LLM Model Benchmark

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개요

K-Pop 가상 아이돌 앱 프로젝트의 일부로 진행한 LLM 모델 비교 / 선정 단계. 챗봇 응답 품질·비용·지연시간을 동시에 만족하는 모델을 찾기 위해 다수의 후보 (GPT, Claude, Gemini, Kimi, Qwen 계열) 를 동일한 조건으로 벤치마크했습니다.

보안 안내. 본 프로젝트는 일부 대외비 작업이 포함되어, 실제 벤치마크 질문 전문·모델 응답·내부 시스템 prompt는 공개하지 않습니다. 본 페이지는 평가 기준 전환과 모델 선정 프레임워크 중심으로 정리합니다.

1. 평가 방법 — EQ-Bench

Paech, EQ-Bench: An Emotional Intelligence Benchmark for Large Language Models, 2024 (arXiv:2312.06281)

LLM의 감정 이해 능력 을 측정하는 벤치마크. 우리 task에 직접 부합.

방법론 (요약)

  1. 감정적으로 복잡한 대화 한 토막을 LLM에게 보여준다.
  2. 그 대화 속 한 캐릭터의 감정 강도를 4가지 감정으로 LLM이 예측 (각 0–10).
  3. 4 점수의 합이 10이 되도록 normalize.
  4. Reference (저자 주석값) 와의 차이를 계산 — 차이가 작을수록 잘 맞춘 것.
  5. 한 문제 점수 = 10 - 차이의 절댓값 합.
  6. 60개 문제의 평균 × 10 → EQ-Bench 점수 (0–100 스케일).

감정 4개는 명백히 틀린 것 + 명백히 맞는 것 + 미묘한 것 을 섞도록 큐레이션.

→ Public leaderboard: https://eqbench.com/

2. 모델 풀 + 경량 모델 체크리스트

EQ-Bench 리더보드 상위권 50+ 모델을 일단 풀로 두고, 그 중 서비스 비용으로 운영 가능한 경량 모델 을 체크리스트로 골라냈습니다.

풀 (예시)

  • 프리미엄 / 대형: Kimi-K2-Instruct, GPT-5.2, o3, Gemini-3-pro-preview, GPT-5.1, Claude-Opus-4.5, Hermes-4-405B, Llama-3.1-405B-Instruct, …
  • 중형: Claude-Sonnet-4.5, GLM-4.7, GPT-4.1, Mistral-Large, …
  • 경량 (서비스용 후보): GPT-4.1-mini, Gemini-2.5-flash-preview, o4-mini, GPT-4.1-nano, Qwen3-8B, Mistral-Small-3.x, Llama-4-Scout/Maverick, Gemma-3-4b/27b, GPT-OSS-20b, …

→ 총 약 24개의 경량 모델 을 후보로 추렸음.

3. 서비스용 추천 Top 5 (× 2 카테고리)

프리미엄 Top 5

순위모델추천 이유
1Kimi-K2-Instruct1T 파라미터 (32B 활성 MoE), 가성비 매우 좋음
2GPT-5.2프리미엄 안정성
3o3프리미엄 reasoning
4Gemini-3-pro-preview프리미엄
5Claude-Opus-4.5프리미엄

경량 Top 5

순위모델추천 이유
1GPT-4.1-mini가성비 최고, 안정적
2Gemini-2.5-flash-preview빠름, 무료 티어
3o4-mini경량 reasoning
4GPT-4.1-nano초저가
5Qwen3-8B오픈소스, 로컬 가능

4. 비용 비교 프레임워크

벤치마크 한 건당 토큰 사용량을 기준으로 모델별 단가 를 계산:

  • Input: ~900 tokens (system prompt + user message)
  • Output: ~100 tokens (1–2문장 응답)

프리미엄 (1건당 비용 / 10건 기준)

모델1건10건대비
Kimi-K2-Instruct$0.00079$0.0079
GPT-5.2$0.00298$0.02983.8×
o3$0.00260$0.02603.3×
Gemini-3-pro-preview$0.00300$0.03003.8×
Claude-Opus-4.5$0.00700$0.07008.9×

경량 (1건당 비용 / 10건 기준)

모델1건10건대비
Qwen3-8B$0.000070$0.0007
GPT-4.1-nano$0.000130$0.00131.9×
Gemini-2.5-flash-preview$0.000520$0.00527.4×
GPT-4.1-mini$0.000520$0.00527.4×
o4-mini$0.001430$0.014320.4×

가격 형성 배경 (예시)

Kimi-K2 가 저렴한 이유:

  • 중국 기업 (Moonshot AI) 의 시장 점유 전략 — 공격적 가격
  • MoE 아키텍처 (1T 파라미터 중 32B 활성) → 추론 비용 절감
  • DeepSeek 등 중국 모델들과의 가격 경쟁
  • 중국 내 GPU/서버 비용이 상대적으로 저렴

→ DeepSeek R1, Kimi 등이 경쟁사 대비 약 90% 저렴한 가격 으로 시장 진입.

5. 벤치마크 실험 — 통제 조건

조건
Temperature0.7 (다양성 ↔ 안정성 절충)
System promptMBTI description + “[중요] 1–2문장으로 간결하게 답변하세요.”
벤치마크 질문우리 도메인에 맞춰 큐레이션한 3개

각 모델 × MBTI × question 조합으로 응답을 수집하고, 응답 길이·지연시간·비용·정성 품질을 같이 적재.

실서비스 도입 전 정성 검수 + 비용 시뮬레이션 을 진행했습니다.

6. 의사결정 영향

본 벤치마크 결과는 후속 단계 모델 선택의 베이스라인 으로 활용됩니다.

Stack

  • Python — 벤치마크 파이프라인 (모델 호출)
  • LLMs
  • EQ-Bench — 감정 이해 평가 framework

참고

Authors
Data Scientist
Data Scientist at PIPET, The Catholic University of Korea. Healthcare big data · generative AI evaluation · K-pop virtual idol app (chatbot persona design, prompt engineering, LLM model comparison, image generation). Python · R · SQL · LLMs.