OLAP와 OLTP목차1장 : 정의 2장 : 특징 3장 : 배경 4장 : 다차원 모델과 OLAP 테크놀로지 5장 : 주요 어플리케이션과 사례 6장 : 결론(기술동향과 전망)* OLAP의 정의 1단순한 데이터 축적에서 탈피 양질의 정보를 얻기 위해 분석업무 요구 기업에서 현업 사용자들의 정보요구 대처의 어려움 현업 사용자가 직접 데이터베이스에 접근(Acess)하여 질의(Query)작성하여 데이터 가공(Reporting Analyze)* OLAP의 정의 2OLAP(On Line Analytical Processing) OLTP(On Line Transaction Processing)의 상대적 개념 1993년 E.F.Codd에 의해 처음 사용된 용어 DW(데이터하우스)나 CRM 시스템에 매우 중요한 기술요소 최종 사용자가 데이터베이스에 쉽게 접근하여 필요로 하는 정보를 직접 작성하고 의사결정에 활용하는 일련의 과정* OLTP의 정의OLTP(On-Line Transaction Processing) 네트워크상의 여러 이용자가 리얼타임으로 데이터베이스를 갱신하거나 조회등의 단위작업을 처리하는 것 주로 신용카드 조회업무나 자동현금지급등 금융전산관련 부문, 항공 예약 시스템에서 많이 이용(온라인거래처리)* OLAP의 특징1. 다차원 정보 : 분석을 위해 활용되는 정 보의 형태다양한 사용자의 관점권역별 매출액은?매출액의 목표 대비 실적은?기간별 매출액 추이는?제품별 매출액은?매출액* OLAP 특징2. 직접 접근 : 중간 매개자(전산부서)없는 온라인상에서 직접 데이터에 접근정보원 (Information Source)정보 매개자 (Information Broker)정보 수요자정보 수요자 (Information Consumer)정보원OLAP 시스템에서의 정보 접근기존 시스템에서의 정보 접근정보 매개자의 소멸* OLAP의 특징3. 대화식(Interactive) 분석 하나의 질의는 또 하나의 질의를 이끌어낸다. 이번 달 매출액은 목표를 달성했는가? 어떤 제품이 매출액 목표를 달성하지 즈니스 방향 설정OLAP와 OLTP의 시너지* OLAP의 특징 요약대규모 데이터에 접근 업무 요소들 간의 다양한 관계를 분석함 통합된 정보 다양한 계층의 시계열 정보 다양한 관점에서 표현된 정보 사용자의 질의에 대한 빠른 응답* OLTP의 특징많은 짧은 대화식 처리 요구 : 초당 수십∼수백 트랜잭션 처리 많은 동일한 일의 처리 요구 : 각 정보 시스템은 사용자에게 이미 정해진 한정된 기능 제공[예 : 현금자동인출] 예측할 수 있는 입력 : 입력형태가 거의 고정되어 있어 입력내용/양 예측 가능 빠른 응답시간(2∼3초) 방대한 공유 데이터베이스* OLAP의 배경1962년 다차원 프로세싱 개념의 탄생 1972년 Express - 다차원데이터베이스 1982년 Metaphor - 관계형OLAP제품 1980년대 중반 DSS 및 EIS와 연계 1980년대 후반 다차원 스프레드시트 1993년 E.F Codd에 의해 'OLAP'용어 사용 1995년 '관계형 OLAP' 용어 사용 :OLAP벤더 흡수,합병및 협력 가속화 1997년 Hybrid OLAP탄생 1999년 Microsoft의 OLAP시장 참여 :OLAP 표준 정립 및 대중화* OLTP의 배경종전의 정보처리방식인 일괄처리방식이나 범용시분할 방식은 응답시간 지연 또는 예측불가 등의 문제점이 있음 1960년대 이후, 정보시스템의 사용자 요구가 신속하고(2∼3초내) 정확한 응답을 원하게 됨 파일 및 데이터베이스에 저장되어 있는 정보를 단말기를 통해 직접 접근하는 온라인(On-line) 정보시스템이 발전하게 되었음* 다차원 모델의 구성요소다차원모델계층구조차원레벨관계식애트리뷰트차원항목* 스타스키마기간키날짜 월매장키매장명 소권역제품키모델 브랜드기간키 제품키 매장키매출액 매출수량차원테이블차원테이블차원테이블사실테이블* 스타스키마와 ROLAP툴스타스키마 스노우플레이크 스키마테이블 열(Column)ROLAP툴사실 차원 애트리뷰트 계층구조 관계식메타데이터데이타베이스 스키마다차원 모델* 다차원 모델링의 과정변수차원 구성항목 결정 구분차원의 결로세싱데이터 저장 및 관리OLAP 시스템 아키택쳐사용자가 질의 구성. 질의로부터 얻은 결과를 사용자가 보기 쉽게 표현하는 과정.다차원 연산 수행.다차원 질의 처리과정. (전용 OLAP 엔진 에 의해 수행)다차원 데이터가 물리적으로 저장되고, 관리되는 계층. (RDBMS, MDDBS 사용)다차원 DBMSOLAP 클라이언트관계형 DBMSROLAP엔진OLAP 클라이언트D O L A P 클 라 이 언 트관계형 DBMS다차원 DBMSHOLAP 엔진OLAP 클라이언트데이터 저장 및 관리다차원 프로세싱사용자 인터페이스OLAP 제품 구분* MOLAP다차원 데이터베이스에 기반한 OLAP 아키택쳐 다차원 DBMS 장점 : 사용자의 질의에 대해 빠른 응답성능 제공 단점 : 관계형 데이터베이스에 비해 데이터 용량, 에러 회복 능력, 하드웨어 활용 등의 측면에서 상대적으로 다소 떨어짐 다차원 배열(Array)형태의 데이터 구조 사용 저장공간을 최소화하기 위해 데이터는 밀집된 형태 의 보다 조그만 배열들로 나누어 저장(희박성 관리)(B)1월 2월 3월매출액 매출수량반포 잠실냉장고 세탁기 청소기1월 2월 3월매출액매출수량(A)반포 잠실냉장고세탁기청소기밀집 차원과 희박 차원의 설정* ROLAP(Relational OLAP)사용자와 관계형 DBMS사이에 위치. 사용자를 대신해서 복잡한 SQL을 생성하고 다차원 연산을 수행. 관계형 데이터베이스에 기반한 OLAP 아키택쳐. 1980년대 메타포어 (Metaphor)에 의해 처음 도입. 초기 ROLAP : OLAP엔진이 클라이언트와 함께 존재하는 2층 (Tier)구조. 네트워크에 과대한 부하, 클라이언트에서의 연산에 많은 시간 필요. 오늘날의 ROLAP : DBMS와 ROLAP엔진, ROLAP클라이언트로 구성되는 3층 구조.클라이언트ROLAP 엔진관계형 DBMS수학 연산처리 (Cross-Tabulation 엔진)질의 생성기 (Query Generation)질의 결과다차원 질의ROLAP 엔진메타 데이터* 웹 OLAP웹브라우져를 사용함에 따른 비용절 매장+매출(10건) 제품 매장+매출+제품 기간 최종 결과* 웹 인터페이스 방식HTML 화일웹 서버OLAP엔진웹 브라우저HTTPTCP/IP초기 웹 OLAP 인터페이스* 웹 인터페이스 방식웹 OLAP 게이트웨이HTML 화일프로그램 /스크립트HTTPTCP/IPCGINSAPIISAPI웹서버게이트웨이웹-OLAPNetworkServerClientOLAP엔진웹 브라우저* 데이터웨어 하우스와 OLAP의 비교읽기 / 쓰기(Planning, Budgeting)읽기 전용Large, Lightly detailed dataVery Large, highly detailed data특화된 분석용잠재적인 모든 유형의 질의 대처O L A P데이터웨어 하우스* OLTP시스템과 OLAP시스템의 비교큰 크기의 적은 트랜젝션작은 크기의 다량 트랜젝션트랜젝션/데이터의 크기 비율과거로부터 미래까지현재까지시간 유형대화형의 정보 분석데이터의 입력 및 조회용도역정규화정규화 스키마스키마업무 분석 및 의사결정자단순 질의 결과 요청사용자 유형OLAPOLTP구분* OLAP 활용사례사용자 입맛에 맞는 보고서 척척 한빛은행, OLAP 활용으로 부서별 양식 마련 – 데이터 분석 6개월에서 2개월로 원하는 보고항목을 클릭만 하면 팝업 기능으로 세부 사항을 알려줌1. 한 빛 은 행* OLAP 활용사례한빛은행 미국 (ASP) (비주얼툴) 문제점 한빛은행의 일일 거래처리를 원활하게 지원할 수 없었음 웹 환경 개발에 무리가 있다고 판단간이스프레드시트 모듈포뮬러원1. 한 빛 은 행* OLAP 활용사례펜타의 EA서버 도입 OLAP와 리포팅 기능 활용 개발툴 : 파워빌더 지원 기능 보강개발 기능이 미흡했던 파워빌더가 기능이 향상!!1. 한 빛 은 행* OLAP 활용사례OLAP를 활용한 원가 분석 시스템 아시아나 항공, 웹 환경 ABC 준비 [ 파워플레이 ] ES버전으로 웹 시스템 구축 아시아나 항공이 원가 분석 시스템의 인터넷 서비스를 추진2. 아 시 아 나 항 공* OLAP 활용사례지난 97년 패키지 도입 C/S환경으로 원가분석통합PeopleSoft사의 Peoplesoft(Cube Manager) SAP사의 Business Information Warehouse전사적자원관리Borland사의 Delphi(DecisionCube) Data Dynamic사의 DynamicCube4GLBusiness Objects사의 Business Objects Brio Technology사의 BrioQuery Speedware사의 Esperant쿼리툴Microsoft의 Excel(Pivot Table 기능)스프레드시트* 관계형 DBMS벤더들과 OLAP관련동향PowerDimensionSybaseExpress, DiscovererOracleTeraCubeNCRMicrosoft OLAP ServiceMicrosoftMetaCuve ROLAPInformixDB2OLAPIBM* 주변기술과의 연계EIS, 통계분석, GIS, 시각화, 에이젼트, 데이터 마이닝, 웹 등을 포함한 다양한 기술분야와 결합 계획수립 및 예산편성, 재무회계 및 경영관리, 매출분석, 인적관리 등 분야 중심으로 OLAP 솔루션이 사용* OLTP의 기술동향과 전망OLTP 응용의 다양화 OLTP 시스템의 개발이 활발히 진행됨 분산 트랜잭션 처리기능 요구에 따른 Open System 및 분산처리 환경에 대한 표준화 진전 및 시스템 구성 국내의 경우, 대외종속 탈피 및 기술 경쟁력 제고를 위해 이 분야에 대한 연구, 개발 참여가 시급함 24시간 가동 및 데이터 관리의 신뢰성 향상을 위해 결함허용시스템(Fault Tolerant System)에 대한 선호경향* 참고 문헌- 조재희/박성진, OLAP 테크놀로지, 도서출판 삶과 꿈, 1999 - 조재희/박성진, OLAP와 데이터 하우징, 대청미디어, 1998 - www.myhome.naver.com/grayohu/olap.html - www.itmast.com/dw/solution/reengr01.html - www.dwserver.hit.co.kr/Dw/intro_dw/olapcomp.html - www.
크로마토그래피담당 조교 : 조호균 조교님제 출 일 : 2001년 5월 14일제 출 자 : 환경/화공·산업/정보시스템공학과 군원유리(20011807)고신현권영한실험8 크로마토그래피☞.Introdution크로마토그래피는 혼합물로부터 그 성분들을 순수하게 분리하거나 확인, 정량하는데 사용하는 편리한 방법의 하나이다. 이 방법에 의한 물질의 분리는 혼합물이 정지상(stationary phase)이나 이동상(mobile phase)에 대한 친화성이 서로 다른 점을 이용하는 것으로, 이 친화성에 중요한 영향을 미치는 인자는 흡착, 이온화 및 분배계수들로써 여러 종류의 크로마토그래피는 이를 인자가 서로 합하여 작용하게 된다.ㆍ모든 과학 분야에서 분석적으로 분리를 수행하는데 있어서 가장 널리 사용ㆍ20세기초 소련의 식물학자 Mikhail Tswett에 의해 발명-클로필과 크산토필과 같은 식물성 염료 추출→탄산칼륨이 채워진 유리관 이용ㆍ복잡한 혼합물을 구성하는 유사한 성분을 분리, isolation 및 확인할 수 있음ㆍ종류 : 관크로마토그래피법 : 고정상 : 관에 움직이지 않도록 고정이동상 : 압력이나 중력에 의해 유동평면크로마토그래피법 : 고정상 : 유리판이나 다공성 종이에 도포이동상 :모세관 운동이나 중력에 의해 유동♣관 크로마토그래피법의 분류{일반 분류 특정방법 정지상 평형의 종류액체 액체-액체 또는 분배 고체에 흡착된 액체 서로 섞이지 않는크로마토그래피(LC) 액체 사이의 분배(이동상 : 액체) 액체-결합 상 고체 표면에 결합된 액체와 결합상액체-고체 또는 흡착 유기화학종 사이의 분배고체 흡착이온-교환 이온-교환 수지 이온-교환크기 배제 중합체 고체의 틈새 분배-거름에 들어 있는 액체기체크로마토그래피(GC) 기체-액체 고체에 흡착된 기체와 액체 사이(이동상 : 기체) 액체 의 분배기체-결합상 고체표면에 결합된 기체와 결합상기체-고체 유기화학종 사이의 분배고체 흡착초임계유체 고체표면에 결합된 초임계유체와크로마토그래피(SFC) 유기화학종 결합상 사이의 분배(이동상 :초임계면의 높이를 일정하게 유지하면서 전개시킨다.3용출 흡착 크로마토그래피에 있어서는 용질, 용매, 흡착제들 사이에 다음과 같은 상호 작용이 일어난다.A B C흡착 ⇔ 용질 ⇔ 용매 ⇔ 용매↖↘ ↙↗↖↘ ↙↗↖↘ 흡 착 제 ↙↗A. C : 회합 - 해리 현상B : 용질의 용매화(Solvation)C : 흡착제와 상호작용일반적으로, 용질분자의 극성이 클수록 세게 흡착된다. 이를테면, 흡착성은 산>알코올>케톤>탄화수소 의 순서로 감소한다. 한편 용매는 극성이 클수록 용리력이 크다. 예컨데, 용리력은 물>에탄올>아세톤>클로로포름>석유에테르 의 순서로 감소한다.용리를 할 때, 한 가지 용매를 써서 할 수도 있고, 또 필요에 따라서는 용리력이 약한 것에서 시작하여 점점 강한 것을 단계적으로 사용할 수도 있다,이렇게 하여 일단 흡착된 용질들은 그 흡착성 및 전개용매의 용리력의 차이에 따라 각각 일정한 용출액 속에 분리되어 흘러나오게 된다. 착색 화합물일 경우 전개 용매를 써서 용리하는 대신, 대롱 속에 있는 흡착제를 밀어내어 분리된 층을 자른 후, 적당한 용매로 추출한다. 무색시료에 대해서도 밀어낸 흡착제를 자르기 전에 그 일부를 발색시약으로 처리하여 각 성분의 위치를 확인한 후 용매로 추출할 수 있다.2.분배 크로마토 그래피분배 크로마토그래피에 의한 분리는 두 가지 종류의 서로 혼합되지 않는 용매 사이에서 혼합물들이 두 용매에 대한 분배계수(partiton coetticient)가 다른 원리를 사용한다. 이때 한 용매는 정지상의 구실을 하고 다른 용매는 이동상의 구실을 하여 물질을 분리하는데, 이 때 한 용매는 정지상의 구실을 하고 다른 용매는 이동상의 구실을 하여 물질을 분리하는데, 이 때 정지상의 지지체에 따라 종이 프로마토그래피, 얇은막 크로마토그래피, 분배대롱 크로마토그래피, 역류분배(counter current-distribution)크로마토그래피 등으로 분류하며, 용도에 따라 다양하게 여러 종류의 물질의 분리에 이용된다.3.종이 크로마토그래피종이 크로마토그래피는 크로마토그래피에는 길쭉한 거름종이를 써서 한 쪽 방향으로 전개시키는 일차원법과 정사각형 거름종이를 써서 두 번 전개시키는 이차원법이 있다. 이차원법에 있어서는 시료를 첫째 용매계로 분리하고 말린 다음, 종이를 90。 각도로 돌려서 둘째 용매계로 다시 한 번 전개시킨다. 따라서 이차원법보다는 분리효과가 크다. 이차원법은 특히 아미노산의 검출에 많이 이용된다.1장치상승식 전개법 또는 하강식 전개법 종이 크로마토그래피 용으로 만든 각종 편리한 장치들이 판매 되고 있지만, 학생 실험에서는 시험관과 메스실린더 형 용기를 써서 일차원 상승식 전개법 실험을 할 수 있다. 이 경우 용기 속에 항상 용매의 증기가 포화되도록 아가리를 꼭 막아 두어야 한다. 메스실린더를 쓸 때에는 마개 대신 은박지를 덮어 고무줄로 고정시킨다.2시료시료 속에 무기염 또는 단백질 섞여 있으면 Rf 값이 달라질 뿐만 아니라 분리가 잘 되지 않으며, 반점의 경게가 분명치 않아서 그 위치를 확실하게 정하기 어렵다.그러므로 분리를 방해하는 이러한 불술물은 미리 제거하여야 한다.3점적전개 용매난 휘발성 유기용매 또는 물에 녹인 시료용액의 미량(10㎍ 정도)을 미량피펫 또는 모세관을 써서 종이의 출발선 위에 묻혀서 침투시킨다. 이 때 시료용액이 넓게 번지지 않게 조심하여야 한다. 점적한 자리의 지름이 5㎜이하가 되게 한다. 필요한 경우 특히 묽은 시료용액일 경우에는 점적한 자리를 공기 중에서 또는 머리건조기로 말린 후, 같은 자리에 점적을 되풀이 한다. 한자리에 점적하는 시료량은 10∼20㎍ 정도가 적당하다.4종이의 선택분석용으로는 Whatman No.4 및 No.5 종이는 반점이 다소 선명하지 않으나 빨리 분리되는 상점을 가지고 있다. 크로마토그래피용 종이의 포장지 겉 쪽에는 용매의 이동속도가 더 빠른 방향을 가리키는 기호로서 화살표와 함께 흔히 machine direction"이란 글자가 적혀 있으며, 일차원 크로마토그래피 종이는 이와 같은 방향으로 길다랗게 잘라 쓴다. 경우에 따라서는 완충용액을 침투시용기를 쓴다. 전개는 대개 상온에서 실시하며,전개 중의 온도의 급격한 변화가 있는 곳을 피하여야 한다. 전개 거리는 시료에 따라 일정하지 않으나 보통 30∼35㎝ 정도가 적당하다. 상승식 전개법에 있어서 이 전개 거리에 소요되는 시간은 대략 10∼20시간 정도이다.7반점의 검출전개가 끝난 종이는 용기에서 꺼내어 용매의 저닝ㄴ선을 연필로 표시해 두고, 상온 또는 오븐 속에서 건조시킨다. 이 때 머리 건조기 같은 것을 쓰면 편리하다. 착색시료는 육안으로 곧 그 반점을 식별할 수가 잇다. 무색의 시료에 대해서는 특수한 발색 시약을 분무기로 골고르 뿌려서 반점이 나타나게 만든다. 반점의 위치가 확정되면, 그 중심점과 출발선 사이의 거리를 측정하여 Rf 값을 계산한다. 전개온도, 용매의 pH, 불순물 및 다른 여러 가지 조건에 따라 변하므로 문헌에 있는 자료만 가지고서 미지시료를 확인 할 수는 없다. 미지시료를 확인하기 위해서는 반드시 이미 확인된 같은 계열의 화합물을 동시에 전개시키는 대조실험을 하여야 한다.4.얇은막 크로마토그래피얇은막 크로마토그래피(thin layer chromatography, ILC)에서는 거름종이 대신에 유리판에 실리카겔, 셀룰로오스 분말 또는 산화알루미늄 등과 같은 지지체의 얇은 막을 입힌 것을 쓴다. 따라서 TLC법은 원리상으로는 종이 크로마토그래피와 크게 다를 것이 없다. TLC법은 종이 크로마토그래피에 비해 시간이 훨씬 절약될 뿐 아니라(전개시간은 30분∼1시간 정도). 전개가 효과적으로 이루어지며, 그 반점에서는 물질이 농축되어 있어서 상당히 작은 농도의 화합물까지도 검출할 수가 있다. TLC의 지지체는 거름종이와는 달리 열이나 센 무기산에 잘 견딜만큼 매우 안정하다. TLC법을 실시할 때 지지체에 미리 형광색소 같은 것을 섰어 두면 반점을 확인 하는데 큰 도움이 된다. 또 시료에 따라 적당한 지지체를 골라 쓸 수가 있고. 경우에 따라서는 이온 교환성을 지닌 물질을 지지체로 사용할 수도 있다.1얇은막 만들기TLC용 지지체를 적당한 양 모체로 한 것이다. 이온교환수지는 다리결합으로 연결된 이러한 삼차원적 혼성중합체에 각종 이온교환성 작용기를 도입한 것이다.이온교환수지는 그 작용기의 종류에 따라 크게 두 가지로 구별된다. 즉, -SO3H, -COOH, -OH 와 같은 산성기를 가진 것은 그 H+가 다른 양이온과 교환되므로 양이온 교환수지라 하고, 반대로 -N+H3, -N+R3 와 같은 염기성 작용기를 가진 것을 음이온 교환수지라고 부른다. 또 작용기의 이온화 정도에 따라 강한 이온교환수지와 약한 이온교환수지로 구별된다. 강한이온교환수지는 그 작용기의 이온화도가 매우 크기 때문에 그 전부가 저의 하전된 상대로서 존재한다.X-SO3H ⇔ XSO3- + H+X-NR3OH ⇔ X-N+R3 + OH-반대로, 약한 이온교환수지는 그 작용기의 이온화도가 작을 뿐 아니라 매질의 pH에도 좌우 되기 때문에 좁은 pH 범위 내에서만 이온교환 능력을 가지게 된다.X-COOH ⇔ X-COO- + H+X-NH3+ ⇔ X-NH2 + H+예를 들면, 약한 -COOH기를 가진 이온교환수지는 매질의 pH가 6보다 클 때에 이온교환이 가장 효과적으로 이루어지고, -NH2 기를 가진 이온교환수지 외에도 최근에는 셀룰로오스 또는 뎃스트린에 각종 작용기를 도입한 새로운 이온교환수지가 개발되었다. Dowex계 교환 수지는 다수의 다리결합으로 말미암아 수지 내부에 있는 구멍의 크기가 작으며, 따라서 고 분자화합물의 분자는 그 내부까지 침투할 수가 없다. 이와는 반대로, 셀룰로오스계 이온교환환수지는 섬유상 구조와 친수성을 가졌기 때문에 단백질과 같은 친수성을 가진 여러 가지 전해질의 분리에 매우 적당하다. 또 Sephadex와 같은 덱스트린계 이온교환수지는 탈염에 쓰일 뿐 아니라 펩피드나 단백질의 분리에도 널리 이용된다.2이온교환수지의 예비처리시판되고 있는 이온교환수지, 특히 양이온교환수지는 철분 및 다른 중금속을 포함하고 있기 때문에 우선 2∼3 NHCl 로 씻어서 이들 불순물을 제거하여야 한다. 그 다음에 이온교환수지를 적당한 용.