[테크인트렌드] 고난도 수학 5초내 '뚝딱'…K-교육 플랫폼 '콴다' 글로벌 AI 튜터

[그래픽=아주경제 그래픽팀]

인공지능(AI) 기반 교육 플랫폼사 'QANDA(콴다)'가 아시아를 넘어 글로벌 시장 진출을 본격화했다. 영어권 국가 중 가장 큰 사교육 시장인 미국을 필두로 영역을 확장한다는 포석이다. 2022년부터 시작된 폭발적인 성장세를 유지해 내년에는 흑자 전환을 노린다는 계획이다.
 

교육 지역 격차, 플랫폼·AI 기술로 해소 

  
"가장 효과적인 교육을 전 세계 모두에게."

이는 콴다가 추구하는 사업 목표다. 콴다가 생각하는 최고의 교육은 좋은 선생님의 맞춤형 개인 과외인데, 현실적으로 쉽지 않다. 특히 고액 과외를 받을 여유가 없는 학생에게는 더욱 어렵다. 콴다 공동창업자인 이종흔·이용재 최고경영자(CEO·대표)는 플랫폼에 AI 기술을 입혀 이를 해결할 수 있다고 판단했다. 콴다가 탄생하게 된 계기도 여기에 있다. 

이 대표는 학부생 시절 서울과 인천에서 과외를 해본 경험에서 콴다라는 플랫폼 아이디어를 얻었다. 경기 지역에서 과외를 시작해 입소문을 타고 서울 강남구에 사는 학생까지 맡게 됐는데, 이 대표는 첫 수업에서 충격을 받았다고 말했다. 당시 가르쳤던 한 학생은 이미 이 대표 외에도 여러 과외 선생님을 두고 있었다. 여기서 지역 격차를 실감했다는 설명이다. 

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지역 격차를 주제로 이야기를 나누던 두 대표는 그 자리에서 스마트폰으로 모르는 문제를 선생님에게 질문할 수 있는 서비스를 구상하기 시작했다. 이어 개발자를 영입해 서비스를 출시하고, 2017년에는 단순한 질문 답변 기능을 넘어 AI가 문제를 인식하고 풀이를 검색해 주는 기능을 탑재했다. AI 기능을 넣으면서 이미 콴다에 답변이 있는 문제는 5초 안에 풀이를 볼 수 있도록 고도화됐다. 
 

학생 질문 AI가 5초 만에 풀이···명문대 과외 태블릿으로

 

콴다 검색 모바일 애플리케이션(앱) 화면. 이 앱은 학생이 모르는 문제를 사진으로 찍어 올리면 5초 내로 풀이·해설·동영상 풀이 해설·유사 문제·개념 학습 콘텐츠를 제공한다. [사진=콴다]

콴다에는 AI 기술이 접목된 검색 모바일 애플리케이션(앱), 플랫폼을 통한 비대면 과외 등 다양한 서비스가 있다. 

우선 검색 앱은 학생이 모르는 문제를 사진으로 찍어 올리면 5초 내로 풀이·해설·동영상 풀이 해설·유사 문제·개념 학습 콘텐츠를 제공하는 기능이다. 여기에는 콴다가 자체 개발한 광학문자판독(OCR)이 적용된다. 콴다 측은 이 OCR 기술은 세계 최고 수준을 자랑한다며 문제 사진을 정밀하게 디지털화하고, 이를 통해 학습자에게 맞춤화된 교육 콘텐츠를 제공할 수 있다고 자신감을 보였다.

콴다에 따르면 해당 앱 등록 유저 수는 9000만명, 글로벌 월간활성이용자수(MAU)는 약 800만명에 이른다. 2016년 1월부터 2024년 4월까지 누적 검색 수는 60억건에 달한다. 이는 아시아 최대 AI 기반 학습앱 수준으로 꼽힌다. 

당초 명문대 선생님과 일대일 질문답변 서비스로 시작했던 앱 서비스는 2017년 OCR 기반 검색 기능 도입 후 폭발적인 성장세를 기록했다. 실제 검색 기능 도입 후 약 1년 반 만에 검색 수가 265배 증가했다. 인도를 제외한 아시아에서 가장 큰 트래픽을 보유한 에듀테크 서비스로 자리 잡았다는 평가다. 

지난해 10월에는 초거대언어모델(LLM) 기반 문제 풀이 튜터 '큐터'를 앱 내에 출시해 실제 선생님이 옆에서 설명하는 것 같은 학습 경험도 구현했다. 단계별로 풀이를 설명해 맥락 파악을 돕고, 가장 이해하기 어려운 부분만 핵심적으로 물어볼 수 있어 학습 효율성을 높였다. 기존 방식은 답과 풀이를 한번에 보여주는 것이다.

AI 중심 검색 기능 외에 과외 서비스도 있다. 콴다과외는 학생과 선생님이 각자 원하는 장소에서 태블릿으로 수업을 진행하는 비대면 일대일 과외 서비스다. 이전에는 수도권에서만 접할 수 있었던 명문대 선생님의 과외를 지방에서도 온라인으로 연결해 교육 기회 접근성을 높였다. 6단계 선발 과정을 통해 학력과 실력이 검증된 선생님이 학생을 일대일로 초밀착 관리하며 맞춤 학습을 설계한다. 콴다과외의 체계적인 시스템은 △선생님과 일대일 맞춤 수업 △성적 상승 프로그램 △24시간 Q&A를 통해 콴다과외 하나만으로 성적 상승을 이뤄낼 수 있다는 설명이다.
 

KT·업스테이지와 '수학 GPT' 공동 개발

콴다는 이동통신사 KT, AI 개발 스타트업 업스테이지 등과 함께 수학 특화 경량 LLM을 개발하는 등 업계에서 두각을 나타냈다. 

우선 콴다는 업스테이지·KT와 공동으로 수학(Math) GPT(13B LLM)를 개발했다. Math GPT는 콴다가 축적한 방대한 수학 데이터를 학습해 개발한 수학 특화 경량 LLM이다. MathGPT는 'MATH(고난도 수학 경시 문제 1만2500개)' 'GSM8K(초등학교 수학 문제 8500개)' 등 수학 능력을 평가하는 벤치마크에서 기존 최고 기록인 마이크로소프트(MS) '토라(ToRA) 13B'를 제치고 13B 이하 모델 기준 1위를 차지했다. 

MATH 벤치마크에서는 GPT-4 성능을 넘어섰다고 자평한다. GSM8K와 MATH 두 벤치마크에서 동시에 1위를 달성한 것은 전 세계적으로도 이례적이다. 국내 스타트업이 개발한 경량 모델이 글로벌 빅테크 기업 모델 성능을 뛰어넘은 사례는 흔치 않아 더욱 주목받았다. 콴다는 앞으로 MathGPT 정확도를 더욱 향상시키고 다양한 언어로 확장해 모델을 고도화할 계획이다. 이를 자체 제품에 적용하는 것은 물론 교육에 특화된 모델이 필요한 고객에게도 제공할 예정이다. 

수학 문제는 1차원적으로 배열된 글자를 차례대로 읽어가는 기존 OCR 기술보다 더욱 고도화된 기술력을 요구한다. 문자·수식·그림(도형·그래프)으로 구성됐기 때문이다. 콴다의 OCR 기술은 수학 문제 속 문자·수식·그림의 공간적인 구성을 파악하고 글자를 인식할 수 있다. 이뿐만 아니라 낙서·회전·그림자 등 다양한 왜곡으로 인한 비정형적 데이터에서도 글자를 인식한다. 또한 콴다의 수식 계산기는 학생이 직접 입력한 수식 혹은 사진 속 수식에서 정보를 추출하는데 인쇄된 문자와 더불어 손글씨로 적은 수식도 인식할 수 있다는 것이 강점이다. 콴다 측은 이 같은 인식 결과를 바탕으로 학생에게 최적화된 검색·풀이 결과를 빠르고 정확하게 제공할 수 있다고 자신감을 드러냈다.

콴다는 풀이 검색 서비스의 지속적인 품질 향상을 위해 '질문 답변 서비스'와 '검색 서비스' 간 선순환 구조를 정립했다. 우선 학생이 질문하는 문제를 선생님이 풀어주면 그 풀이는 데이터베이스(DB)에 축적된다. 축적된 풀이 DB는 이후 동일한 문제에 대한 해설 검색이 요청될 때 검색 결과로 노출돼 학생의 검색 만족도를 높이게 된다. 

수식 계산기는 수식에 대해 단계별 풀이를 제공한다. 무한히 변형 가능한 수식 계산 문제는 풀이를 매번 검색하는 것보다 자동으로 문제를 풀어주는 도구를 이용하는 것이 학습에 효과적이라는 판단하에 개발됐다. 학생이 검색한 문제가 수식 계산기 풀이를 통해 해결할 수 있으면 수식 계산기를 통해 답안을 제공하고 있다. 기본적인 일차·이차 방정식과 연립방정식은 물론 지수 방정식과 유리·무리 방정식 등 복잡한 수식에 대해서도 단계별 풀이를 제공한다. 더 나아가 미적분·급수 같은 더욱 복잡한 문제도 해결 가능하다는 설명이다.
 

아시아를 넘어 글로벌 바라보는 콴다, 내년부터 흑자 전환

 

콴다는 지난 3월 미국 대학생용 시험 대비 서비스 '프렙파이'를 출시했다. 사진은 프렙파이 화면 캡처. [콴다]

콴다는 아시아를 넘어 글로벌 AI 튜터로서 입지 선점을 목표로 한다. 첫발은 지난달 출시한 미국 대학생용 시험 대비 서비스 '프렙파이'다. 영어권 국가 중 가장 큰 사교육 시장을 가진 미국에서 사용자 트래픽을 확보함으로써 시장을 선점하고, LLM 모델 학습에 가장 효과적인 영어 데이터를 효과적으로 축적해 모델의 정확도를 높인다는 계획이다. 

미국 명문대인 캘리포니아대 로스앤젤레스(UCLA)와 서던캘리포니아대(USC)를 시작으로, 상반기 중에는 미국 서부 지역으로, 그리고 하반기에는 전국으로 서비스를 확장할 예정이다. 

콴다는 그간 국내에서 성공적으로 구축한 플라이휠 구조를 바탕으로 해외시장에서 점유율을 빠르게 확보했다. 플라이휠은 데이터 선순환 구조를 의미한다. 쉽게 말해 풀이 검색 기능으로 데이터 확보→더 나은 검색 결과 제공→유저를 더 많이 축적→더 많은 데이터로 연결→더 나은 검색 결과 제공 등 자발적으로 돌아가는 구조다. 콴다는 자사 솔루션에 기반이 되는 수학은 만국 공용어이며, 모르는 질문에 대해 빠르게 답변받고 싶어하는 욕구는 전 세계 학생 모두에게 해당된다는 점을 공략했다고 설명했다.

2018년 일본에 첫 출시한 콴다는 그 이후 굉장한 반응을 얻었다. 일본 출시 4개월 만에 구글 플레이스토어와 아이폰 버전(iOS) 앱스토어 교육 부문에서 인기차트 1위를 달성했다. 콴다는 라인 이후 일본에서 가장 성공한 소수 앱 중 하나라는 명성을 가지고 있다.

이 기세에 힘입어 진출한 베트남에서는 출시 2주 만에 iOS 앱스토어 교육차트 1위를 기록했다. 태국에서는 출시 1주 만에 구글 플레이스토어 교육 차트 1위를 차지했다. 쟁쟁한 현지 교육 앱을 제치고 토종 한국 앱이 현지 교육 시장을 장악한 이례적인 성과다. 인도네시아에서 플레이스토어 교육 차트 1위를, 베트남과 인도네시아에서는 전체 앱 순위 3위에 등극해 인스타그램이나 틱톡보다 높은 순위를 달성했다. 베트남에서는 동남아시아 슈퍼 앱이라고 불리는 그랩의 안드로이드 MAU보다도 높은 수치를 기록하며 국민 교육 앱으로 자리 잡았다.

콴다는 내년 흑자 전환을 목표로 사업 다각화와 서비스 강화에 집중한다는 계획이다. 아시아 시장 확장으로 지난해 매출은 170억원으로 전년(107억원) 대비 60% 증가하며 역대 최대 매출 기록했다. 다만 사용자와 트래픽 확보에 주력하는 데 방대한 비용이 들다 보니 현재까지는 적자 상태에 머물러 있다. 

조민규 콴다 AI 사업 총괄은 "올해는 콴다의 다양한 버티컬 서비스를 고도화하고, 디지털 교과서 기술 개발을 통해 공교육 사업 확장에도 박차를 가하고 있다"고 말했다. 이어 "교육 버티컬의 대표 AI 기업으로서 쌓아온 데이터와 기술력을 바탕으로 개인 과외·자습·학원·학교 등 모든 교육 환경을 보다 효율적으로 혁신할 것"이라고 덧붙였다. 
 

콴다 로고 [자료=콴다]