한 온라인 예약 서비스에서 트래픽이 증가한 뒤 API가 간헐적으로 다음 오류를 반환하기 시작했다.

Connection pool timeout

운영팀은 애플리케이션의 DB 커넥션 풀 크기를 10개에서 100개로 늘렸다.

이후 커넥션을 기다리다 발생하는 오류는 줄었지만, 전체 API 응답 시간은 이전보다 느려졌다. 모니터링 결과 DB 서버의 CPU 사용률은 계속 100%에 가까웠고, 동시에 실행 중인 쿼리와 쿼리 대기 시간도 크게 증가해 있었다.

이 상황에 대한 판단과 우선 대응으로 가장 적절한 것은 무엇일까?