중요하고 시간이 많이 소요되는 단계입니다. 여기에는 다음 작업이 포함됩니다.

  • 데이터 정제: 오류 수정, 누락된 값 보완, 중복되거나 불필요한 데이터 제거
  • 데이터 변환: 데이터를 일관된 형식으로 변환합니다(날짜 형식 표준화, 텍스트의 숫자 코드 변환 등).
  • 데이터 검증: 정확성을 보장하기 위해 규칙에 따라 데이터를 검증합니다.
  • 데이터 보강: 외부 소스의 추가적인 관련 정보를 활용해 데이터 세트를 확장합니다.


3. 입력

이 단계에서는 준비된 데이터가 처리 시스템으로 전달되며 가공 전 데이터가 처음으로 활용 가능한 데이터의 형태를 갖추기 시작합니다. 처리 시스템의 예로는 특정 데이터 유형이나 분석 목적에 맞게 설계된 소프트웨어 또는 알고리즘이 있으며 대규모 데이터 세트를 처리하는 Apache Spark가 대표적입니다. 이 단계에서는 수동 입력(소규모 데이터 세트의 경우), 외부 소스에서의 데이터 가져오기 또는 자동 데이터 캡처 등 다양한 방식으로 데이터를 시스템에 입력할 수 있습니다.
 

4. 처리

이름에서 알 수 있듯이, 이 단계는 데이터 처리 사이클의 핵심입니다. 원하는 결과나 데이터에서 도출하고자 하는 인사이트에 따라, 데이터를 의미 있는 정보로 전환하기 위해 여러 기법이 활용됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
 

  • 정렬: 데이터를 특정 순서로 배열합니다.
  • 필터링: 데이터의 특정 하위 집합을 선택합니다.
  • 계산: 합계나 평균 계산과 같은 수학적 연산을 수행합니다.
  • 집계: 여러 레코드의 데이터를 요약합니다.
     

5. 출력 및 해석

처리가 완료된 후, 데이터는 이해하기 쉽고 활용하기 좋은 형식으로 제공됩니다. 출력 결과는 최종 산출물로 그래프, 대시보드 또는 기타 시각적 표현 형태로 제공될 수 있습니다. 해석 단계는 출력 결과를 분석해 결론을 도출하고 추세를 식별하며 근거 있는 의사 결정을 내리는 과정으로 데이터 처리의 가치가 비로소 실현되는 단계입니다.
 

6. 스토리지

마지막 단계에서는 처리된 데이터를 향후 활용과 검색을 위해 데이터베이스나 데이터 웨어하우스에 안전하게 저장합니다. 이 단계가 중요한 이유는 다음과 같습니다.
 

  • 감사 및 규정 준수: 이는 법적 및 규제 목적을 위한 기록을 생성합니다.
  • 향후 분석: 추가적이고 고도화된 분석을 위한 기반 데이터로 활용할 수 있습니다.
  • 참조: 의사 결정을 위한 신뢰할 수 있는 과거 데이터 소스를 제공합니다.

데이터 처리 유형

가공 전 데이터를 의미 있고 활용 가능한 정보로 전환하기 위해 다양한 처리 방식이 사용됩니다. 처리 방식에는 여러 가지가 있으며 각기 다른 활용 시나리오와 요구 사항에 최적화되어 있지만 배치 처리, 실시간 처리, 온라인 처리가 가장 일반적으로 사용되는 세 가지 유형으로 꼽힙니다.
 

1. 배치 처리

배치 처리는 일정 기간 동안 대량의 데이터를 수집한 후 한 번에 묶어서 처리하는 방식입니다. 이 방식은 시간에 민감하지 않은 작업에 적합하며 컴퓨팅 리소스를 절감하기 위해 비혼잡 시간대에 예약 실행할 수 있습니다. 급여 처리, 월간 청구, 일일 마감 보고서, 은행 명세서 생성 등이 대표적인 사용 사례입니다. 예를 들어 신용카드 회사는 하루 동안 발생한 모든 트랜잭션을 수집한 뒤 야간에 단일 배치로 처리해 고객 계정을 업데이트할 수 있습니다.
 

2. 실시간 처리

실시간 처리는 데이터가 생성되는 즉시 처리해 즉각적인 결과를 제공합니다. 이 방식은 데이터 입력에서 출력까지의 전환이 즉각적으로 이루어져야 하는 상황에서 특히 중요하며 지연이 심각한 결과로 이어질 수 있는 시스템에서는 필수적입니다. 금융 거래의 사기 탐지, GPS 시스템, 항공 교통 관제 시스템은 모두 이러한 유형의 데이터 처리가 활용되는 사례입니다.
 

3. 온라인 처리

온라인 처리는 상호작용 기반의 실시간 처리 방식입니다. 이는 사용자가 요청한 트랜잭션을 발생 즉시 처리해 즉각적인 응답을 제공합니다. 웹사이트나 앱을 사용할 때 우리가 일상적으로 경험하는 방식입니다. 간단히 말해, 사용자가 요청을 시작하거나 데이터를 입력하면 시스템이 이를 즉시 처리하고 피드백을 제공합니다. 이러한 시스템은 항상 온라인 상태로 언제든지 사용자 요청을 처리할 준비가 되어 있습니다. 전자상거래, 온라인 뱅킹, 항공권 예약, 온라인 게임에서 온라인 처리가 활용됩니다. 온라인으로 콘서트나 영화 티켓을 구매해 본 적이 있다면, 결제가 즉시 처리되고 동일 좌석을 다른 사람이 구매하지 못하도록 시스템이 바로 업데이트되는 과정을 경험한 것입니다.

데이터 처리 방법

데이터를 처리하는 방법은 다양하며 모든 방법이 모든 처리 유형과 호환되지는 않습니다.
 

1. 수동 데이터 처리

가장 오래되고 전통적인 데이터 처리 방식으로, 기계의 도움 없이 데이터를 전적으로 수작업으로 수집하고 정리하며 분석하는 방법입니다. 속도가 느리고 노동 집약적이며 오류 발생 가능성이 높아 대규모 데이터에는 적합하지 않습니다. 하지만 소규모 운영이나 비즈니스에는 적합하며 선거에서의 수작업 재검표처럼 인간의 판단이 중요한 경우에도 유용한 선택입니다.
 

2. 기계식 데이터 처리

계산기, 타자기, 펀치 카드 기계와 같은 단순한 기계나 디바이스를 사용해 데이터를 처리하고 있다면 기계식 데이터 처리 방식을 사용하는 것입니다. 이 가이드에서 앞서 소개한 Hollerith 집계 기계는 기계식 데이터 처리 방식을 보여주는 대표적인 사례입니다. 기계식 데이터 처리는 단순한 데이터 처리 작업에 적합하며 수작업 데이터 처리보다 오류가 적지만 대규모 데이터 세트에는 여전히 적합하지 않습니다.
 

3. 전자식 데이터 처리

전자식 데이터 처리(EDP)는 가장 널리 사용되는 현대화된 방식으로 컴퓨터, 서버, 자동화와 같은 전자적 솔루션에 의존해 데이터를 처리합니다. 대규모 데이터를 실시간으로 처리할 수 있어 효율적이고 정확하며 확장성이 뛰어난 접근 방식입니다. EDP는 입력부터 출력까지 전체 데이터 처리 사이클을 자동화하며, 급여 시스템부터 빅데이터 애플리케이션까지 거의 모든 산업에서 활용됩니다.

데이터 처리 도구 및 기술

오늘날의 데이터 처리는 강력한 도구와 새로운 기술을 결합해 가공 전 원시 데이터로부터 의미 있고 실행 가능한 인사이트를 도출합니다. 이러한 솔루션은 기본적인 데이터 스토리지부터 복잡한 자동 분석까지 지원합니다. 
 

1. 데이터베이스와 데이터 웨어하우스

이들은 데이터 스토리지와 관리를 위한 기본 도구이지만 처리 파이프라인에서는 서로 다른 목적을 가집니다.

데이터베이스는 비즈니스의 특정 기능을 위해 단일 데이터 소스의 정보를 저장하고 구성하는 데 사용됩니다. 이를테면 단일 목적에 맞게 정리된 서류 캐비닛과 유사합니다. 빠르고 빈번한 작업과 소규모 쿼리에 최적화되어 있습니다. 대표적인 데이터베이스로는 MySQL, PostgreSQL, Microsoft SQL Server와 같은 SQL 기반 시스템이 있습니다.

반면 데이터 웨어하우스는 여러 소스의 대규모 과거 데이터를 저장하는 중앙 집중식 리포지토리입니다. 분석 용도로 설계되었으며 데이터 분석가가 복잡한 비즈니스 동향에 대한 질문에 답하기 위해 활용하는 데이터 라이브러리와 같습니다. 대규모 데이터 세트에 대한 복잡한 쿼리를 실행해 보고서와 비즈니스 인텔리전스를 생성하도록 설계되었습니다. 데이터 웨어하우스는 Snowflake, Hadoop, Apache Spark, 데이터 레이크와 같은 빅 데이터 기술을 활용하는 경우가 많습니다. 
 

2. 인공지능과 머신러닝

AI와 머신러닝은 데이터 처리의 모든 단계를 자동화하고 고도화하는 핵심 기술로, 단순한 계산을 처리하는 수준을 넘어 패턴을 발견하고 예측을 수행합니다. AI는 데이터 정제와 준비를 자동화하고 오류를 감지 및 수정하며 누락 값을 보완하고 데이터 형식을 표준화합니다. ML 모델을 과거 데이터로 학습시키면 예측 수행은 물론 이상 징후 탐지와 데이터 세분화까지 가능해집니다.
 

3. 클라우드 기술 및 데이터 분석 플랫폼

Amazon Web Services(AWS), Google Cloud Platform(GCP), Microsoft Azure와 같은 클라우드 공급자를 통해 기업은 고가의 온프레미스 하드웨어를 구매하거나 유지 관리하지 않고도 필요에 따라 데이터 처리 리소스를 확장하거나 축소할 수 있습니다. 이를 통해 대부분의 기업이 자체적으로는 불가능한 규모의 빅데이터 처리가 가능해집니다.

데이터 분석 플랫폼은 주로 클라우드 기반으로 제공되며 데이터 처리를 위한 완전한 환경을 제공하는 소프트웨어 솔루션입니다. Snowflake와 Tableau는 데이터 저장, 분석 쿼리 실행, 시각화 구축, 복잡한 워크플로우 단순화를 위한 통합 플랫폼을 제공합니다. 예를 들어 Snowflake의 AI 데이터 클라우드에서는 데이터가 플랫폼에 로드되는 즉시 고성능 데이터 작업에 최적화되며 주요 퍼블릭 클라우드 상에서 실행됩니다.

결론

데이터 처리는 가공 전 데이터나 정리되지 않은 데이터를 조직이 합리적인 의사 결정을 내리는 데 필요한 비즈니스 크리티컬한 인사이트로 전환하는 데 필수적인 엔진입니다. 데이터를 기록하고 분석하던 순수한 수작업 시대에서 크게 발전해, 오늘날에는 AI와 ML을 기반으로 한 강력한 자동화 솔루션을 활용해 기업이 생성하는 방대한 데이터 규모를 처리하고 있으며 이 데이터는 계속해서 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 조직이 매일 생성하는 방대한 데이터 속에서 의미를 도출하고 미래의 성장과 성공을 확보하기 위해 효율적이고 지능적인 데이터 처리는 그 어느 때보다 중요해지고 있습니다.

데이터 처리 FAQ

분산 컴퓨팅 프레임워크: Apache Hadoop, Apache Spark

클라우드 기반 데이터 웨어하우스: Google BigQuery, Amazon Redshift, Microsoft Azure HDInsight

NoSQL 데이터베이스: MongoDB, Apache Cassandra

스트림 처리 시스템: Apache Flink, Apache Storm

비즈니스 인텔리전스(BI) 및 시각화 도구: Tableau, Microsoft Power BI

통합 데이터 플랫폼: Snowflake

빅데이터는 매우 다양한 소스에서 생성되며 크게 정형 데이터, 비정형 데이터, 반정형 데이터의 세 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.

정형 데이터: 사전에 정의된 형식을 따르는 고도로 구조화된 데이터입니다. 일반적으로 테이블 형태로 저장되기 때문에 기존 도구를 사용해 검색, 관리, 분석하기 가장 쉬운 데이터 유형입니다. 예시로는 금융 거래, POS 데이터, 의료 기록 등이 있습니다.

비정형 데이터: 사전 정의된 형식이 없습니다. 빅데이터에서 가장 흔한 유형이지만 분석 측면에서는 가장 큰 과제를 안고 있습니다. 텍스트, 이미지, 오디오, 비디오가 이에 해당합니다. 예시로는 소셜 미디어 데이터, PDF와 이메일, 스마트 온도 조절기 및 웨어러블 기기에서 생성되는 센서 데이터가 있습니다.

반정형 데이터: 정형과 비정형 데이터의 중간 형태입니다. 정형 데이터만큼 고정된 구조는 없지만 일정한 조직적 특성을 갖고 있어 비정형 데이터보다 분류와 분석이 용이합니다. 예시로는 XML과 JSON 파일, 로그 파일, 웹페이지 등이 있습니다.

  • 급여 처리: 근무 시간, 공제, 급여, 세금 정보를 포함한 직원 데이터를 활용해 정해진 일정에 급여를 산정하고 지급합니다.
  • 전자상거래 추천: 온라인 스토어를 탐색할 때 검색 기록과 구매 이력 등을 처리해 관심 있을 만한 제품을 추천합니다.
  • 기상 예측: 기상학자들은 위성, 지상 센서, 기상 관측소에서 수집한 방대한 데이터를 처리해 날씨 패턴을 예측하는 복잡한 모델을 구축하고 일기예보를 제공합니다(다만 지역 예보의 정확도에 대한 평가는 또 다른 문제입니다).