KOS-Engine: 지식 그래프와 RAG를 결합한 차세대 지식 검색 엔진

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핵심 요약

대규모 언어 모델의 지식 한계를 극복하기 위해 외부 데이터를 참조하는 RAG 기술이 필수적으로 자리 잡았다. KOS-Engine은 단순 문서 검색을 넘어 지식 그래프와 벡터 검색을 결합한 하이브리드 지식 추출 방식을 제공한다. 사용자의 질문에서 핵심 엔티티를 추출하고 그래프 상의 관계 정보를 함께 검색하여 LLM의 답변 생성 컨텍스트로 활용한다. 복잡한 관계 추론이 필요한 질의에서 기존 방식보다 높은 정밀도를 보여주며, 기업용 지식 관리 시스템이나 전문 도메인 챗봇 구축에 유용하다.

배경

RAG(Retrieval-Augmented Generation)의 기본 개념, Python 프로그래밍 및 벡터 데이터베이스 사용 경험, 지식 그래프(Knowledge Graph) 구조에 대한 기초 지식

대상 독자

지식 집약적 도메인에서 고성능 RAG 시스템을 구축하려는 AI 엔지니어

의미 / 영향

이 기술은 단순 검색 중심의 RAG를 지식 추론 중심으로 진화시킨다. 특히 금융, 의료, 법률 등 데이터 간의 관계가 중요한 분야에서 LLM의 실용성을 획기적으로 높일 것으로 기대된다.

섹션별 상세

기존 RAG 시스템은 단순 텍스트 유사도에 의존하여 엔티티 간의 복잡한 관계를 파악하는 데 한계가 있었다. KOS-Engine은 지식 그래프 아키텍처를 도입하여 데이터 간의 명시적 관계를 검색 과정에 포함한다. 이를 통해 엔티티 간의 다단계 연결을 추적하고 더 풍부한 배경 지식을 LLM에 제공하는 것이 가능하다. 지식의 구조적 이해가 필요한 전문 분야에서 답변의 신뢰성을 크게 높인다.

검색 파이프라인은 벡터 임베딩과 그래프 쿼리를 동시에 처리하는 이중 구조로 작동한다. 입력된 자연어는 벡터로 변환되어 유사 문서를 찾는 동시에, 개체명 인식 엔진을 통해 지식 그래프의 노드와 연결된다. 두 소스에서 얻은 정보를 상호 참조하여 가장 관련성 높은 지식 조각들을 선별하고 정렬한다. 이 과정은 할루시네이션을 억제하고 답변의 근거를 명확히 하는 데 기여한다.

python

from kos_engine import KOSEngine

# 엔진 초기화 및 모델 설정
engine = KOSEngine(model="gpt-4o", vector_db="milvus")

# 지식 그래프 및 텍스트 데이터 인덱싱
engine.index_knowledge(graph_path="knowledge_graph.json", docs_dir="./documents")

# 하이브리드 검색 기반 질의 실행
query = "A 기업과 B 기술의 상관관계를 분석해줘"
result = engine.query(query)
print(result.answer)

KOS-Engine을 사용하여 지식 그래프와 문서를 인덱싱하고 하이브리드 검색을 통해 질의하는 기본 코드 예시

오픈소스 프로젝트로서 다양한 LLM 백엔드와 벡터 데이터베이스를 지원하도록 설계되었다. 사용자는 구성 파일을 통해 OpenAI API나 로컬 Llama 모델을 선택할 수 있으며, Milvus나 Pinecone 같은 외부 DB와의 연동도 간편하다. 이는 특정 벤더에 종속되지 않는 유연한 지식 시스템 구축을 가능하게 한다.

실무 Takeaway

복잡한 엔티티 관계 설명이 필요한 서비스라면 KOS-Engine의 지식 그래프 통합 기능을 활용해 RAG의 답변 정확도를 개선할 수 있다.
모듈형 아키텍처를 통해 기존 벡터 데이터베이스 환경을 유지하면서도 그래프 기반의 지식 추론 레이어를 단계적으로 확장 적용 가능하다.

언급된 리소스

GitHubKOS-Engine GitHub Repository