교육의 AX...디지털 교과서 제작, AI 고도화하는 엘리스그룹

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AI 디지털교과서 영어 프로토타입 개발 완료...올해 초중생 국어 교육과정 구현
초등학생 '말하기'·중학생 '글쓰기' 능력 향상에 초점...신뢰성·안정성 위한 가드레일도
교육 플랫폼 '엘리스LXP', 4분기 신규 고객사 7000곳 모집...AI헬피 프로 선봬

"초등학생은 얼마나 말을 잘하는지, 중학생은 얼마나 정확하게 글을 쓰는지 등 기존에 책으로 교육하기 힘들었던 영역을 인공지능(AI) 디지털 교과서를 통해 보완하고자 한다."

김수인 엘리스그룹 최고연구책임자(CRO)는 최근 본보와의 인터뷰에서 엘리스그룹이 지향하는 교육의 AI 전환 성과와 비전을 이야기했다.

2015년 창업한 엘리스그룹은 교육에 AI 기술을 적용한 플랫폼 '엘리스'로 개인 맞춤 교육을 가능케 했다. SK, LG, 현대자동차 등 국내 대기업을 비롯해 서울대, KAIST 등의 대학과 정부·공공기관까지 4000여곳이 엘리스의 도움을 받아 맞춤형 DX 교육을 하고 있다.

◇KAIST에서 활용한 플랫폼으로 창업 도전

어릴 때부터 정보 영재의 길을 걸은 김 CRO는 과학고를 졸업한 후 KAIST에서 전산학 학·석·박사 학위를 땄다. 대학 졸업 후 과기정통부·IITP(정보통신기획평가원)의 명장급 SW 인재양성 프로그램 'SW 마에스트로'를 경험하며 현실과 사회 속에서 SW가 발휘하는 힘을 실감했다. 실력 있는 동료, 유명한 전문가 멘토들과 만나 실력과 네트워크, 실무 경험을 키운 그는 박사과정에서 AI를 전공하던 중 동료 박사 과정생 2명과 함께 엘리스를 창업했다. 이들은 KAIST 전교생이 듣는 전산학 기초 수업의 조교로 지내면서 교육, 과제, 시험 등을 관리하기 위한 플랫폼을 개발했다. 이 플랫폼이 엘리스 창업의 바탕이 됐다.

엘리스그룹은 지난해 한국교육학술정보원(KERIS)이 주관하는 AI 디지털 교과서(AIDT) 프로토타입 개발 사업에 참여해 중등 영어, 정보의 프로토타입을 개발했다. 이 중 영어 교과서의 대표적인 기능은 생성형 AI를 이용한 대화다. 이 기능은 대통령 시연까지 진행됐다.

김 CRO는 "서책으로 공부할 때는 나열된 대화에서 A, B 중 선택해서 교육을 하게 되는데, 생성형 AI를 활용하면 학생들이 살아있는 영어를 하고, 응답에 대한 새로운 대화를 이어갈 수 있다는 점에서 큰 차이가 있다"면서 "원어민의 대부분이 서울에 있어 지방 학생들은 영어로 대화할 기회가 별로 없었는데, 모든 지역에 동일한 기회를 제공한다는 점과, 그간 '표준 영어'만 배워왔던 학생들이 호주, 인도 등 다양한 지역의 실제 대화 영어를 배울 수 있다는 점에서 긍정적인 평가를 받았다"고 밝혔다.

◇플랫폼에서 쌓은 기술, AI 디지털 교과서로

엘리스그룹은 초·중등 국어 AIDT 프로토타입 연구개발도 주도하고 있다. 김 CRO는 "초등학생을 위한 대표적인 기능은 유창성 평가다. 초등학생들에게 AI가 줄 수 있는 순기능을 담고자 노력했고 그중 하나가 유창성 평가"라며 "1분 동안 얼마나 정확히 발음하는지를 측정하는 기준이 있다. 이를 근거로 AI가 측정하며 말을 할 때 의미 단위로 끊어서 읽는 등의 훈련을 한다"고 설명했다. 예를 들어 '오늘 밥을 먹었습니다'라는 예문이 있으면 초등학생이 의미를 정확히 파악하고 끊어서 읽는 것을 연습할 수 있도록 AI가 측정하는 것이다.

중학생은 '글쓰기'에 중점을 뒀다. 김 CRO는 "OCR의 보조 모듈 중에 문맥에 맞게 수정하는 모듈을 활용해 글쓰기 역량 강화를 돕고자 한다"며 "중학생은 글을 많이 쓰는 연습을 시키고 맞춤법이나 글자보다는 전반적인 글의 내용을 피드백하는 방식을 택했다"고 말했다.

AI 디지털 교과서는 2025년부터 단계적으로 도입될 예정이다. 공교육에 도입되는 AI인 만큼 '안정성'과 '신뢰성'이 매우 중요하다. 김 CRO는 "신뢰성이나 안정성은 AIDT에서 가장 중요한 부분으로, 많은 어려움과 진통이 있었다. GPT에게 물어보면 99% 안전하게 대답하지만, 할루시네이션 현상과 가끔 이상한 답변을 하기도 한다"며 "AI 모델을 완벽하게 튜닝해서 99.99%의 안전성을 확보해도, 학생이 유도하는 질문에 대해 욕이 나오는 것도 완전히 막기는 어렵다. 우리는 모델과 학생 사이의 후속 처리 과정을 세밀하게 세팅해 안정성을 확보했다"고 밝혔다.

◇그 학년에 필요한 만큼만 답하도록 모델 튜닝

이어 그는 "학생이 질문하면 모델이 교과서 내용만을 가지고 답변하도록 했다. 모델이 갖고 있는 지식은 일절 사용하지 않는 것이다. 예를 들어 중학교 2학년 학생의 질문에 모델이 3학년 때 배울 내용을 기반으로 대답하면 안 된다. 교과서 내용으로만 답변하니 선행 학습을 방지할 수 있다"며 "교과서 내용을 확인하는 후속 처리 모델, 질문에 폭력적이거나 안전하지 못한 내용이 있는지 확인하고 검수하는 모더레이션 모델 등을 붙였다. 우리는 이 모델들을 '타이니 LLM'이라고 부른다. 파라미터 규모가 0.5~1B이다. 하나의 작업만을 하도록 튜닝된 모델들"이라고 설명했다.

김 CRO의 설명에 따르면 타이니 LLM은 소규모 언어 모델(SLLM)보다 최대 20분의 1 수준으로 규모가 작으며 챗봇보다는 특정 작업에 특화된 모델이다. 예를 들어 맞춤법을 검사하는 모델은 맞춤법만 확인하는 작업을 수행한다.

김 CRO는 "타이니 LLM을 개발하게 된 계기는 하나의 모델이 모든 작업을 수행하도록 기능들을 쌓다 보면 처음에 개발한 맨 아래층이 무너질 수 있기 때문"이라며 "파이프라인을 만드는 것이 훨씬 효율적이고 고객의 다양한 니즈에 대응할 수 있다는 측면에서 타이니 LLM 전략을 구상했다"고 강조했다.

◇한국어와 한국 문화에 강한 AI 개발…교육 플랫폼 확장 박차

엘리스그룹은 교육 플랫폼 '엘리스LXP'를 계속 확장할 계획이다. 현재 4100곳에서 엘리스LXP를 활용 중인데 4분기 신규 고객사 7000곳 확보를 목표로 분주히 움직이고 있다.

이 일환으로 최근 신규 모델 'AI헬피 프로'를 선보였다. 생성형 AI 챗봇 'AI헬피'에 이미지 인식 기능을 추가한 것으로, 한국어와 한국 문화를 잘 이해할 수 있도록 특화했다.

AI헬피 프로는 엘리스그룹이 자체 개발한 '헬피-V'가 탑재돼, 이미지에 관련된 질문을 받을 경우 답변을 설명하는 시각적 질의응답(VQA)이 가능하다. 기존의 AI헬피가 할 수 있었던 정확하고 빠른 질의응답에 더해 사용자가 원하는 이미지 생성 기능도 제공한다. 생성형 AI의 문제점이었던 할루시네이션은 실시간 정보 검색 기능으로 크게 개선했다. '헬피-V'는 텍스트와 이미지를 이해하고 분석할 수 있는 AI 모델이다.

김 CRO는 멀티모달 AI에서의 OCR과 VQA의 차이점에 대해 "OCR은 메뉴판을 보여주고 쫄면과 라볶이를 시키면 얼마가 나오는지 묻는 질문에는 답변하지 못하지만, VQA는 LLM이 붙어 있어 계산된 결과값을 전달할 수 있다"고 말했다.

AI헬피 프로는 한국어와 한국 문화를 읽고 분석하는 데 탁월한 성능을 보인다. 유명 한국인 사진을 보고 설명할 수 있는 것은 물론, 국악과 같은 전통 문화, 전통 음식 이미지를 이해하고 정확하게 설명할 수 있다. 엘리스LXP에 순차적으로 적용될 예정이다.

김 CRO는 "기술 구현은 사용자에게 가치를 전달할 수 있어야 의미가 있다고 본다. 가장 중요하게 여기는 것은 실제 고객에게 어떤 가치를 줄 수 있는가, 교육에 얼마나 도움이 되는가, AI 모델로 우리 제품이 얼마나 더 자주 접속하게 되는가, AI의 도움을 받아 얼마나 이수율이 높아지고 실제로 배우는 수가 늘어나는지 등"이라고 밝혔다.김영욱기자 wook95@dt.co.kr