[SBA 글로벌] 카티어스 '유아 눈높이 맞춘 대화 AI 기술, 언어 학습에 기여'

[SBA X 동아닷컴 공동기획] 동아닷컴은 서울경제진흥원(SBA)과 함께 세계를 누빌 유망 스타트업을 소개합니다. 창업 지원과 스케일업, 경쟁력 강화와 글로벌 홍보에 이르기까지. SBA의 지원을 받고 성장할 스타트업의 실력을 동아닷컴의 스타트업 미디어 IT동아와 함께 살펴봅니다.

[IT동아 남시현 기자] 아이의 언어기능을 발달시키는 데 가장 중요한 것은 부모와의 잦은 의사소통이다. 아이들은 대화를 시작해 언어 능력을 함양하고, 이를 되돌려주는 과정에서 언어적 사고의 기반을 마련한다. 실제로 코로나 19 당시 의사소통 부족으로 아이들의 언어 능력이 떨어졌다는 연구 결과는 널리 잘 알려진 얘기다.

한편 챗GPT의 등장으로 대화형 AI에 대한 관심이 뜨겁다. 이미 언어 교육 시장에서는 AI를 활용한 영어회화가 주류로 떠올랐고, 챗봇이나 콜센터 업계에서도 대화형 AI가 주목받고 있다. 그렇다면 아이들의 언어 발달을 위해 대화형 AI로 아이들 눈높이에 맞는 맞춤형 언어로만 대화하는 것도 가능하지 않을까? 이런 생각에서 카티어스의 사업이 시작됐다.

세계최초 유아용 대화 AI 기술 만드는 ‘카티어스’

카티어스는 삼성SDS 사내벤처로 시작해, 2020년 1월 설립됐다. 카티어스는 유아의 발화 패턴 및 언어 발달 특성을 반영한 유아용 대화형 AI 엔진을 원천 개발했으며, 이를 바탕으로 만 2세~5세 유아의 인지 능력과 연령별 언어 수준에 맞는 대화를 제공해 아이들의 언어 및 사고 능력을 기르는데 도움을 준다.

카티어스는 단순히 성인용 AI를 개량하는 것이 아닌, 유아의 독특한 대화 패턴에 맞춰 AI를 구축한다. 카티어스는 영유아의 대화 특징을 ▲’대화’ 행위 그 자체를 목적으로 함 ▲AI를 기계라고 생각하지 않음 ▲발음이 정확하지 않음 ▲아이별로 언어 발달 정도 다름 ▲ 짧은 집중력 ▲효과음 및 동화, 동요 등 청각 자극에 민감하게 반응 ▲대화 주제의 잦은 변경 ▲아이 개개인의 고유한 언어 사용 등으로 특징을 정리하고, 이를 토대로 아이별 개인화 AI를 구축한다.

특히 성인용 AI와 차별화되는 유아 발음 인식 및 이해 엔진은 이 기술의 핵심이다. 아이들은 특정 단어를 자신만의 표현으로 바꾸거나 부정확한 발음을 사용하는 경우가 많다. 예를 들어, 아이스크림을 ‘아꿍’으로, 할아버지를 ‘하비’로 말하는 식이다. 이 엔진은 문맥과 대화 패턴을 기반으로 아이의 의도를 정확히 파악하고, 이를 표준어로 변환해 자연스럽게 응답합다. 예를 들어, ‘아꿍 먹고 싶어’라는 표현을 AI가 ‘아이스크림은 조금만 먹어야 해’와 같이 이해하고 대처할 수 있다.

이 기술은 딥러닝 기반 음성 모델과 문맥 이해를 위한 자연어 처리(NLP) 기술을 결합해 작동한다. 아이의 발음 데이터를 의도 파악을 위한 패턴 분석 알고리즘과 의미 네트워크로 학습해 실시간으로 적절한 대화를 제공한다. 이를 통해 단순히 발음을 교정하는 것을 넘어, 아이의 창의적 언어 표현을 존중하며 더 나은 소통 경험을 제공한다.

유아용 대화형 AI, 유아 눈높이 맞춰 ‘애착인형 카티’로

카티어스는 아이들이 대화형 AI에 친숙하게 다가갈 수 있도록 카티 인형 외관, 그리고 내부에 동작을 위한 하드웨어로 각각 제품을 구성했다. 내부 장치는 한국어를 기본 지원하고, 영어는 시범 적용 단계로 정식 출시를 앞둔 상황이다. 해당 장치는 부모용 모바일 앱으로 연결하고 콘텐츠를 재생할 수 있다. 앱에서는 아이가 원하는 주제로 대화할 수 있도록 추천 대화를 제안하고, 각 대화는 아이 응답 속도에 맞춰 대화 진행 속도까지 조절할 수 있다.

대화 콘텐츠도 자연, 동물, 교통수단, 역할놀이, 퀴즈, 생활습관, 안전 교육 등 누리과정에 맞춰 구성되고, AI와 대화를 나누며 함께 그림을 그린다거나, 아이가 직접 대화에 참여하는 방식으로 동화를 듣고 함께 퀴즈를 풀며 이야기를 만들어 가는 인터랙티브 동화도 있다.

아울러 부모가 아이에게 하고 싶은 말을 카티가 대신 전달하는 아바타톡 기능, 20가지 종류의 동화나 동요, 자장가를 들려주는 기능도 있다. 카티는 아이와의 대화를 통해 ▲이름, 가족, 관심사, 교육기관 등 개인화 데이터 ▲아이가 사용하는 단어 수, 문장 길이, 문법 등의 언어 발달 데이터 ▲경험, 키워드, 감정 등의 장단기 기억력 ▲발달, 학습 현황 등의 학습 데이터 분석 ▲학습 관리 평가 등을 종합적으로 수집하며, 이를 통해 아이 언어 발달 리포트 형식으로 제공할 계획을 갖고 있다.

무제한 대화, 높은 가격 경쟁력으로 시장 확대 中

경쟁력도 기대 이상이다. 인터랙티브 동화의 경우 이화여대 언어발달 연구소에서 아이의 동화 이해도가 카티를 사용하지 않은 그룹 대비 3배 높다는 연구 결과를 냈다. 질문에 단순 응답하는 성인용 AI와 달리 아이의 대답을 유도하는 멀티턴 형태의 대화 구조를 갖춘다. 미리 녹음된 문장이나 제한된 대화만 가능한 타사 제품과 달리, 선택한 주제에서 아이에게 안전하고, 유익한 단어 및 문장으로 구성된 대화를 무제한 생성한다.

카티어스의 시장경쟁력 및 미래 가능성을 확인한 서울경제진흥원(SBA)도 카티어스를 전방위로 돕고 있다. 올해 2월에는 서울시 돌봄 로봇 테스트베드 실증 사업에 선정돼 송파구와 함께 발달장애인을 위한 서비스 개발 후 실증 사업을 진행했고, 2024 트라이 에브리씽 유니콘 챌린지 IR 대화를 참가해 서울특별시장상에 해당하는 장려상을 수상하기도 했다. 카티어스는 이를 통해 글로벌 사업화 지원금 및 후속연계 지원금으로 도움을 받는다.

아울러 서울경제진흥원과 호텔롯데, 롯데월드가 협력해 라이프스타일 기반의 하드웨어 스타트업을 지원하는 ‘2024 라이프스타일 HW 스타트업 액셀러레이팅’에서는 전문가 라운드테이블 컨설팅과 유통 상담, 네트워킹, IR 피팅 진행은 물론 롯데월드와의 IP 협업을 통해 ‘AI 로리 카티’를 출시하는 등 다방면으로 도움을 받고 있다. 카티어스는 영어 지원을 토대로 미국, 싱가포르 시장 진출에 집중하고 있으며, 호주나 일본, 유럽 등 20여 개 국가에서도 사용자를 확보하겠다는 계획이다.

비즈니스 리서치 인사이츠가 집계한 2023년 전 세계 유아교육 시장 규모는 2589억 달러(약 371조 5000억 원)였고, 2032년까지 매년 8.43% 성장해 2032년에는 5363억 달러(약 769조 5300억 원)가 될 것으로 예상된다. 코로나 19로 인한 디지털 교육의 증가와 고품질 전자교육 확대를 위한 정부 제도의 도입, 인지능력 개발을 위한 다양한 과정 및 최첨단 교육 기술의 등장이 성장을 주도한다. 카티어스의 카티가 바로 이 시장에 대응하는 제품이며, 올해를 넘어 앞으로가 더 주목되는 이유이기도 하다.

IT동아 남시현 기자 (sh@itdonga.com)