JSON-io: LLM 토큰을 40% 절감하는 Java용 TOON 포맷 지원 라이브러리

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핵심 요약

LLM 애플리케이션에서 데이터 전송 시 발생하는 토큰 비용과 컨텍스트 윈도우 점유 문제를 해결하기 위해 새로운 데이터 포맷 TOON이 제안됐다. TOON은 중괄호, 대괄호, 쉼표 등 불필요한 구문 기호를 제거하고 들여쓰기를 활용해 데이터를 구조화하여 JSON 대비 약 40-50%의 토큰 절감 효과를 제공한다. 특히 동일한 구조의 객체 배열을 CSV와 유사한 테이블 형식으로 자동 변환하여 데이터 밀도를 극대화한다. Java 라이브러리인 JSON-io를 통해 기존 JSON 환경에서 TOON으로의 전환과 Spring AI 연동이 가능하다.

배경

Java 프로그래밍 지식, JSON 및 데이터 직렬화 개념, LLM 토큰 및 비용 구조에 대한 이해

대상 독자

Java 기반 LLM 애플리케이션 개발자 및 비용 최적화 엔지니어

의미 / 영향

이 기술은 LLM 운영 비용의 큰 비중을 차지하는 토큰 소모량을 획기적으로 줄여 서비스 경제성을 높인다. 특히 대량의 정형 데이터를 LLM에 입력해야 하는 RAG 시스템이나 데이터 분석 에이전트 구축 시 컨텍스트 효율성을 크게 개선할 수 있다.

섹션별 상세

기존 JSON 포맷은 구조를 나타내는 기호가 많아 LLM 처리 시 불필요한 토큰을 대량으로 소모한다. TOON은 이러한 기호를 제거하고 들여쓰기 기반의 구조를 채택하여 토큰 효율을 높였다.

TOON은 배열 내의 균일한 객체들을 자동으로 CSV와 유사한 테이블 형태로 변환하여 표현한다. 이를 통해 반복되는 키(Key) 이름을 생략하고 데이터 값만 나열함으로써 컨텍스트 윈도우를 획기적으로 절약한다.

text

JSON: {"team":"Rockets","players":[{"name":"John","age":30},{"name":"Sue","age":27}]}
TOON: 
team: Rockets 
players: 
  name, age 
  John, 30 
  Sue, 27

JSON 포맷과 토큰 효율적인 TOON 포맷의 데이터 구조 비교 예시

Java 라이브러리인 JSON-io는 JSON, JSON5와 함께 TOON 포맷의 읽기 및 쓰기를 지원한다. 60개 이상의 Java 타입을 기본 지원하며 순환 참조 처리 및 설정 없는 즉시 사용 기능을 제공한다.

Spring Boot 스타터와 Spring AI 모듈을 제공하여 실제 LLM 서비스 파이프라인에 쉽게 통합할 수 있다. 이는 개발자가 기존 인프라를 크게 변경하지 않고도 토큰 비용을 절감할 수 있는 실질적인 경로를 제공한다.

실무 Takeaway

반복적인 객체 구조를 가진 데이터를 LLM에 전송할 때 TOON 포맷을 적용하여 API 비용을 최대 50%까지 절감할 수 있다.
Java 기반 LLM 서비스에서 JSON-io와 Spring AI 모듈을 결합하여 토큰 최적화 파이프라인을 신속하게 구축할 수 있다.
대규모 데이터셋 전달 시 TOON의 테이블 변환 기능을 활용하면 제한된 컨텍스트 윈도우 내에 더 많은 정보를 포함할 수 있다.

언급된 리소스

GitHubjson-io GitHub Repository

문서TOON Specification

튜토리얼Baeldung Article on Java JSON/TOON Libraries