SHACL 기초: Shape, Target, Constraint

학습 목표

• SHACL의 3대 구성 요소(Shape, Target, Constraint)를 설명할 수 있다
• NodeShape와 PropertyShape의 차이를 구분한다
• 주요 제약 조건(datatype, minCount, maxCount, pattern, in)을 작성할 수 있다
• Validation Report를 읽고 위반 사항을 식별할 수 있다

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SHACL이란?

SHACL = Shapes Constraint Language

• W3C 표준 (2017년 권고)
• RDF 데이터의 "검증 규칙"을 정의하는 언어
• 비유: JSON Schema가 JSON을 검증하듯, SHACL이 RDF를 검증

SHACL의 3대 구성 요소

1. Target (대상 지정)

검증할 노드를 지정합니다:

Target 유형	설명	예시
sh:targetClass	특정 클래스의 모든 인스턴스	sh:targetClass schema:Person
sh:targetNode	특정 개별 노드	sh:targetNode ex:Alice
sh:targetSubjectsOf	특정 프로퍼티의 주어	sh:targetSubjectsOf foaf:name
sh:targetObjectsOf	특정 프로퍼티의 목적어	sh:targetObjectsOf schema:author

2. Shape (모양 정의)

NodeShape: 노드 전체에 대한 제약

PropertyShape: 개별 프로퍼티에 대한 제약

3. Constraint (제약 조건)

값 타입 제약

제약	설명	예시
sh:datatype	데이터 타입 지정	sh:datatype xsd:string
sh:class	클래스 타입 지정	sh:class schema:Organization
sh:nodeKind	노드 종류	sh:nodeKind sh:IRI (URI여야 함)

카디널리티 제약

제약	설명	예시
sh:minCount	최소 값 개수	sh:minCount 1 (필수)
sh:maxCount	최대 값 개수	sh:maxCount 1 (단일 값)

값 범위 제약

제약	설명	예시
sh:minInclusive	최소값 (이상)	sh:minInclusive 0
sh:maxInclusive	최대값 (이하)	sh:maxInclusive 150
sh:minExclusive	초과	sh:minExclusive 0
sh:maxExclusive	미만	sh:maxExclusive 200

문자열 제약

제약	설명	예시
sh:minLength	최소 길이	sh:minLength 2
sh:maxLength	최대 길이	sh:maxLength 100
sh:pattern	정규표현식	sh:pattern "^[A-Z]"

열거형 제약

제약	설명	예시
sh:in	허용 값 목록	sh:in ("male" "female" "other")
sh:hasValue	반드시 포함	sh:hasValue "active"

완전한 SHACL 예시: 직원 관리

Validation Report 읽기

SHACL 검증 결과는 Validation Report로 반환됩니다:

심각도(Severity) 3단계

심각도	의미	데이터 거부?
sh:Violation	규칙 위반 (기본값)	예
sh:Warning	경고 (권장 사항)	아니오
sh:Info	정보 (참고용)	아니오

SHACL vs OWL 비교 정리

📖 심화 읽기: W3C SHACL Specification — https://www.w3.org/TR/shacl/