이홍락 LG AI연구원 공동 연구원장이 올 7월 서울 강서구 마곡 LG사이언스파크 컨버전스홀에서 열린 ‘LG AI 토크 콘서트 2025’에서 발표하는 모습. [LG 제공]



세상에는 기업이 참 많습니다. 다들 무얼 하는 회사일까요. 쪼개지고 합쳐지고 간판을 새로 다는 회사도 계속 생겨납니다. 새로운 사업을 시작하기도, 수년을 하던 사업을 접기도 합니다. 다이내믹한 기업의 산업 이야기를 현장 취재, 데이터 분석 등을 통해 쉽게 전달해드립니다.

[헤럴드경제=김현일 기자] “한국이 초거대 AI 릴게임오션파라다이스 모델 개발을 안 하면 외부 모델에 의존할 수밖에 없다. 그러면 데이터를 외부 기업에 다 넘겨주게 된다. 한국의 NPU(신경망처리장치) 기업과 스타트업이 굉장히 잘 하고 있는데 이들을 잘 육성해 선순환 구조를 만들어야 한다”
20일 업계에 따르면 이홍락 LG AI연구원 공동 연구원장은 최근 사내에서 진행된 이세돌 울산과학기술원(UNIST) 검증완료릴게임 특임교수와의 대담에서 우리나라의 AI 생태계 구축을 강조하며 이같이 말했다.
이홍락 원장은 “한국은 AI 인력도 있고 데이터도 잘 만드는데 컴퓨팅 파워가 부족했다. 가장 병목으로 생각한 GPU(그래픽처리장치)를 정부가 최근 많이 지원해줘 긍정적”이라며 “고속도로 깔듯이 컴퓨팅 파워를 잘 만들어 나가면 산업계뿐 아니라 학계·연구 커뮤니티에 황금성게임랜드 큰 마중물 역할을 할 것”이라고 내다봤다.



2020년 12월 LG그룹의 AI 전담 조직으로 출범한 LG AI연구원은 설립 5년 만인 올해 세계 최고 수준의 AI 모델들과 어깨를 나란히 하는 성과를 달성하며 빠른 성장세를 보이고 있다.
사내 직원들의 업무 효율을 바다이야기부활 높여주는 생성형 AI 챗봇 서비스(챗엑사원) 개발부터 배터리 성능 개선, 신약 후보물질 발굴 등 계열사의 AI 전환을 뒷받침하는 LG그룹 AI 싱크탱크로 출발했지만 이제는 우리나라를 대표하는 ‘국가대표 AI 연구기지’로 평가받고 있다.

4개월마다 AI 新모델 공개…‘업그레이드 속도전’

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마이크로소프트는 올 11월 발표한 ‘AI 확산 보고서’에서 LG AI연구원의 ‘엑사원 4.0 전문가 모델(매개변수 320억개)’을 미국 오픈AI의 ‘GPT-5 하이’, 중국 ‘딥시크 3.1 터미너스’에 이어 3위로 평가했다.
GPT-5의 성능이 100점이라면 딥시크 3.1은 84.1점, 엑사원 4.0은 82.4점으로 매겼다. GPT-5와 엑사원 4.0의 기술 격차는 5.9개월 수준으로, 6개월 이내로 좁혀졌다. 2위 딥시크와의 격차는 0.6개월에 불과해 역전 사정권에 진입했다.
LG AI연구원이 올 7월 공개한 엑사원 4.0은 거대언어모델(LLM)과 추론 AI를 하나로 결합한 국내 최초의 하이브리드 AI 모델이다. 질문에 대한 답변뿐만 아니라 스스로 생각하고 검증할 수 있는 문제해결 능력까지 동시에 갖췄다. 미국 앤트로픽과 중국 알리바바에 이은 전 세계 세 번째 성과다.
특히 매개변수(파라미터)가 320억개인 전문가 모델은 의사·치과의사·한약사·관세사·감정평가사·손해사정사 등 6가지 국가 공인 전문 자격증 필기시험을 통과해 전문 분야에서도 수준 높은 답변을 제공한다.
LG AI연구원은 2024년 8월부터 올해 7월까지 4개월에 한 번씩 성능을 한층 끌어올린 신규 AI 모델을 잇달아 내놓으며 속도를 올리고 있다. AI 모델의 발전 속도가 빨라지자 LG AI연구원도 ‘업그레이드 속도전’에 나선 것이다.



이홍락 LG AI연구원 공동 연구원장이 올 7월 서울 강서구 마곡 LG사이언스파크 컨버전스홀에서 열린 ‘LG AI 토크 콘서트 2025’에서 발표하는 모습. [LG 제공]


2021년 12월 최초 버전인 ‘엑사원 1.0’을 공개한 이후 ‘엑사원 2.0’이 나오기까지 1년 7개월이 걸렸지만 ‘엑사원 3.0’은 그로부터 약 1년 만인 지난해 8월 등장했다. ‘엑사원 2.0’보다 추론 처리시간은 56% 줄이고 비용도 72% 절감하며 성능과 경제성을 모두 입증했다.
4개월 뒤 공개한 ‘엑사원 3.5 고성능 모델’은 미국 비영리 AI 연구기관 에포크 AI의 ‘주목할 만한 AI 모델’에 이름을 올렸다. 에포크 AI의 결정이 국가별 AI 경쟁력 척도에 활용된다는 점에서 한국 AI 경쟁력 강화에도 기여한 셈이다.
올 3월에는 국내 최초 추론 AI인 ‘엑사원 딥’을 공개했다. 오픈AI, 구글, 딥시크, 알리바바 등 소수의 기업만이 자체 추론 AI를 개발하는 가운데 LG AI연구원이 국내 최초로 이들과의 경쟁에 뛰어든 것이다.
특히 ‘엑사원 딥-32B’(매개변수 320억개)는 ‘딥시크 R1’(매개변수 6710억개)의 5% 규모만으로도 수학·과학 문제 해결에서 대등한 성능을 보여 경제성 있는 모델로서 가능성을 입증했다.

고급인력 집결…해외에 AI 수출까지, 국제 위상↑




LG AI연구원은 실적을 따로 공개하지 않고 있으나 LG경영개발원의 감사보고서를 통해 유추할 수 있다. LG경영개발원 산하에 있는 LG AI연구원의 ‘AI 연구용역’ 매출은 출범 이후 매년 성장세를 이어가고 있다. 2020년 40억원이었던 매출은 지난해 약 40배 증가한 1580억원을 기록했다.
인재 영입에도 적극적이다. ‘세계 10대 AI 연구자’로 선정된 세계적인 석학 이홍락 미시건대학교 교수를 출범 초기 영입한 것이 대표적이다. 2020년 12월 출범 당시 48명으로 시작한 LG AI연구원의 인력은 현재 300명을 넘겼다.
머신러닝과 음성인식 분야 전문가인 임우형 공동 연구원장(1978년생)은 최근 LG그룹 정기 임원 인사에서 최연소 전무로 승진했다. 전문 인력들은 논문과 특허 출원을 통해 글로벌 무대에서 LG AI연구원의 위상을 높이고 있다.
LG AI연구원은 출범 이후 AAAI, ACL, CVPR, EMNLP, ICLR, ICML, NAACL, NeurIPS 등 분야별 글로벌 최상위 AI 학회에서 이달까지 총 275편의 논문을 발표했다. 국내외에서 출원한 특허는 총 282건에 달한다.
엑사원 3.0 이후 글로벌 오픈소스 AI 플랫폼 ‘허깅 페이스’에 오픈 웨이트 모델(AI 모델 학습 가중치만 공개)로 공개한 엑사원 시리즈 모델들의 다운로드 수는 총 850만회를 넘기며 국내 기업 중 최고 기록을 이어가고 있다.



LG AI연구원은 올 9월 영국 런던증권거래소에서 ‘엑사원 비즈니스 인텔리전스’ 상용화 서비스를 알리는 행사를 진행했다. [LG 제공]


올 9월에는 영국 런던증권거래소에 금융 AI 에이전트 ‘엑사원 비즈니스 인텔리전스(엑사원-BI)’ 상용화 서비스를 시작하며 해외 진출 성과도 거뒀다. 단순 싱크탱크를 넘어 수익 사업으로 기반을 넓힌 셈이다.
임우형 원장은 “런던증권거래소그룹과의 협력으로 LG의 버티컬 AI 기술이 글로벌 시장에서 가치와 경쟁력을 입증했다. AI를 활용한 수익 창출의 본격적인 시작점이 될 것”이라고 자신했다.

‘국가대표 AI’ 선정…독자 파운데이션 구축 총력

LG AI연구원을 주축으로 한 ‘LG 컨소시엄’은 지난 8월 정부 주도로 ‘국가대표 AI’를 선발하는 독자 AI 파운데이션 모델 구축 프로젝트의 사업자로 최종 선정됐다. 엑사원 개발 역량을 바탕으로 전문성과 범용성을 모두 갖춘 고성능 AI 파운데이션 모델 개발에 집중하고 있다.
이홍락 원장은 지난 10월 경북 경주에서 열린 ‘2025 아시아태평양경제협력체(APEC) 최고경영자(CEO) 서밋’에서 우리나라 독자 AI 파운데이션 모델 구축을 통해 전 산업군의 AI 전환(AX)에 기여하겠다는 비전을 밝혔다.
이 원장은 “범용 AI 모델 구축에 그치지 않고 AI 모델을 LG의 바이오·전자·화학 사업에 통합하는 것에 주력하고 있다”며 “LG만 아니라 한국의 모든 기업들과 글로벌 고객사를 위해 계속 연구하고 있다”고 설명했다.
이어 “독자 파운데이션 모델 구축 프로젝트를 통해 유능하고 경쟁력 있는 파운데이션 모델을 개발하고, 이를 오픈소스로 공개해 글로벌 커뮤니티와 공유하겠다”는 뜻도 밝혔다.



실제로 LG생활건강은 LG AI연구원의 AI를 활용해 화장품 신소재 발굴 기간은 기존 2년에서 1일로 단축했다. LG화학은 석유화학 원재료 공급 일정 자동화에 AI를 적용해 업무 효율성을 높일 수 있었다. LG유플러스의 통화 에이전트 ‘익시오’에도 엑사원이 탑재됐다.
엑사원으로 입증한 AI 역량은 LG그룹 계열사의 AI 전환 지원에 그치지 않고 의료·법률 등 다양한 영역으로 뻗어나가고 있다.
LG AI연구원은 올 7월 환자의 병리 조직 이미지 분석만으로 질병을 빠르게 진단하는 의료 AI 모델 ‘엑사원 패스 2.0’을 공개했다. 유전자 검사에 걸리는 시간을 기존 2주에서 1분 안으로 대폭 단축해 암 환자의 치료 골든타임 확보에 기여할 것으로 보고 있다.
구광모 LG그룹 회장이 취임 이후 줄곧 미래 먹거리로 ABC(AI·바이오·클린테크)를 제시한 가운데 AI와 바이오의 융합을 통한 성과가 가시화하고 있다는 평가가 나온다.
이밖에 ▷법률 리스크를 분석하는 ‘엑사원 넥서스’ ▷신약·신소재를 발굴하는 ‘엑사원 디스커버리’ ▷전문 영역의 문서·이미지를 이해하고 답변하는 ‘엑사원 VL’ ▷고품질 데이터를 생산하는 ‘엑사원 데이터 파운드리’ 등 다양한 설루션을 보유하고 있다.
지난 4년간 AI 전환 가속화를 추진하며 생산 공정, 소재 및 제품 개발, 고객 서비스 개선 등 각 계열사 사업 현장에 AI 기술 적용 사례를 늘려가고 있다.