본 논문은 DevOps 팀의 시스템 안정성 및 신뢰성 확보를 위한 3계층 아키텍처 기반 로그 분석 방법론을 제시합니다. 첫 번째 계층인 로그 조사(Log Investigation)는 자동 로그 라벨링 및 이상 현상 분류를 수행하며, 수동 작업 없이 지도 학습이 가능하도록 로그 데이터에 라벨을 부여하는 방법과 이상 현상을 세 가지 범주로 분류하는 분류 체계를 제안합니다. 두 번째 계층인 이상 현상 감지(Anomaly Detection)는 비정상 동작을 감지하며, 지도, 준지도, 비지도 학습에 적용 가능한 유연한 이상 현상 감지 방법을 제안합니다. 공개 및 산업용 데이터셋 평가 결과 F1-score가 0.98~1.0으로 높은 정확도를 보입니다. 세 번째 계층인 근본 원인 분석(Root Cause Analysis)은 시스템 장애를 설명하는 최소한의 로그 집합, 장애의 원인, 이벤트 시퀀스를 식별합니다. 훈련 데이터의 균형과 주요 서비스 식별을 통해 상위 10개 후보군 내에서 90-98%의 근본 원인 로그 라인을 일관되게 감지하여 문제 해결을 위한 실행 가능한 통찰력을 제공합니다. 이러한 세 계층의 통합을 통해 DevOps 팀은 IT 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 강력한 방법을 갖추게 됩니다.