LG AI연구원의 끝없는 도전, LG AI Talk Concert 2022 개최

LG AI연구원이 설립 2주년을 맞아 ‘Expert AI를 통한 도전과 혁신’을 주제로 한 ‘LG AI Talk Concert’를 온라인으로 개최하고 지난 2022년의 활동을 돌아보는 시간을 마련했습니다. 그 중심에는 지난해 12월 공개한 LG의 초거대 AI EXAONE(엑사원)이 있었습니다.

LG가 지향하는 ‘전문가 AI’는 AI가 가장 잘 할 수 있는 영역을 찾아내고, 그 영역에서 상위 1% 수준의 전문가로서 작용하며 인간과 협력해 ‘남들과는 다른 고객 가치’를 창출하는 것입니다. 이러한 목표를 기반으로 EXAONE은 공개 이후 끊임없는 변화를 거듭하며 발전해왔습니다.

전문 문헌 학습하며 난제 해결의 기반을 쌓는 EXAONE

LG AI연구원은 LG의 초거대 AI EXAONE이 논문·특허 등 전문 문헌의 텍스트뿐만 아니라 수식과 표, 이미지까지 스스로 학습해 데이터베이스화하는 기술을 소개하며, 이를 적용한 플랫폼인 ‘엑사원 디스커버리(EXAONE Discovery)’를 선보였습니다. 엑사원 디스커버리는 인류가 지금까지 쌓아온 지식을 초거대 AI가 학습해 활용할 수 있다면 세상의 난제를 해결하는 데 도움이 될 수 있을 것이라는 아이디어에서 착안해 만들어진 플랫폼입니다. 일반적으로 AI가 논문이나 특허에 담긴 전문 용어와 수식, 표, 이미지 등을 학습하기 위해서는 인간의 도움이 필요했습니다. 인간을 도울 수는 있지만 주도적으로 전문 분야를 학습하지 못하는 AI의 한계를 극복하기 위해 LG AI연구원은 EXAONE이 텍스트뿐만 아니라 논문과 특허 등 전문 문헌에 포함된 수식과 표, 이미지까지 직접 학습해 데이터베이스화할 수 있는 기술을 개발했습니다.

특히, 엑사원 디스커버리의 핵심 기술 중 하나인 화학 분자 이미지 인식(OCSR, Optical Chemical Structure Recognition) 기술은 논문으로도 발표되어 최근 미국 뉴올리언스에서 진행한 세계적 AI 학회인 NeurIPS 2022에서 채택되는 성과를 달성했습니다. OCSR은 분자 전체를 하나의 문자열로 인식하는 이미지 캡셔닝(Captioning) 방식의 한계를 넘어 분자를 구성하고 있는 원자와 결합 유형까지 각각 인식해 데이터베이스화하는 기술로, 화학 구조식을 읽어내는 기존 AI 모델 대비 효율성과 인식률 측면에서 100배 이상의 성능을 발휘합니다.

산업 그리고 인류의 난제 해결에 활용되는 AI 기술

또한, LG AI연구원은 LG 계열사 및 국내외 파트너사들과 협업해 실제 산업 현장에 AI 기술을 적용하고 있습니다.

LG전자는 주 단위로 국가별, 지역별 제품 판매 수요를 예측하는 기술에 AI를 적용하고 있으며, LG이노텍은 AI가 카메라 렌즈와 센서의 중심을 맞추는 공정 조건을 추천해 공정 최적화 기간을 50% 이상 줄이는 등 실제로 산업 현장의 효율성과 생산성을 높이는 데 AI 기술을 활용하고 있습니다. 이처럼 실제 산업 현장의 다양한 기술 난제를 해결하며 경험을 쌓을 수 있다는 점에서 다른 AI 모델과 차별화된 모델입니다.

이 밖에도 LG AI연구원은 AI 기술을 실제 산업 현장에서 활용하기 위해 LG그룹 계열사들과 함께 다양한 연구를 진행하고 있습니다.

첫 번째는 개인 맞춤형 항암 백신 후보 물질 예측 모델 연구입니다. 개인 맞춤형 항암 백신은 환자의 유전 정보와 암세포의 돌연변이 정보를 이용해 암세포 사멸을 유도하는 신항원을 찾아 환자에게 전달하는 면역 치료 방법입니다. 부작용이 적고 재발률이 낮아 최근 바이오 업계 및 학계에서 활발하게 연구하고 있는 분야지만 단백질 간 상호작용이 복잡하고 경우의 수도 많아 신항원을 예측하기 어려움이 있었습니다. 이에 LG AI연구원은 항암 백신 개발의 첫 단계인 신항원을 예측하는 AI를 개발했습니다. 특히, 기존에 업계에서 활용하는 타 예측 모델과 비교했을 때 가장 우수한 성능을 보이며 백신 개발 기간을 크게 단축할 수 있을 것으로 기대됩니다.

또, 차세대 배터리인 리튬황 배터리의 전해질 개발을 위한 연구도 진행하고 있습니다. 차세대 배터리 중 하나인 리튬황 배터리의 상용화를 위해서는 최적화된 전해질 화합물을 찾는 것이 핵심입니다. 그러나 이를 찾기 위해 연구해야 하는 경우의 수가 사실상 무한대에 가까워 직접 실험하거나 시뮬레이션을 통해 계산하는 등의 기존 방식으로는 시간과 비용에 대한 부담이 크다는 한계가 있습니다. LG AI연구원은 이 단계에서 AI를 활용해, 공개된 화합물 중 적용 가능성이 가장 높은 신규 용매 후보 물질을 발굴했으며, 현재 이에 대한 실험 검증을 진행하고 있습니다.

마지막으로, LG AI연구원은 OLED용 고효율 발광재료 개발에도 AI를 활용하고 있습니다. 고효율 발광재료 역시 조 단위의 분자 중 가장 성능이 좋은 재료를 찾는 일이기 때문에 10년 이상 연구를 진행하면서도 성과 창출이 어려운 분야인 것으로 알려져 있습니다. LG AI연구원은 발광 성능을 예측하는 AI 모델을 개발하는 데 성공했고, 발굴한 유력 후보 분자들을 활용해 현재 합성 평가를 진행 중입니다.

한층 편리한 서비스를 제공하는 초거대 언어 모델

LG AI연구원은 초거대 언어모델에 적용한 ‘AI 경량화·최적화 신기술’ 연구 성과도 공개했습니다. 초거대 AI를 그대로 산업 현장에 활용하기에는 AI 모델 개발을 위한 추가 학습에 긴 시간이 필요하고 많은 자원을 투입해야 해 부담이 크다는 고객의 목소리를 적극적으로 반영한 것입니다.

지난 1년간 고객의 니즈에 집중해 연구한 결과, LG AI연구원은 단순히 경량화 기술을 적용하는 것에 그치지 않고 분야별 최적화 기술까지 적용했습니다. 이번에 선보인 신기술을 적용한 초거대 언어모델은 지난해 공개한 EXAONE 대비 그래픽처리장치(GPU) 사용량을 63% 줄이면서도 AI 개발 속도를 좌우하는 추론(Inference) 속도는 40% 개선했고, 정확도는 SOTA(State-Of-The-Art) 수준을 뛰어넘는 정도로 달성했습니다.

또한 초거대 AI 모델의 사이즈도 다양하게 구성했습니다. 고객들이 쉬운 문제, 다소 어려운 문제, 매우 어려운 문제 등 문제 해결 난이도와 사용 목적에 맞게 사용할 수 있어 더욱 편리하게 이용할 수 있습니다.

LG AI연구원의 초거대 언어 모델은 실제로 우리은행이 고객 상담과 은행 업무 처리를 위해 개발한 AI 뱅커, LG생활건강의 지능형 고객 응대 서비스인 AI 고객센터(AICC, AI Contact Center), LG유플러스가 애플리케이션에 관한 고객들의 리뷰에 빠르게 대응하기 위해 개발한 앱스토어 고객 리뷰 분석 등 실제 산업 현장에서 활발하게 사용되고 있으며, 이 밖에도 다양한 산업에서 서비스를 개발하고 있습니다. LG AI연구원은 각 분야의 전문 언어만 추가로 학습시키면 고객을 대상으로 한 AI 전문가 서비스를 개발할 수 있는 EXAONE의 장점에 신기술을 더해 LG그룹 내 계열사들과 글로벌 파트너사들을 지원하기 위해 노력할 예정입니다.

다방면으로 활약하는 EXAONE의 새로운 플랫폼

LG AI연구원은 코딩에 관한 전문 지식이 없더라도 쉽고 간편하게 초거대 AI를 사용해보고 활용할 수 있도록 하는 서비스 플랫폼도 소개했습니다. 이는 AI 전문가가 아니어도 초거대 AI 활용할 수 있는 서비스 플랫폼을 개발해 생태계 확장에 기여했다는 점에서 큰 의미를 갖습니다.

‘엑사원 유니버스(EXAONE Universe)’는 고객을 대상으로 서비스를 제공하고자 하는 기업을 위해 만든 초거대 언어모델 기반 플랫폼입니다. 고객을 위한 서비스를 제공하는 전문가 AI를 보다 편하게 개발할 수 있도록 만든 엑사원 유니버스의 주요 기능에는 질의응답·대화, 텍스트 분류·생성, 키워드 추출·생성, 번역·변환 등이 있습니다. 엑사원 유니버스를 활용하면 ‘AI 고객센터’와 ‘AI 뱅커’ 등 분야별 전문 상담 모델부터 리뷰 분석·마케팅 문구 생성 등 다양한 서비스를 기획할 수 있습니다.

‘엑사원 아틀리에(EXAONE Atelier)’는 텍스트와 이미지 간 양방향 생성이 가능한 EXAONE만의 멀티모달 특성을 가장 잘 살린 플랫폼으로 사람과 협업해 세상에 없던 창조적 디자인을 생성할 수 있는 플랫폼입니다. LG AI연구원은 파슨스, 글로벌 기업인 셔터스톡과 함께 엑사원 아틀리에를 활용한 생성 AI 기술을 공동으로 연구하고 있으며, 향후 협업 대상과 영역을 확대해 더 많은 디자인을 만들어갈 계획입니다.

끝으로, LG AI연구원은 인간의 언어를 컴퓨터의 언어로 변환하는 ‘코딩하는 AI 기술’과 ‘작곡하는 AI’ 등 선행 기술 연구에서 얻은 성과와 함께 지난 8월 ‘LG AI 윤리 원칙’을 공표한 후 진행하고 있는 공정성, 안전성, 신뢰할 수 있는 AI(Responsible AI) 분야의 연구 현황을 소개했습니다.

이처럼 LG AI연구원은 기존의 방식으로는 큰 비용과 많은 시간을 들여 해결해야 했던 일을 AI로 해결하기 위해 노력을 이어오고 있습니다. 나아가 세상의 지식을 실시간으로 활용해 현실 세계의 복잡한 문제를 해결하고 최적의 의사결정을 돕는 전문가 AI를, 다시 말해, ‘Universal AI’를 구현하기 위해 연구하고 있습니다. 그리고 산업의 난제를 해결하며 쌓은 경험과 기술을 바탕으로 미래에는 질병, 에너지, 자원 문제와 같은 인류의 난제를 해결하는 데에도 기여할 수 있을 것으로 기대합니다. 이를 위해 LG AI연구원은 LG그룹 차원의 적극적인 투자를 바탕으로 더욱 훌륭한 AI 인재를 발굴하고, 학계 및 업계와 활발하게 협업하며 한층 발전된 연구 환경을 구축해 앞으로도 더 나은 세상을 만들기 위한 AI 연구에 힘쓸 계획입니다.

▶LG AI Talk Concert 2022 다시보기 (Link)