LG 초거대 AI, 백신·배터리 개발…산업현장 난제 해결사 나선다

[이데일리 최영지 기자] LG의 초거대 인공지능(AI)인 ‘엑사원’이 항암 백신과 차세대 리튬황 배터리 개발 등 실제 산업 현장에서의 다양한 난제 해결에 활용되고 있다는 성과가 나왔다. 대규모 데이터를 스스로 학습해 인간처럼 사고하고 판단할 수 있는 엑사원을 내놓은 지 1년 만의 성과다. 엑사원이 텍스트뿐 아니라 수식과 표, 이미지까지 스스로 학습할 수 있게 돼 향후 신약과 신소재 개발에 기대가 모아진다.

배경훈 LG AI연구원장(가운데)이 LG AI연구원에 방문한 폴 헤네시 셔터스톡 CEO(오른쪽)와 이야기를 나누고 있는 모습 (사진=LG)

◇LG 계열사 등 제품 생산·판매부터 항암 백신 발굴까지

LG(003550) AI연구원은 8일 설립 2주년을 맞아 온라인으로 진행한 ‘LG AI 토크 콘서트’에서 ‘전문가AI 개발을 위한 도전과 혁신’을 주제로 LG의 AI 기술 연구 성과를 공유했다.

LG AI연구원은 LG 계열사 및 국내외 파트너사들과 협업해 실제 산업 현장에 AI 기술을 적용하고 있다고 밝혔다. 먼저, LG전자(066570)는 주 단위로 국가별, 지역별 제품 판매 수요를 예측하는 데 AI 기술을 적용하기 시작했으며, LG이노텍(011070)은 카메라 렌즈와 센서의 중심을 맞추는 공정에 AI 기술을 도입해 최적화 기간을 50% 이상 단축하는 등 효율성과 생산성을 높이는 데 AI 기술을 활용하고 있다.

특히, LG AI연구원은 △개인 맞춤형 항암 백신 신항원 △차세대 배터리인 리튬황 배터리 전해질 △차세대 유기발광다이오드(OLED) 고효율 발광 재료를 발굴하는 AI 모델을 선보이는 등 산업 난제 해결을 위한 AI 기술 개발에 박차를 가하는 모습이다.

기존에는 최적의 백신 후보 물질이나 산업의 판도를 바꿀 화합물을 찾기 위해 무한대에 가까운 경우의 수를 놓고 사람이 직접 실험을 하거나 시뮬레이션 계산 방식을 사용했기 때문에 시간과 비용 부담이 상당했고 성공 확률도 낮았다.

LG AI연구원은 환자의 유전 정보와 암 세포의 돌연변이 정보를 이용해 암 세포의 사멸을 유도하는 신항원을 예측하는 AI 모델을 개발했고, 이는 기존 타 예측 모델들과 비교했을 때 가장 우수한 성능을 보여 개인 맞춤형 항암 백신 개발 기간을 크게 단축시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이밖에도 차세대 배터리인 리튬황 배터리에 최적화된 전해질 화합물을 찾아내는 AI 모델, 차세대 OLED용 발광 재료 성능을 예측하는 AI 모델 등을 개발했으며, 현재 가능성이 큰 후보 물질들을 찾아 검증을 진행하고 있다.

LG AI연구원이 목표로 하는 Universal AI (사진=LG)

질병, 에너지 등 다방면에서의 난제해결을 구체화하기까지 LG AI연구원의 기술이 기반이 됐다는 게 LG AI연구원 설명이다. LG AI연구원은 엑사원이 논문·특허 등 전문 문헌의 텍스트뿐만 아니라 수식과 표, 이미지까지 스스로 학습해 데이터베이스화 하는 기술을 개발했다. 이 기술은 인류가 쌓아온 지식을 AI가 스스로 학습해 활용할 수 있다면 질병, 에너지와 같은 세상의 난제를 해결하는 데 도움이 될 수 있을 것이라는 아이디어를 구체화한 것이다.

엑사원을 활용하면 인간 전문가가 전문 문헌의 데이터를 AI가 학습 가능한 형태로 수집하고 가공하는 작업이 필요하지 않아, 학습 데이터가 축적될수록 신약과 신소재 개발 범위와 속도에 혁신을 가져올 것으로 보고 있다.

LG의 초거대 AI 엑사원이 논문과 특허 등 전문 문헌을 학습하며 난제 해결 기반을 쌓아가고 있다 (사진=LG)

◇GPU 사용량 줄이고 추론 속도는 빠르게…엑사원 상용화 성과

LG AI연구원은 초거대 언어모델에 적용한 ‘AI 경량화·최적화 신기술’ 연구 성과도 공개했다. 지난해 공개한 엑사원 대비 그래픽처리장치(GPU) 사용량은 63% 줄이면서도 AI 개발 속도를 좌우하는 추론 속도는 40% 더 빠르고, 정확도는 글로벌 최고 성능을 의미하는 ‘SOTA(State-of-the-art)’ 이상으로 개선한 모델을 개발한 것이다. 엑사원을 산업 현장에 활용할 경우, AI 모델 개발을 위한 추가 학습에 긴 시간과 많은 자원의 투입이 필요해 부담이 크다는 고객들의 목소리를 적극 반영해 지난 1년간 관련 기술 연구에 집중했다.

LG AI연구원은 이날 한국어 성능 평가 결과도 공개했다. 엑사원은 △분류 △번역 △기계독해 △요약 등 4개 영역 16개 평가 지표 중 15개가 ‘SOTA’를 상회하는 우수한 성능을 보였다.

코딩에 관한 전문 지식이 없거나 AI 개발자가 아니어도 쉽고 간편하게 엑사원을 사용해보고 활용할 수 있도록 서비스 플랫폼인 ‘엑사원 유니버스’도 개발했다. 플랫폼을 통해 △인간처럼 자연스러운 질의응답·대화 △텍스트 분류·생성 △키워드 추출·생성 △번역·변환 기능을 활용할 수 있다.

텍스트와 이미지 간 양방향 생성이 가능한 엑사원만의 멀티모달 특성을 살려, 사람과 AI가 협업해 세상에 없던 창조적 디자인을 생성하는 플랫폼인 ‘엑사원 아틀리에’도 내놨다. LG AI연구원은 세계 3대 디자인스쿨 파슨스, 글로벌 크리에이티브 플랫폼 기업인 셔터스톡과 생성 AI 기술을 공동 연구하고 있으며 향후 협업 대상과 영역을 확대할 계획이다.

배경훈 LG AI연구원장은 “LG가 지향하는 ‘전문가 AI’의 역할은 인간과 협력해 인류의 난제를 해결하며 ‘기존에 없던 새로운 고객 가치’를 창출하는 것”이라며 “세상의 지식을 실시간으로 활용해 현실 세계의 복잡한 문제들을 해결하고 최적의 의사결정을 돕는 전문가 AI 즉, ‘Universal AI’ 구현을 목표로 연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.

LG는 구광모 대표 취임 이후 LG의 미래 사업 포트폴리오의 한 축으로 AI를 꼽으며 기술 혁신과 인재 확보를 위해 향후 5년간 AI·데이터 분야 연구개발에 3조 6000억원을 투입하기로 하는 등 적극적인 지원을 이어가고 있다.