소비자 분쟁 Q&A 챗봇

한국소비자원 상담 상황을 대상으로 Vanilla LLM · Native RAG · Agentic RAG 세 가지 파이프라인을 같은 질문에 동시에 돌려 비교하는 서비스입니다. 논문 「실무 환경에서의 Agentic RAG 파이프라인 구축 및 다중 계층 평가 체계에 관한 연구」의 구조를 재현하고, 그것을 실제로 쓸 수 있는 웹 제품으로 만들었습니다.

왜 세 개를 동시에 돌리나요? "에이전트 구조가 정말 더 나은가"는 말로 설명하기 어렵습니다. 같은 질문에 대해 세 답변과 토큰·지연·비용·검색 근거·검증 판정을 나란히 보여 주면, 차이가 눈에 보입니다.

• 지식베이스: 소비자분쟁해결기준(공정위 고시) + 전자상거래법 → 청크 1,654개, 개념 그래프 노드 2,663개
• 모델: GPT-5.6 Luna(기본) · GPT-5.6 Terra · GPT-4o 중 선택
• API 키: 사용자가 자기 키를 넣습니다(BYOK). 서버는 키를 저장하지 않습니다

---

1. 전체 구성

flowchart LR
    U["사용자 브라우저<br/>BYOK: 자기 OpenAI 키 입력"]

    subgraph Front["Vercel"]
        W["Next.js 16<br/>챗봇 · 대시보드 · 관리자"]
    end

    subgraph Back["Google Cloud Run"]
        A["FastAPI + LangGraph<br/>SSE 스트리밍"]
        KB[("ChromaDB 벡터 색인<br/>+ NetworkX 개념 그래프<br/>이미지에 동봉")]
    end

    DB[("Neon PostgreSQL<br/>요청 · 실행 · 단계 · 검색근거")]
    O["OpenAI API"]

    U -->|"질문 + X-OpenAI-Key"| W
    W -->|"POST /api/chat (SSE)"| A
    A --> KB
    A -->|"사용자 키로 호출"| O
    A -->|"로그 적재"| DB
    A -.->|"run_step / run_done 이벤트"| W

설계 의도

선택	이유
벡터 색인을 컨테이너 이미지에 동봉	재검색이 잦은 순환 구조라 네트워크 지연이 누적되면 안 됩니다. 로컬 파일 읽기가 가장 빠릅니다
SSE(EventSource 아님)	파이프라인이 끝나는 순서대로 화면에 꽂아 주려면 스트리밍이 필요한데, API 키를 헤더로 보내야 해서 fetch 스트림을 씁니다
BYOK	공개 서비스에서 운영자가 토큰 비용을 전부 떠안지 않기 위해서입니다. 키는 브라우저에만 남습니다
로그에 검색 근거 원문 스냅샷 저장	지식베이스를 다시 만들어도 "그때 무엇을 보고 답했는지"가 남아야 합니다

---

2. 세 파이프라인

flowchart TB
    Q["같은 질문"]

    subgraph V["① Vanilla LLM — 성능 하한선"]
        direction LR
        V1["모델 지식만으로 생성"]
    end

    subgraph N["② Native RAG — 표준 RAG 대조군"]
        direction LR
        N1["벡터 검색 상위 20"] --> N2["정제 없이 전량 주입"] --> N3["생성"]
    end

    subgraph AG["③ Agentic RAG — 제안 구조"]
        direction LR
        A1["세션 메모리"] --> A2["의도 라우팅"] --> A3["하이브리드 검색"] --> A4["생성"] --> A5["Critic 검증"]
        A5 -.->|"미달 시 재시도"| A3
    end

    Q --> V
    Q --> N
    Q --> AG

	Vanilla	Native RAG	Agentic RAG
역할	검색이 없을 때의 하한선	검색만 붙였을 때의 기준	검증·라우팅까지 붙인 제안 구조
검색	없음	벡터 단독, 정제 없음	벡터 + 그래프 + RRF + 리랭킹
자기 검증	없음	없음	Critic 3기준 · 최대 3회
도메인 밖 질문	그냥 답해 버림	엉뚱한 법령을 검색	라우터가 즉시 거절
실측 평균 토큰	1,107	2,395	9,270

실측은 28문항(정책 22 + 도메인 밖 6), GPT-5.6 Luna 기준입니다. Native RAG를 일부러 정제 없이 두는 이유는 대조군이기 때문입니다. 검색만 붙이면 오히려 나빠지는 현상("맥락 혼동")을 드러내려는 구성입니다.

---

3. Agentic RAG 내부 (LangGraph 상태 그래프)

flowchart TD
    S([질문 도착]) --> M["① 세션 메모리<br/>DisputeTarget 추출·갱신"]
    M --> R{"② 의도 라우터"}

    R -->|"out_of_domain"| X["고정 문구로 거절"] --> E1([종료])
    R -->|"system_action<br/>(도구 켤 때만)"| T["ReAct 도구 루프<br/>주문 조회 · 환불 접수"] --> G
    R -->|"policy_inquiry"| RT["③ 하이브리드 검색"]

    RT --> G["④ 답변 생성<br/>XML 태그로 맥락 격리"]
    G --> C{"⑤ Critic<br/>근거성 · 관련성 · 완결성"}

    C -->|"통과"| E2([답변])
    C -->|"1회차 미달"| RT
    C -->|"2회차 미달"| G
    C -->|"3회 초과"| U["검증 미통과 상태로<br/>마지막 답변 출력"] --> E3([종료])

각 노드를 왜 두었나

노드	기술	왜 이 기술인가
① 세션 메모리	LangGraph MemorySaver + Pydantic DisputeTarget	대화 전문을 쌓으면 컨텍스트가 부풀고 환각이 늘어납니다. 품목·분쟁유형·주문번호만 남겨 다음 턴으로 넘깁니다. "그럼 환불은요?"처럼 품목이 빠진 후속 질문이 엉뚱한 표를 찾는 것을 막습니다
② 의도 라우터	Structured Output + 퓨샷	모든 질문을 무거운 추론 루프에 태우면 지연과 도구 오남용이 생깁니다. 진입점에서 분기시켜 무관한 질의는 검색 전에 차단합니다
③ 하이브리드 검색	ChromaDB + NetworkX + RRF + LLM 리랭커	아래 §4
④ 생성	XML 태그 맥락 격리	<retrieved_documents>로 감싸 모델 내부 지식과 검색 문서가 섞이는 것을 막습니다
⑤ Critic	Self-RAG를 Structured Output으로	법률 도메인에서 가장 치명적인 오류는 근거 없는 답변입니다. 판정 전에 feedback을 먼저 쓰게 해(CoT) 다음 회차에 교정 방향을 남깁니다

Critic이 3회를 넘기면 복구 장치 없이 마지막 답변을 그대로 내보냅니다. 검증 미통과 표시가 붙습니다. 안전성과 답변 성공률 사이의 트레이드오프를 감추지 않고 그대로 보여 주기 위한 선택입니다.

---

4. 하이브리드 검색

flowchart LR
    Q["질문 + 기억된 품목/분쟁유형"] --> EX["질의 확장<br/>노트북 → 퍼스널컴퓨터·전자제품"]

    EX --> V["1. 벡터 검색<br/>text-embedding-3-large (3072차원)"]
    EX --> GR["2. 그래프 탐색<br/>개념 노드 2-hop"]
    EX --> IT["2-1. 품목 한정 재검색<br/>메타데이터 필터"]

    V --> RRF["3. RRF 병합<br/>k=60"]
    GR --> RRF
    IT --> RRF

    RRF --> RR["4. LLM 리랭킹<br/>'문제 해결 기여도'·'정보 밀도'"]
    RR --> OUT["상위 5개만 생성에 주입"]

단계	왜
3072차원 임베딩	'청약철회 / 계약해제 / 취소'는 표면은 비슷하고 법적 효력은 전혀 다릅니다. 저차원 모델은 이 차이를 뭉갭니다
그래프 탐색	벡터만으로는 청약철회 → 전자상거래법 제17조 → 7일 이내 같은 간접 참조 관계가 잡히지 않습니다
RRF 병합	점수 체계가 다른 두 검색 결과를 순위만으로 합칩니다. 정규화가 필요 없습니다
LLM 리랭킹	단어가 겹친다고 유용한 문서는 아닙니다. 기준을 '문제 해결 기여도'로 바꿉니다
질의 확장 · 품목 한정 재검색	고시는 '퍼스널컴퓨터'라 적고 사용자는 '노트북'이라 씁니다. 또 별표Ⅱ는 품목이 달라도 문구가 거의 같아(해결기준 중앙값 17자) 품목 구분이 묻힙니다

---

5. 지식베이스 구축

원문이 표로 된 고시라 일반적인 청킹으로는 의미가 무너집니다.

flowchart LR
    P["원문<br/>고시 · 법률 · 별표 PDF"] --> T["표 구조 파싱<br/>pdfplumber 좌표 기반"]
    T --> V{"자동 검증 V1~V6<br/>행·열·숫자·마커"}
    V -->|"실패한 표만"| F["LLM 보정"]
    V -->|"통과"| CH
    F --> CH["청킹<br/>표의 한 행 = 한 청크"]
    CH --> EM["임베딩 (증분)"]
    CH --> G["개념 그래프 추출<br/>+ Louvain 군집"]
    EM --> ART[("빌드 산출물<br/>chroma / graph.json")]
    G --> ART

• 행 단위 청킹: 별표Ⅱ > 전자제품·사무용기기 > 품질보증기간 이내 하자 > 무상수리처럼 경로를 만들어 붙입니다. 500자 단위로 자르면 이 경로가 사라져 검색 결과가 개정 이력 덩어리가 됩니다
• 자동 검증이 실제로 데이터 손실을 잡았습니다: 한 쪽에 표가 여럿일 때 제목이 섞이던 문제, 분쟁유형 둘째 줄이 버려지던 문제, 표가 쪽 경계에서 쪼개지던 문제
• 결과: 표 157개 중 156개 규칙 파싱 통과, 청크 1,654개, 그래프 노드 2,663 · 군집 601개

---

6. 무엇이 실제로 관찰되었나

flowchart LR
    subgraph P["정책 질의 22건"]
        direction TB
        P1["Native 2,263 토큰 / 4.1초"]
        P2["Agentic 11,664 토큰 / 32.9초"]
    end
    subgraph O["도메인 밖 6건"]
        direction TB
        O1["Native 2,880 토큰<br/>법령을 검색해 답함"]
        O2["Agentic 494 토큰<br/>6건 모두 차단"]
    end

• 라우터 효과는 뚜렷합니다. 무관한 질문에서 Agentic은 Native의 17%만 씁니다
• 재시도 비용도 뚜렷합니다. 정책 질의에서 Critic 1회 통과는 22건 중 9건이고, 3회를 모두 쓴 경우가 7건입니다
• 즉 이 구조의 이득은 검색을 잘해서가 아니라 쓸데없는 검색을 막고, 나온 답을 스스로 검열해서 나옵니다. 그 대가가 지연과 토큰입니다

---

7. 기술 스택

영역	선택	이유
그래프 오케스트레이션	LangGraph	검색→생성→비평→재검색의 순환이 필요합니다. 체인으로는 되돌아갈 수 없습니다
구조화 출력	Pydantic + json_schema strict	라우팅 결과가 문자열이면 분기가 흔들립니다. 스키마로 강제해 확률적 생성을 분기 스위치로 바꿉니다
벡터 DB	ChromaDB (로컬 영속)	한 요청에서 재검색이 최대 3회 일어납니다. 클라우드 DB의 왕복 지연이 누적되면 응답 예산을 넘깁니다
그래프	NetworkX + Louvain	조항 간 참조 관계를 담고, 군집으로 관련 조항을 묶습니다
백엔드	FastAPI + SSE	세 파이프라인을 동시에 돌리고 끝나는 대로 흘려보냅니다
프런트	Next.js 16 + Tailwind 4 + shadcn/ui
DB	PostgreSQL (Neon)	로그를 무기한 보관하고 대시보드 집계에 씁니다
배포	Vercel + Cloud Run + Neon	무료 한도 안에서 상시 운영 가능한 조합입니다. Cloud Run은 쉬면 0으로 줄어듭니다

---

8. 실행

# 백엔드
cd apps/api
uv sync
uv run uvicorn app.main:app --port 8100

# 프런트
pnpm --dir apps/web install
pnpm --dir apps/web dev --port 3100

지식베이스를 새로 만들려면 (운영자 키 OPENAI_API_KEY 필요):

cd apps/api && uv run kb build

주요 환경변수

이름	기본값	설명
DATABASE_URL	로컬 Postgres	Neon은 postgresql+asyncpg://...?ssl=require 형태로
ALLOWED_ORIGINS	http://localhost:3100	프런트 도메인
NATIVE_MODE	paper	Native RAG 주입 방식 (paper 전량 / compressed 리랭킹 5개)
CRITIC_EXHAUSTED	paper	Critic 소진 시 처리 (paper 그대로 출력 / native_fallback 대체)
TOOLS_ENABLED	false	도구 호출·가상 주문 DB
SESSION_MAX / SESSION_TTL_MIN	500 / 120	세션 메모리 상한

모니터링 (로컬)

Postgres 외에 Prometheus·Grafana도 docker-compose로 띄운다. API는 컨테이너 밖(호스트)에서 돌므로 Prometheus가 host.docker.internal:8100으로 스크레이프한다 (observability/prometheus/prometheus.yml).

cp .env.example .env   # GRAFANA_ADMIN_PASSWORD 채우기
docker compose up -d
uv run --directory apps/api uvicorn app.main:app --port 8100

• Prometheus: http://localhost:9090
• Grafana: http://localhost:3300 (admin / .env의 GRAFANA_ADMIN_PASSWORD) — CDQ API 개요 대시보드가 자동으로 올라와 있다
• API 자체 지표: http://localhost:8100/metrics

계획 전체는 docs/10_observability_load_test_plan.md 참고.

부하테스트 (k6)

load/k6/에 파이프라인별 시나리오(vanilla / native / agentic)가 있다. BYOK 테스트 키 2개를 load/k6/.env에 두고 (.env.example 참고) 아래처럼 실행한다. 모델은 GPT-5.6 Luna로 고정, 키는 VU마다 번갈아 쓴다.

bash load/k6/run.sh native                      # 1 VU x 10회 베이스라인
K6_PROM_RW=1 bash load/k6/run.sh native ramp    # 결과를 Prometheus로 보내 Grafana "k6 부하테스트"에서 실시간으로 본다

배포 환경 모드(scaleout, limit), Cloud Run 서버 지표 조회(load/gcp_metrics.py), OpenAI 한도 점검(load/openai_limits.py)은 docs/11_deployment_test_env_plan.md 참고.

---

9. 구조 요약

apps/api/
  app/pipelines/    vanilla · native · agentic 그래프, 세션 메모리
  app/kb/           하이브리드 검색기, 지식베이스 적재
  app/tools/        Lightweight ReAct 도구 + 가상 주문 DB (기본 꺼짐)
  app/api/          /api/chat(SSE) · 대시보드 · 관리자 로그
  kb_build/         표 파싱 → 검증 → 청킹 → 임베딩 → 그래프
  cli/              kb 빌드, 표준답변 대조표, 도구 편향 실험
apps/web/src/       챗봇 · 대시보드 · 관리자 화면

기획·설계 문서(문제 정의, 데이터 분석, UX/IA, 시스템 설계, 배포 런북, 논문 대조)는 상담 데이터와 논문 원문을 포함하고 있어 저장소에 넣지 않았습니다.