LG AI연구원이 인공지능(AI) 모델 'K-엑사원(EXAONE)'을 공개하며 글로벌 프런티어 AI 모델 패권 경쟁 대열에 합류했다.

LG AI연구원은 'K-엑사원'이 독자 AI 파운데이션 모델 프로젝트 1차 평가 기준인 13개의 벤치마크 테스트 중 10개에서 1위를 차지했다고 11일 밝혔다.

또 전체 평균 점수도 72점을 기록해 5개 정예팀이 개발한 모델 중에서 가장 뛰어난 성능을 보였다.

글로벌 AI 성능 평가 기관인 '아티피셜 어낼리시스'의 인텔리전스 지수 평가에서 'K-엑사원'은 32점을 기록해 가중치를 공개하는 오픈 웨이트 모델 기준 세계 7위, 국내 1위에 올랐다.

현재 오픈 웨이트 모델 글로벌 톱 10이 중국(6개), 미국(3개) 모델로 채워진 상황에서 'K-엑사원'이 유일하게 이름을 올렸다.

이진식 LG AI연구원 엑사원랩장은 "주어진 시간과 인프라 상황에 맞게 개발 계획을 수립했고, 보유하고 있는 데이터의 절반 정도만 사용해 1차수 K-엑사원을 만들었다"라고 설명했다.

'K-엑사원'은 글로벌 오픈소스 AI 플랫폼인 허깅 페이스에 오픈 웨이트로 공개한 직후 글로벌 모델 트렌드 순위 2위에 오르기도 했다.

또 'K-엑사원'은 미국 비영리 AI 연구 기관 '에포크 AI'의 '주목할 만한 AI 모델'에 이름을 올렸다.

LG AI연구원은 2024년 '엑사원 3.5'를 시작으로 지난해 '엑사원 딥', '엑사원 패스 2.0', '엑사원 '4.0'까지 국내 기업 중 최다인 5개 모델을 리스트에 올렸다.

미국 스탠퍼드대학교는 매년 AI 보고서를 발간하고 있으며 '주목할 만한 AI 모델' 리스트를 국가와 기업 경쟁력을 평가하는 자료로 활용한다.

'K-엑사원'은 LG AI연구원이 지난 5년간 AI 파운데이션 모델을 직접 개발해 쌓은 기술력을 집약해 만든 모델이다.

LG AI연구원은 단순히 데이터 양만 늘리는 방식이 아닌 성능은 높이고, 학습 및 운용 비용은 낮추는 고효율 저비용으로 모델의 구조 자체를 혁신했다.

LG AI연구원은 엑사원 4.0에서 검증된 핵심 기술인 '하이브리드 어텐션'을 고도화해 'K-엑사원'에 적용했다.

어텐션은 AI 모델이 방대한 양의 데이터를 처리할 때 어떤 정보에 집중해야 하는지 판단하는 두뇌와 같은 역할을 한다.

LG AI연구원은 나무를 보는 것과 같이 특정 범위의 정보에 집중하는 '슬라이딩 윈도우 어텐션'과 숲을 보는 것과 같이 전체적인 맥락을 이해하는 '글로벌 어텐션'을 조합하는 '하이브리드 어텐션'을 고도화해 메모리 요구량과 연산량을 엑사원 4.0 대비 70% 절감했다.

LG AI연구원은 AI의 언어 능력 향상에 중요한 역할을 하는 토크나이저도 고도화했다. 토크나이저는 AI가 이해하는 단위인 토큰으로 문장을 쪼개는 기술이다.

LG AI연구원은 학습 어휘를 15만 개로 확장하고, 자주 쓰는 단어 조합은 하나로 묶는 방식을 적용하는 등 토크나이저 고도화로 'K-엑사원'이 기존 모델 대비 1.3배 더 긴 문서를 기억하고 처리할 수 있게 했다.

아울러 하나의 토큰을 처리하면서 다음 토큰을 예측할 수 있는 멀티 토큰 예측(MTP) 영역을 설계해 추론 속도를 기존 모델 대비 150% 높였다.

LG AI연구원 관계자는 "'K-엑사원'은 효율은 높이고 비용은 낮추는 모델 설계를 통해 고가의 인프라가 아닌 A100급의 GPU 환경에서도 구동할 수 있다"라며, "인프라 자원이 부족한 기업들도 프런티어급 AI 모델을 도입해 활용할 수 있도록 함으로써 국내 AI 생태계 저변을 넓히고자 한다"고 밝혔다.

LG AI연구원은 오는 28일까지 'K-엑사원' API를 무료 제공한다. AI에 관심이 있는 사람이라면 누구나 고사양 인프라와 전문 코딩 지식 없이도 자신만의 AI 에이전트를 개발하고 배포할 수 있는 서비스형 플랫폼(PaaS)을 이용할 수 있다.

최정규 LG AI연구원 에이전틱 AI 그룹장은 "'K-엑사원'은 자원의 한계 속에서 독자적인 기술 설계로 글로벌 거대 모델들과 대등하게 경쟁할 수 있음을 보여준 사례"라고 말했다.