'국가대표 AI' 도전하는 LG 'K-엑사원'…벤치마크 테스트 1위

[이데일리 공지유 기자] LG AI연구원은 정부가 추진하는 ‘독자 AI 파운데이션 모델’ 프로젝트에서 LG AI 연구원의 인공지능(AI) 모델 ‘K-엑사원’이 1차 벤치마크 평가에서 5개 모델 중 가장 뛰어난 성능을 보였다고 11일 밝혔다. 글로벌 AI 성능 평가에서도 국내 1위를 차지하며 한국 모델 중 유일하게 ‘톱10’에 이름을 올렸다.

독자 AI 파운데이션 모델 프로젝트 참여 모델들의 공통 벤치마크 13종 성능 비교 결과.(사진=LG AI연구원)

독자 AI 파운데이션 모델 프로젝트에는 업스테이지·SK텔레콤·네이버클라우드·LG AI연구원·NC AI 등 5개 정예팀이 참가했다. 정부는 오는 15일까지 1차 평가를 진행한 뒤 1개 팀을 탈락시킬 예정이다.

LG AI연구원은 독자 AI 파운데이션 모델 프로젝트 1차 평가 기준인 13개의 벤치마크 테스트 중 10개에서 1위를 차지했다. 전체 평균 점수도 72점을 기록해 5개 정예팀이 개발한 모델 중 가장 뛰어난 성능을 보였다. 이는 알리바바 ‘큐웬3 235B’와 오픈AI의 ‘GPT-OSS 120B’의 성능도 넘은 수준이다.

K-엑사원은 글로벌 AI 성능 평가 기관인 ‘아티피셜 어낼리시스’의 인텔리전스 지수 평가에서도 32점을 기록해 가중치를 공개하는 오픈 웨이트 모델 기준 세계 7위, 국내 1위에 올랐다. 오픈 웨이트 글로벌 모델 ‘톱10’ 중 K-엑사원이 한국 모델 중에서는 유일하게 이름을 올렸다. 글로벌 1위는 중국 즈푸AI의 GLM-4.7 모델이 차지했다.

독파모 1차 공통 벤치마크 13종 기준 K-엑사원과 미국과 중국 모델 성능 비교.(사진=LG AI연구원)

K-엑사원은 LG AI연구원이 지난 5년간 AI 파운데이션 모델을 직접 개발하며 쌓아온 기술력을 집약해 만든 모델이다. 단순히 데이터 양만 늘리는 방식이 아니라 성능은 높이고, 학습 및 운용 비용은 낮추는 고효율 저비용 모델 구조를 만들었다. LG AI연구원 관계자는 “인프라 자원이 부족한 기업들도 프런티어급 AI 모델을 도입해 활용할 수 있도록 함으로써 국내 AI 생태계 저변을 넓힐 것”이라고 말했다.

LG AI연구원은 엑사원 4.0에서 검증된 핵심 기술인 ‘하이브리드 어텐션’을 고도화해 K-엑사원에 적용했다. 어텐션은 AI 모델이 방대한 양의 데이터를 처리할 때 어떤 정보에 집중해야 하는지 판단하는 두뇌 역할을 한다. LG AI연구원은 특정 범위의 정보에 집중하는 ‘슬라이딩 윈도우 어텐션’과 전체 맥락을 이해하는 ‘글로벌 어텐션’을 조합하는 하이브리드 어텐션을 고도화해 메모리 요구량과 연산량을 엑사원 4.0 대비 70% 절감했다.

K-엑사원 모델 구조.(사진=LG AI연구원)

LG AI 연구원은 AI가 이해하는 단위인 토큰으로 문장을 쪼개는 기술인 토크나이저도 고도화했다. 이를 통해 K-엑사원은 기존 모델 대비 1.3배 더 긴 문서를 기억하고 처리할 수 있다. 하나의 토큰을 처리하며 다음 토큰을 예측할 수 있는 멀티 토큰 예측(MTP) 영역을 설계해 추론 속도도 150% 높였다.

LG AI연구원은 AI 모델이 단순히 데이터를 암기하는 것에서 끝나지 않고, 문제를 해결하는 논리적 과정을 배울 수 있도록 학습 과정을 설계했다. 또 사후 학습 과정에서 오답은 버리는 기존 방식이 아닌 오답에서도 배울 점을 찾아내는 강화학습 알고리즘인 아가포(AGAPO)와 여러 답변을 비교해 사람이 더 선호하는 자연스러운 어투를 배우게 하는 선호학습 알고리즘인 그루퍼(GrouPER) 등 독자적으로 고안한 기술을 적용했다.

지난달 30일 서울 강남 코엑스에서 열린 과학기술정보통신부 주관 독자 AI 파운데이션 모델 1차 발표회에 참가한 K-엑사원 컨소시엄.(사진=LG AI연구원)

한편 LG AI연구원은 글로벌 오픈소스 AI 플랫폼인 허깅 페이스에 K-엑사원과 함께 모델 구조 설계와 학습 방법, 성능 평가 결과 등을 담은 기술 보고서를 공개했다. 또 오는 28일까지 K-엑사원 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 무료로 제공해 누구나 AI 에이전트를 개발하고 배포할 수 있는 서비스형 플랫폼(PaaS)을 이용할 수 있게 했다.

최정규 LG AI연구원 에이전틱 AI 그룹장은 “대한민국 대표 AI를 개발한다는 자신감으로 연구 개발에 집중해 우리나라 AI 생태계를 넘어 전 세계 AI 생태계 발전에 기여하는 모델을 만들어 가겠다”고 말했다.