XML은 문서의 구조를 독립적으로 작성할 수 있어 문서의 체계적인 구조화가 가능하다. 이러한 이유로 최근, XML 문서를 구조화하여 데이터베이스에 저장, 관리하는 XML 문서 관리 시스템 연구가 활발하다. XML 문서 관리 시스템은 XML의 구조 정보를 효과적으로 표현하기 위해 여러 가지 기법을 사용하고 있다. 그러나, 기존의 방법들은 XML 문서 구성에 따라 저장 스키마가 유동적이거나 문서 정보 검색의 제약을 가지고 있을 뿐만 아니라, DTD의 문서 구조가 순환 관계와 같이 복잡한 형태를 지닐 때, 그 구조를 적절히 반영하지 못하거나, 구조를 반영하더라도 검색 시, 모든 요소를 순차적으로 탐색해야 하는 등의 문제점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 XML의 내용이나 구성에 영향받지 않는 저장 스키마를 설계하고 정보검색의 제약을 해결가능한 경로 정보를 제안한다. 또한 순환 관계를 갖는 DTD의 구조 정보를 비 순환 구조 부분과 순환 구조 부분으로 분리, 정의하고 질의처리 시, 입력되는 XML-QL을 SQL로 변환하기 위하여 XML-QL의 패턴을 분류하고 이에 따른 중간 단계의 SQL을 정의하여 질의어 변환기법을 제안한다.
최근 XML이 웹 상의 데이터의 표현, 교환, 중재의 표준으로 각광받으면서 이러한 XML 문서를 효과적으로 저장, 접근 및 검색하기 위한 기법에 대한 연구가 많았으나, 기존의 연구들은 하나의 XML 문서를 저장 및 검색의 대상으로 하는 경우가 대부분이였다. 그러나 XML 문서를 데이터의 표현과 교환의 표준으로 이용하는 애플리케이션의 개발이 점차 활성화됨에 따라 저장해야하는 XML 문서의 수가 크게 증가하면서 의미나 구조적으로 많은 유사성을 지니는 XML 문서들을 함께 효율적으로 저장하고 검색하기 위한 기법의 연구가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 의미 및 구조적으로 유사성을 가지는 여러 XML 문서들을 통합하는 기법을 제안한다. 제안된 통합 기법은 같은 DTD나 XML Schema를 가지는 경우와 다른 DTD나 XML Schema를 가지는 경우를 모두 고려한다. 또한 특별한 구조적 정보를 가지지 않는 XML 문서의 경우도 다른 DTD나 XML Schema를 가지는 경우와 마찬가지로 처리함으로써 다양한 XML 문서들에 대한 통합이 가능하도록 한다. 이러한 통합 기법은 중복되는 엘리먼트나 애트리뷰트에 대한 저장 공간의 낭비를 최소화한다. 또한 의미적으로 또는 구조적으로 관련성있는 여러 XML 문서의 부분들을 디스크 상의 페이지내에 서로 가까이 저장할 수 있기 때문에 사용자의 일반적인 질의에 대해 효율적이고 빠른 검색 결과를 유도할 수 있고, I/O 횟수를 줄임으로써 그에 따른 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다.
XML 문서의 폭발적인 확산에 따라 Web상의 각 사이트는 XML 문서를 분산 저장하여 관리하고 있다. 그리고 XML 문서들 간에는 다양한 링크를 통해 관련된 정보를 참조할 수 있다. 그러나 현재까지 XML과 관련하여, 링크를 지원하는 질의어 개발이나 링크를 활용한 XML 검색 시스템 개발에 대한 연구는 미비하다. 본 논문에서는, 실제 Web상에 분산되어 저장된 전자 문서들 중 하이퍼링크로 연결된 XML 문서들을 대상으로, 링크를 지원하기 위해 기존 XML 질의어를 확장에 대해 연구하였다. 이를 위해 XML 링크를 지원하는 질의의 유형을 분류하고, 링크를 지원하기 위한 XML 질의어의 확장에 대해 기술한다. 그리고 링크를 활용한 XML 질의 처리 방안에 대해 기술한다.
XML 스키마가 2001년 5월 W3C의 공식 표준안으로 확정되고, XSL과 Xpath, Namespace등의 XML 관련 기술이 발전됨에 따라 XML은 새로운 문서교환의 표준이 되어가고 있다. XML은 다양한 문서의 구조를 표현할 수 있기 때문에 ebXML, RosettaNet, BizTalk들이 e-Business 부분에서 XML을 핵심기술로 사용하고 있다. B2B 전자상거래 시스템에서 업무를 자동화하기 위해서는 표준의 XML 문서가 필요하다. 각 기업들의 내부 문서를 외부기업의 자동화 시스템에서 처리하기 위해서는 문서의 정보손실 없이 외부기업의 문서 형태로 변환하여야 한다. 본 논문에서는 자바 서블릿을 기반으로 XML 문서의 변환하여, 안전한 문서교환을 제공하는 XML 시스템을 설계 구현하였다
XML 문서의 저장 및 관리를 위해, 기존의 관계형 DBMS를 이용해왔다. 그러나 관계형 DBMS를 이용할 경우 XML 문서 구조를 관계형 데이터베이스로 매핑할 때, 정보 손실이 발생할 수 있으며, XML의 특성을 완벽히 반영하는 새로운 저장 관리 시스템을 새로이 구현하는 것은 많은 비용이 소요된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하고, XML문서의 구조적 특성을 충분히 반영하기 위해, 기존의 객체지향형 DBMS인 O2 DBMS를 기본 저장 구조로 이용하면서, XML문서가 가지고 시는 다양한 특징을 수용할 수 있도록 하는 XML문서 저장 관리 시스템을 설계하고 구현하였다. 구현한 XML문서 관리 시스템 기능들로서는 전자 문서에 대한 라이브러리 서비스 기능(체크인/체크아웃, 버전제어, 사용자 액세스 관리 등), 동적 색인 및 구조 정보 검색 기능. 스타일시트를 이용한 출판 기능을 하는 XML문서 저장 관리 시스템이다.
다양한 전자문서를 효율적으로 처리하기 위해서는 구조문서 정의가 가능한 SGML(Standard Generalized Markup Language)이나 XML(eXtensible Markup Language)을 이용할 수 있다[1,2]. SGML 및 XML과 같은 구조문서를 생성하기 위해서는 별도의 편집기가 필요하며 현재 다양한 제품이나 연구결과를 살펴볼 수 있다[3,4]. 그러나 기존의 입력, 편집 시스템에서는 사용자가 작성하려는 문서에 대한 구조를 숙지하여야 하는 동시에, DTD(Document Type Definition)에 대한 지식을 필요로 한다. 이를 인해 복잡한 구조의 SGML 및 XML 문서를 일반인들이 사용하기 어렵고, 작성한 결과에 대한 검증 과정이 필수적으로 요구된다. 또한 다양한 분야에서 적용 가능한 전자문서 시스템을 위해서는 효과적인 통합 DTD의 정의와 처리 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 구조화 문서에 대한 지식이 없는 일반인들도 쉽게 구조문서 작성이 가능하며, 통합적 DTD의 효율적인 처리가 가능한 Form 기반 편집 시스템의 모델을 제시하며, 특히 웹에서도 적용이 가능한 XML을 지원한다. 그 결과 본 연구에서 개발한 XML 편집 시스템은 Form 기반의 통합 DTD 처리와 XML 문서 작성 및 출력 기능, 그리고 이미지, 테이블 기능 등을 제공함으로써 누구나 쉽고 정확한 XML 문서를 작성할 수 있다.
전자도서관과 같은 문서 정보 검색 시스템의 구축을 위한 중요한 요소 기술은 지금까지 출판물로 만들어 놓은 기존의 방대한 자료와 이미 다양한 형식으로 전자문서화 되어 있는 문서정보를 사용자에게 얼마나 단일 형식으로 통일화시켜 효과적으로 제공할 수 있는가이다. 본 논문은 이러한 문제에 있어서 표준화된 단일 전자문서 형식으로 XML 문서를 적용시키기 위해 국립 중앙 도서관 표준 SGML DTD를 XML DTD로 재정의한 후, 일반적이로, 다양한 특성을 지닌 멀티미디어 기술 문서를 표준화된 XML 문서로 자동 변환하는 자동 XML 변환기를 개발하는 것을 목적으로 하고 있다. 자동 XML 변환기는 다양한 문서형식의 전자문서를 표준화된 XML 문서로 자동변환함으로써 문서 정보검색 시스템에서의 문서정보의 교환, 저장방법상의 표준화 및 문서 형식의 단일화를 제공해 줄 수 있다.
전자문서를 정의하기 위해서는 구조문서 정의가 가능한 SGML(Standard Generalized Markup Language) 및 XML(eXtensible Markup Language), 그리고 웹문서를 위한 HTML을 이용할 수 있다. 그러나 SGML은 매우 복잡한 구문을 포함하기 때문에 일반 사용자들이 쉽게 사용하기가 어렵고 HTML은 비 구조적인 문서정보 및 스타일 정보를 포함하기 때문에, 근래에 개발된 대부분의 전자문서 시스템에서는 XML을 응용하고 있다. 전자문서 시스템은 복잡한 구조의 다양한 문서들을 포함하고 있으며 이러한 문서들은 DTD를 정의하고 있기 때문에 DTD의 구조 정의 및 관리가 매우 비효율적이다. 따라서 본 연구에서는 다양한 구조를 모두 표현할 수 있는 통합 DTD를 정의하고 이를 효율적으로 관리 및 처리하기 위한 폼 기반 구조문서 처리 방법을 제안한다. 통합 DTD와 폼을 통하여 사용자는 폼 단위의 문서 인스턴스만을 입력 및 편집함으로써 복잡한 DTD 구조에 독립적으로 문서를 처리할 수 있으며, 처리된 문서는 DTD에 위배되지 않는 정확한 XML 인스턴스가 된다. 또한 기존의 HTML문서를 XML로 변환하기 위하여 본 논문에서는 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 중간단계(semi-auto)의 XML 변환시스템을 제공한다. 그 결과 본 연구에서 개발한 시스템에서는 다양하고 복잡한 문서에 대하여 효율적인 문서구조가 가능하고, XML문서를 폼을 이용하여 누구나 쉽고, 정확하게 작성할 수 있다. 그리고 웹에서 사용된 HTML 문서를, 본 연구에서 정의한 통합 DTD구조에 일치하는 XML 문서로 간단히 변환할 수 있다.
최근 인터넷에서 문서 포맷의 기준으로 XML이 각광을 받고 있으며 XML schema를 통하여 DTD에서는 할 수 없었던 부분을 할 수 있게 되었다. 또한 e-카탈로그에서 XML 문서의 사용이 급증하면서 XML 문서의 설계가 점차 복잡해지고 XML schema 설계가 DTD보다 한층 더 복잡하게 되었기 때문에 XML schema 모델링이 중요한 문제로 대두 되었다. 이에 본 논문에서는 복잡한 XML 문서를 체계적이고 구조화하기 위하여 XML 문서를 UML로 설계하고 UML 모델링 정보를 변질과 누락 없이 추출하기 위하여 REI를 이용하여 UML 모델링 정보를 추출하여 XML로 변환하였다.
XML 문서를 효과적으로 관리하고 검색하기 위한 다양한 XML 질의 언어에 대한 연구가 활발히 수행되고 있지만 다양한 XML 질의 언어의 구문은 일반 사용자들이 숙지하는데 어려움이 있고, 또한 텍스트 형태의 XML 문서는 계층적인 구조로 되어있어 이러한 XML 문서의 구조를 알아야만 질의를 할 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 복잡한 XML 질의어 구문과 질의 대상인 XML 문서의 구조를 동시에 시각화하고, 사용자와의 상호작용을 통해 질의문을 자동으로 생성하고자 한다. 이를 위해 본 논문에서는 다음과 같이 세 가지 컴포넌트를 기반으로 자동 질의어 생성을 위한 visual query interface를 제안하였다. 이 컴포넌트는 계층적 XML 문서 구조를 보여주는 XML structure viewer, 질의에 사용되는 연산자들을 아이콘화한 operator panel, 그리고 이 두 컴포넌트의 상호작용으로 작성된 질의 구문을 문법적으로 검사하기 위한 query statements panel로 구성된다. 이를 통해 다양한 계층적인 XML 문서의 구조와 복잡한 XML 질의 언어의 구문에 대해서 잘 모르는 초보자라 하더라도 쉽게 XML 문서 상에서 질의를 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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