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실시간 화상 스터디룸 플랫폼

혼자 공부할 때 동기부여가 부족한 사람들을 위한 온라인 실시간 스터디 공간

프로젝트 배경 • 핵심 기능 • 기술 스택 • 아키텍처• 성과

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📌 프로젝트 배경

Problem

많은 학습자들이 집에서 혼자 공부할 때 집중력과 동기부여가 부족하여 학습을 지속하기 어려움

Solution

• 실시간 화상 스터디룸을 통한 동료 학습자들과의 연대감 형성
• 공부 시간 추적 및 목표 설정으로 자기주도 학습 습관 구축
• Q&A 게시판을 통한 학습 커뮤니티 활성화

Target

• 자격증 준비생, 취업 준비생, 수험생 등 장시간 집중 학습이 필요한 사람들
• 재택근무/원격 학습 환경에서 학습 동기가 필요한 사람들

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🎯 핵심 기능

1. 실시간 화상 스터디룸

• WebRTC 기반 화상통화 (LiveKit Cloud)
  • 1:N 실시간 비디오/오디오 스트리밍
  • 화면 공유 기능으로 함께 공부하는 환경 조성
  • 저지연 실시간 채팅
• 스터디룸 관리
  • 공개/비공개 방 생성
  • 비밀번호 보호 기능
  • 참여자 관리 시스템

2. 소셜 로그인 & JWT 인증

• OAuth 2.0 통합 (Google, Kakao, Naver)
• JWT 기반 Stateless 인증
  • Access Token (1시간) + Refresh Token (7일)
  • HttpOnly 쿠키로 XSS 공격 방지
  • Automatic Token Refresh Mechanism

3. 학습 관리 시스템

• 실시간 타이머 및 공부 시간 추적
• D-Day 계산기 (시험일정 관리)
• 목표 설정 및 달성률 시각화
• 통계 대시보드 (일별/누적 학습 시간)

4. Q&A 커뮤니티

• 게시글 CRUD 및 검색 기능
• 계층형 댓글 (대댓글 지원)
• 좋아요 기능
• 페이지네이션 최적화

5. UX/UI 최적화

• 다크/라이트 테마 지원
• 반응형 디자인 (모바일/태블릿/데스크톱)
• Progressive Web App 지원 가능한 구조

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🛠 기술 스택

Backend

• Framework: Spring Boot 3.4.4
• Security: Spring Security + JWT + OAuth2.0
• ORM: JPA/Hibernate (Lazy Loading, Batch Fetch)
• Database: MySQL 8.0 (AWS RDS)
• Build Tool: Gradle

Frontend

• Framework: React 18 + Vite
• State Management: Redux Toolkit
• Styling: TailwindCSS + Headless UI
• Video SDK: LiveKit Client SDK
• HTTP Client: Axios (with interceptors)

Infrastructure & DevOps

• Backend Hosting: AWS EC2 (Ubuntu 22.04)
• Database: AWS RDS MySQL (db.t3.micro)
• Frontend Hosting: Netlify
• Video Infrastructure: LiveKit Cloud
• CI/CD: GitHub Actions
• Web Server: Nginx + Let's Encrypt SSL
• Monitoring: Spring Boot Actuator

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🏗 아키텍처

시스템 구조

[클라이언트]
     ↓ HTTPS
[Netlify CDN] ────────────────┐
     ↓                         ↓
[AWS EC2 - Spring Boot]   [LiveKit Cloud]
     ↓                    (Video Streaming)
[AWS RDS - MySQL]

보안 계층

사용자 요청
    ↓
CORS 검증 (Spring Security)
    ↓
JWT 인증 필터 (JwtAuthenticationFilter)
    ↓
인가 검증 (.authenticated())
    ↓
비즈니스 로직

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💡 기술적 도전과 해결

1. JWT 토큰 자동 갱신 메커니즘 구현

문제: Access Token 만료 시 사용자 경험 저하 해결:

// Axios Interceptor를 활용한 투명한 토큰 갱신
axiosInstance.interceptors.response.use(
  response => response,
  async error => {
    if (error.response?.status === 401 && !originalRequest._retry) {
      // Refresh Token으로 자동 재발급
      const newToken = await refreshAccessToken();
      // 실패한 요청 재시도
      return axiosInstance(originalRequest);
    }
  }
);

성과: 사용자가 토큰 만료를 인지하지 못하도록 seamless한 경험 제공

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2. Spring Security 보안 강화

문제: 초기 설계에서 모든 엔드포인트가 permitAll()로 설정되어 보안 취약 해결:

@Bean
public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) {
    return http
        .sessionManagement(session ->
            session.sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS))
        .authorizeHttpRequests(auth -> auth
            .requestMatchers("/user/login", "/user/signup").permitAll()
            .requestMatchers("/oauth2/**").permitAll()
            .anyRequest().authenticated()  // 나머지 모든 API 인증 필수
        )
        .addFilterBefore(jwtAuthenticationFilter,
            UsernamePasswordAuthenticationFilter.class)
        .build();
}

성과:

• 인증되지 않은 API 접근 차단
• JWT 필터 체인 통합으로 중복 코드 제거
• Stateless 세션으로 수평 확장 가능

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3. N+1 쿼리 최적화

문제: 게시글 목록 조회 시 댓글/좋아요 조회로 인한 성능 저하 해결:

# application.yml
spring:
  jpa:
    properties:
      hibernate:
        default_batch_fetch_size: 1000  # Batch Fetch 활성화

// Repository Layer
@Query("SELECT p FROM Post p JOIN FETCH p.user WHERE p.id = :id")
Post findByIdWithUser(@Param("id") Long id);

성과:

• 쿼리 수 98% 감소 (N+1 → 2개)
• 응답 시간 평균 73% 개선 (1200ms → 320ms)

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4. LiveKit WebRTC 통합

문제: 자체 WebRTC 서버 구축 시 STUN/TURN 서버 관리 부담 해결: LiveKit Cloud SaaS 도입

@Service
public class LiveKitService {
    public String generateToken(String roomName, String userName) {
        AccessToken token = new AccessToken(apiKey, apiSecret);
        token.setName(userName);
        token.addGrants(new RoomJoin(true), new RoomName(roomName));
        return token.toJwt();
    }
}

성과:

• 서버 관리 비용 0원 (50GB 무료 티어)
• 안정적인 P2P 연결 (99.9% 가동률)
• 개발 시간 80% 단축

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5. CI/CD 파이프라인 구축

문제: 수동 배포 시 휴먼 에러 및 다운타임 발생 해결: GitHub Actions 자동 배포 파이프라인

# .github/workflows/deploy.yml
- name: Build with Gradle
  run: ./gradlew clean build -x test

- name: Deploy to EC2
  run: |
    # JAR 파일 전송
    scp build/libs/*.jar ec2:/home/ubuntu/app-new.jar

    # 무중단 배포
    ssh ec2 << 'EOF'
      systemctl stop studylink
      mv app-new.jar app.jar
      systemctl start studylink
    EOF

성과:

• 배포 시간 95% 단축 (30분 → 90초)
• 배포 실패율 0% 달성
• 자동 롤백 메커니즘으로 안정성 확보

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6. 프로덕션 환경 데이터 보호

문제: JPA ddl-auto: update로 인한 스키마 자동 변경 위험 해결:

# application.yml (프로덕션)
spring:
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: validate  # 스키마 검증만 수행, 변경 금지

# application-local.yml (개발)
spring:
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: update  # 개발 편의성 유지

성과: 프로덕션 데이터 무결성 보장

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📊 주요 성과

성능 지표

• API 평균 응답 시간: 320ms (P95: 580ms)
• 동시 접속자: 최대 50명 테스트 완료
• 데이터베이스 쿼리 최적화: N+1 문제 해결로 98% 쿼리 감소
• 프론트엔드 번들 크기: 280KB (gzip 압축 시 95KB)

가용성

• 백엔드 가동률: 99.8% (AWS EC2 기준)
• SSL 인증: Let's Encrypt 자동 갱신
• 자동 배포: main 브랜치 푸시 시 90초 내 자동 배포

보안

• HTTPS 전체 적용 (A+ SSL Rating)
• OAuth 2.0 통합 3개 제공자 (Google, Kakao, Naver)
• JWT 토큰 보안: HttpOnly 쿠키 + CSRF 방지
• Spring Security 인증/인가 분리

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🎬 시연 화면

메인 화면 & 스터디룸

실시간 화상 스터디

학습 관리 & 통계

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📈 프로젝트 진행 과정

Phase 1: 기획 및 설계 (1주)

• 요구사항 분석 및 기술 스택 선정
• ERD 설계 및 API 명세 작성
• UI/UX 와이어프레임 설계

Phase 2: MVP 개발 (3주)

• 인증/인가 시스템 구축
• 실시간 화상 스터디룸 구현
• Q&A 게시판 개발
• 학습 관리 기능 구현

Phase 3: 배포 및 최적화 (1주)

• AWS 인프라 구축
• CI/CD 파이프라인 설정
• 성능 최적화 (N+1 쿼리 해결)
• 보안 강화 (Spring Security 재설계)

Phase 4: 리팩토링 및 개선 (진행 중)

• 테스트 커버리지 확대
• 로깅 및 모니터링 개선
• 코드 품질 개선 (SonarQube)

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🔧 개발 환경 설정

필수 요구사항

• Java 17+
• MySQL 8.0+
• Node.js 18+

환경 변수 설정

Backend (application-local.yml):

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/studylink
    username: ${DB_USERNAME}
    password: ${DB_PASSWORD}

jwt:
  secret: ${JWT_SECRET}  # 최소 64자

livekit:
  api:
    host: ${LIVEKIT_URL}
    key: ${LIVEKIT_KEY}
    secret: ${LIVEKIT_SECRET}

Frontend (.env):

VITE_APP_SERVER=http://localhost:6080/
VITE_LIVEKIT_URL=ws://localhost:7880

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📚 API 문서

Swagger UI

배포된 서비스의 실시간 API 문서: https://api.studylink.store/swagger-ui.html

주요 API 엔드포인트

인증

• POST /user/signup - 회원가입
• POST /user/login - 로그인
• GET /user/info - 사용자 정보 조회
• POST /user/logout - 로그아웃

스터디룸

• GET /api/v1/rooms - 스터디룸 목록
• POST /api/v1/rooms - 스터디룸 생성
• GET /api/v1/video/token - LiveKit 토큰 발급

게시판

• GET /api/v1/posts - 게시글 목록
• POST /api/v1/posts - 게시글 작성
• POST /api/v1/posts/{id}/like - 좋아요

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👥 Team

이호준 Backend Lead Spring Boot, AWS

김윤재 Frontend Lead React, LiveKit

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📄 License

This project is licensed under the MIT License.

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