
인공 신경망(Neural Network)의 작동 원리와 단순한 요청에서 오류가 발생하는 이유
요약
인공 신경망이 확률적 언어 모델로서 작동하는 원리와 그로 인해 발생하는 환각 현상을 설명합니다. 모델은 사실 관계를 검증하는 대신 문맥상 가장 확률이 높은 텍스트를 생성하므로, 정보가 누락된 경우에도 확신에 찬 오류를 출력할 수 있습니다.
핵심 포인트
- 인공 신경망은 사실 데이터베이스가 아닌 확률 기반의 텍스트 예측 모델임
- 모델의 출력은 비결정론적(non-deterministic) 특성을 가짐
- 문맥 내 정보가 부족해도 모델은 오류 신호 없이 그럴듯한 답변을 생성함
- AI 답변의 매끄러움이 내용의 정확성을 보장하지 않으므로 수동 검증이 필수적임
매니저가 모델에게 아주 간단한 질문을 던집니다: "우리 요금제 기준으로 이 지역 배송비가 얼마인가요?" 또는 "이 사례를 규정하는 조항은 무엇인가요?"라고 말이죠. 이에 대한 답변으로 해당 주제를 잘 아는 사람이 말하는 것처럼 매끄럽고 자신감 넘치는 문단이 돌아옵니다. 매니저는 이를 고객에게 보내는 이메일, 발표 자료, 혹은 의사결정의 근거로 복사하여 붙여넣습니다. 하지만 하루가 지나면 그 안에 포함된 숫자 하나가 틀렸다는 사실이 밝혀집니다. 그 과정에서 어떠한 경고도 없었습니다. 어떠한 유보 조항도, 어조의 변화도, 불확실성에 대한 표시도 없었습니다.
이것은 특정 모델의 단일 결함이 아니라, 답변이 구성되는 방식 자체의 결과입니다. 문맥(Context) 내에서 누락된 단 하나의 사실이 눈에 보이는 오류 신호 없이도 확신에 찬 답변을 바꿀 수 있습니다. 이러한 현상은 업무에서 해당 답변에 의존하기 전이 아니라, 의존한 후에 깨닫게 된다면 이미 늦습니다.
설령 이러한 요청들이 여러 모델에 즉시 접근할 수 있는 애그리게이터(Aggregator)를 통해 전달된다 하더라도, 답변의 매끄러움이 안전을 보장해주지는 않습니다. 모델의 수는 더 많아졌지만, 여전히 검증은 수동으로 이루어져야 하기 때문입니다.
하나의 답변을 해체하여 보는 인공 신경망(Neural Network)의 작동 방식
모델이 '하지 않는 것'부터 시작하는 것이 유용합니다. 모델은 답변하는 순간 사실 관계 데이터베이스를 열어보거나 출처를 대조하지 않습니다. "인공 신경망은 어떻게 작동하는가"라는 질문을 입력하고 짧은 정의를 기다릴 때, 반대편의 모델이 수행하는 작업은 단 하나입니다. 주어진 문맥(Context)에서 가장 확률이 높은 텍스트를 계속 이어 나가는 것입니다. 이것이 확률적 언어 모델(Probabilistic Language Models)의 일반적인 작동 원리입니다. 즉, 입력된 모든 내용을 바탕으로 다음 내용을 예측합니다.
OpenAI의 API 문서는 프롬프트(Prompt)를 개발자가 모델의 행동을 프로그래밍하는 방법이라고 직접적으로 명시하며, 출력 자체를 "비결정론적(non-deterministic)"이라고 설명합니다. 즉, 동일한 입력이라도 호출할 때마다 다른 결과를 낼 수 있습니다 (OpenAI API 문서, 접속일: 2026.07.18). 동일한 요청에 대해서도 두 답변이 달라질 수 있으며, 이는 고장이 아니라 생성 메커니즘에 내재된 특성입니다.
여기서 얻을 수 있는 실질적인 결론은 다음과 같습니다. 모델의 답변은 참조 사전에서 가져오는 것이 아니라 문맥 (Context)에 의존한다는 점입니다. 만약 문맥 안에 어떤 정보가 없다면, 모델은 "데이터 부족"이라는 표시와 함께 빈칸을 남겨두지 않습니다. 대신 가장 그럴듯한 다음 내용을 스스로 구성하여, 검증된 사실과 똑같이 차분한 어조로 내놓습니다.

누락된 사실 하나가 왜 조용히 답변을 바꾸는가
모델이 답변을 위해 사용할 수 있는 모든 정보는 고정된 창 안에 배치됩니다. OpenAI의 개념 문서에서는 이를 문맥 창 (Context Window)이라고 부릅니다. 즉, 프롬프트 (Prompt)와 생성된 출력의 총 길이는 제한되어 있으며, 모델은 오직 이 창 안에 명시적으로 들어온 정보만을 사용합니다 (OpenAI 문서, 개념, 접속일: 2026.07.18). 만약 최신 요금제가 포함된 문장을 삽입하는 것을 잊었다면, 모델에게 그 정보는 존재하지 않는 것과 같습니다. 모델은 남은 정보만을 바탕으로 답변할 것입니다.
더 심각한 문제는 문맥 안에 사실이 존재하더라도 모델이 이를 반드시 사용한다는 보장이 없다는 점입니다. 2023년의 피어 리뷰를 거친 연구 (Liu 외 저자, Transactions of the Association for Computational Linguistics)에 따르면, 긴 문맥을 다루는 작업에서 정확도는 필요한 사실이 입력의 맨 처음이나 맨 끝에 있을 때 최대가 되며, 중간 부분에서 찾아야 할 때는 눈에 띄게 떨어진다는 것이 밝혀졌습니다. 이 곡선은 U자형이라 불리며, 이 현상 자체는 "Lost in the Middle"이라는 이름을 얻었습니다. 여기서 주의할 점은, 해당 연구가 문서 검색 작업에서 구세대 모델들 (GPT-3.5-Turbo, GPT-4, Claude 1.3)을 대상으로 진행되었다는 것입니다. 최신 모델들은 이 효과를 부분적으로 완화했을 수 있으므로, 이 연구는 오늘날의 성능을 측정하는 지표라기보다 현상을 설명하는 예시로 인용해야 합니다.
두 메커니즘의 공통점은 하나입니다. 바로 침묵입니다. 축소된 문맥이든, 중간에서 길을 잃은 사실이든, 모델은 "이 부분은 확신할 수 없습니다"라는 경고를 띄우지 않습니다. 답변은 여전히 매끄럽게 제공됩니다.

왜 답변이 틀렸을 때조차 확신에 찬 어조로 들리는가
여기서 어조(Tone)는 별도의 함정입니다. 2025년 9월, OpenAI는 «Why Language Models Hallucinate» (Kalai, Nachum, Vempala, Zhang)라는 논문을 발표했는데, 저자들은 환각(Hallucination)이 모델의 학습(Training) 및 평가(Evaluation) 과정 자체에서 발생하는 통계적으로 예측 가능한 결과임을 증명했습니다. 사전 학습(Pre-training) 단계에서는 원칙적으로 옳은 주장과 틀린 주장을 완전히 분리할 수 없으며, 벤치마크(Benchmark)의 표준 평가 시스템은 불확실성을 인정하는 것보다 확신에 찬 추측에 더 높은 점수를 부여합니다. 본질적으로 모델은 틀렸을 때를 포함하여 확신에 찬 어조로 말하도록 학습됩니다.
동일한 논문은 해결책을 제시합니다. 벤치마크의 점수 산정 방식을 변경하여, 확신에 찬 오답에는 벌점을 주고 정직한 "모르겠습니다"에는 보상을 주는 것입니다. 저자들은 이를 2025년 9월 출판 시점 기준으로 해결된 과제가 아니라, 제안된 평가 인센티브의 변경 사항으로 직접 기술하고 있습니다. 2026년 7월 기준으로 업계가 이러한 산정 방식을 보편적으로 채택했다는 출처는 없으므로, 이는 현재 작동 중인 표준이 아니라 하나의 설명이자 제안입니다.
실질적인 의미는 간단하면서도 불쾌합니다. 문장의 확신에 찬 어조는 그 내용의 진실성에 대한 정보를 담고 있지 않습니다. "확신에 찬 답변 어조는 검증된 사실을 의미한다"라는 흔한 가정은 어조와 정확성이 별도로 학습되기 때문에 여기서는 통하지 않습니다.

"컨텍스트—예측—검증" 지도: 도입 전 구성하기
다음 단계는 이미 수행된 실험의 결과가 아니라, 스스로 반복할 수 있는 검증 계획입니다. 이것은 완성된 결론이 아니라 가설과 절차입니다. 즉, 하나의 사실을 누락시킨 구체적인 실험은 그 어떤 출처에서도 실행된 적이 없습니다. 이 절차의 핵심은 답변의 불일치 원인을 관찰 가능한 상태로 만드는 데 있습니다.
기본 규칙은 단 하나입니다. 한 번에 하나의 컨텍스트 (Context) 요소만 변경하는 것입니다. 전체 컨텍스트가 포함된 요청을 가져와 답변을 기록한 다음, 정확히 하나의 사실만 제거하고 비교합니다. 만약 답변이 바뀌었다면, 무엇이 답변에 영향을 미쳤는지 찾아낸 것입니다. 여러 수정을 한꺼번에 섞어버리면 지도가 무너집니다. 어떤 요소가 답변을 변화시켰는지 알 수 없게 되기 때문입니다. 두 번째 조건 또한 필수적입니다. 주장을 수동으로 대조할 수 있는 독립적인 출처인 기준점 (Reference)이 필요합니다. 기준점이 없다면 비교할 대상이 없으며, 이 방법론도 효과를 발휘할 수 없습니다.
이 방식은 Anthropic이 문서화한 best-of-N이라는 기술과 잘 맞물립니다. 동일한 프롬프트 (Prompt)를 여러 번 실행하고, 답변들 사이의 불일치를 비교하는 방식입니다 (Claude 문서, 접속일: 2026.07.18). 만약 실행 결과가 서로 다르다면, 이는 해당 주제를 수동으로 확인해야 한다는 신호입니다. Anthropic은 그 한계를 솔직하게 명시하고 있습니다. 그들의 환각 (Hallucination) 감소 기법들( "모르겠습니다"라고 말할 권리, 인용구에 의존하기, 출처 참조, best-of-N 비교 등)은 환각을 크게 줄여주지만 완전히 제거하지는 못하며, 특히 오류의 비용이 높은 의사결정의 경우 항상 중요한 정보를 검증할 것을 직접적으로 권고합니다.
| 답변에서 무엇이 보이는가 | 이것이 의미하는 바 | 답변에 의존하기 전 해야 할 일 |
|---|---|---|
| 확신에 찬 어조, 검증되지 않은 주장 | 어조가 진실을 의미하지는 않음 | 기준(Reference)을 찾아 수동으로 대조할 것 |
| ... |
이러한 비교는 하나의 API를 통해 여러 모델을 사용할 수 있을 때 유용합니다. provod.ai는 모델 카탈로그에 대해 통합된 OpenAI 호환 액세스를 제공합니다. Claude, GPT, Gemini, DeepSeek, Qwen을 하나의 코드에서 연결하려면 키(key)와 base_url만 교체하면 됩니다. 하나의 API에서 여러 모델의 답변 비교를 통해 모델들이 서로 의견이 갈리는 지점을 확인할 수 있으며, 이는 "여기서 확인하라"는 저렴한 신호 역할을 합니다. 모델 선택에 대한 접근성은 실험 자체를 가속화하지만, 수동 검증을 대체하지는 않습니다. "맥락(Context)—예측(Prediction)—검증(Verification)"의 지도는 여전히 당신이 직접 작성해야 합니다.
from openai import OpenAI
client = OpenAI(
...
공식 표준은 이에 대해 무엇을 말하는가
수동 검증에 대한 규범은 단순히 벤더(Vendor)들의 개인적인 입장만이 아닙니다. 생성형 시스템을 위한 AI 리스크 관리에 관한 NIST 프레임워크 문서(NIST AI 600-1, 2024년 7월 26일 발행)는 조직이 인간의 감독(Human oversight)을 통합하고, 검증 및 결정 재검토(Override) 지점을 설정하며, 생성형 시스템의 출력을 의사결정에 의존하기 전에 환각 (Confabulation, Hallucination의 표준 용어) 여부를 테스트할 것을 권고합니다. 이 문서는 오류가 왜 발생하는지를 설명하기보다는, 의무적인 통제의 필요성을 정당화하는 리스크 관리 문서입니다.
Anthropic은 자사의 문서에서 이를 엔지니어링 실무 차원에서 동일하게 표현합니다. 가장 진보된 언어 모델조차 "때때로 사실과 다르거나 주어진 맥락과 일치하지 않는 텍스트를 생성"할 수 있으며, 중요한 정보는 항상 검증(Validate)해야 한다는 것입니다. 표준과 벤더라는 두 개의 독립적인 근거는 하나의 요구사항으로 수렴합니다. 즉, 확신에 찬 답변이라고 해서 검증 없이 중요한 주장을 위임하지 마십시오.
이것이 바로 이 모든 과정이 시작된 이유이자 해결책입니다. 만약 어떤 주장이 독립적인 검증을 견뎌내지 못한다면, 확신에 찬 답변이 결정의 근거가 되어서는 안 됩니다. 추가적인 확인 작업은 속도를 다소 희생시키지만(이는 정당한 절충안입니다), 값비싼 오류의 위험을 줄여줍니다.

이 접근 방식이 해결하지 못하는 것
단 한 번의 통제된 요청이 모델의 모든 오류를 설명해주지는 않습니다. 이 지도는 특정 사례에서 불일치가 발생하는 원인을 가시화해주지만, 실험을 실행하지 않고서는 개별적인 오답의 원인을 모두 짚어낼 수 없습니다. 이는 여전히 미지의 영역으로 남아 있습니다. 독립적인 기준점(Ground Truth)이 아예 존재하지 않는 곳에서 이 방법은 벽에 부딪힙니다. 검증할 대상이 없기 때문입니다. 이럴 때는 근거를 억지로 만들어내기보다, 해당 주장에 의존하지 않는 것이 더 현명합니다.
모델 접근 도구 또한 만병통치약은 아닙니다. 어떤 모델 접근 애그리게이터(Aggregator)도 자동화 플랫폼, 프라이빗(Private) 또는 온프레미스(On-prem) 인프라, 벤더의 구독을 통해서만 제공되는 기능, 그리고 실제 구현 작업을 대체할 수는 없습니다. 이는 모델 간의 비교를 가속화하지만, 워크플로우 내에서의 검증 지점은 여전히 사용자가 직접 설정해야 합니다.
provod.ai — 비즈니스와 팀을 위한 단일 AI 컨투어(AI-contour)
워크스페이스, 개별 계정 및 접근 권한 분리 — 기업은 잔액, 권한 및 비용을 중앙 집중식으로 관리할 수 있으며, 직원들은 파편화된 개인 API 키를 사용할 필요가 없습니다.
하나의 카탈로그에 담긴 텍스트 및 미디어용 최신 모델: OpenAI의 GPT, Anthropic의 Claude, Google의 Gemini, xAI의 Grok, DeepSeek, Qwen, GLM, Kimi 및 MiniMax; 이미지용으로는 Nano Banana 2 Pro 및 GPT Image; 비디오용으로는 Seedance, Kling, Veo 및 Google Omni의 최신 버전이 포함됩니다. 또한 추론(Reasoning), 검색, 문서, 임베딩(Embedding), 음악 및 오디오를 위한 모델도 사용할 수 있습니다.
회사는 제공업체의 가격 그대로 요청 비용을 지불합니다: 1:1 비율이며 provod.ai의 추가 수수료가 없습니다. 결제는 루블(Rubles)로 진행되며, 법인 고객을 위해 계약서, 인보이스(Invoice) 및 정산 서류 제공이 가능합니다.
provod.ai에서 기업용 공간을 구축하세요: 등록 양식 · 모델 가격 · 152-FZ에 따른 데이터 보호 · 계약용 상세 정보
AI 자동 생성 콘텐츠
본 콘텐츠는 Dev.to AI tag의 원문을 AI가 자동으로 요약·번역·분석한 것입니다. 원 저작권은 원저작자에게 있으며, 정확한 내용은 반드시 원문을 확인해 주세요.
원문 바로가기