OpenAI GPT-4.1 시리즈 mini, nano 성능과 비용 비교 및 API 실무 활용법

OpenAI가 2025년 4월에 공개한 GPT-4.1 시리즈는 기존 GPT-4o 대비 지능, 속도, 비용, 멀티모달 이해 능력 측면에서 모두 향상된 모델군입니다.

🧠 GPT-4.1 시리즈 개요

OpenAI는 다음의 세 가지 모델을 공개하였습니다.

1. GPT-4.1
2. GPT-4.1 mini
3. GPT-4.1 nano

이 모델들은 모두 다음과 같은 공통 핵심 기능을 갖습니다.

• 최대 100만 토큰의 컨텍스트 윈도우 지원
• 낮은 지연 시간, 비용 절감, 향상된 지시 이해력 및 멀티모달 처리 성능
• 멀티모달 지원 (이미지, 비디오 포함)

🚀 성능 개선 요약

기능	GPT-4.1 성능	GPT-4o 대비 향상
코딩 능력	SWE-bench Verified 54.6%	+21.4%p
지시 따르기	MultiChallenge 38.3%	+10.5%p
긴 문맥 비디오 이해	Video-MME (no subtitles): 72.0%	+6.7%p

특히 SWE-bench는 GitHub 이슈 해결 능력을 평가하며, GPT-4.1은 상당한 개선을 보여줍니다.

📊 각 모델별 특징

🧩 GPT-4.1

• 주요 상용 모델
• GPT-4o보다 평균 26% 저렴
• 정밀한 멀티모달, 코드 처리, 문맥 유지에 탁월

⚙️ GPT-4.1 mini

• GPT-4o보다 지능이 더 뛰어난 평가 결과
• 지연 시간 절반, 비용 83% 절감
• 이미지 기반 벤치마크(MMMU, MathVista, CharXiv 등)에서도 더 높은 성능
• Video-MME 30~60분 자막 없는 영상 질문: 정확도 72.0%

🔌 GPT-4.1 nano

• 최소 비용 및 최소 지연 시간
• 여전히 고성능 유지, 임베디드/모바일 등 경량 환경 적합

💡 장기 문맥 및 멀티모달 이해

• 모든 모델: 최대 100만 토큰의 문맥을 유지
• 긴 기술 문서, 코드베이스, 보고서, 영상 등 복잡한 데이터에 적합
• 영상 기반 질의응답에서 뛰어난 정확도 확보

💰 가격 정책 (2025년 4월 기준)

모든 모델은 API로 공개되어 사용 가능하며, 프롬프트 캐시(같은 요청 반복 시) 할인 및 긴 문맥 추가 요금 없음 등의 혜택이 있습니다.

모델	입력 (백만 토큰당)	출력	평균 비용	특이사항
GPT-4.1	$2.00	$8.00	약 $1.84	고성능 메인 모델
GPT-4.1 mini	$0.40	$1.60	약 $0.42	비용 대비 성능 우수
GPT-4.1 nano	$0.10	$0.40	약 $0.12	최저 비용

• 프롬프트 캐시 할인: 기존 50% → 75%까지 확대
• 긴 문맥 처리에 추가 요금 없음 (단순 토큰 사용량 기준)

📅 GPT-4.5 Preview 종료 예정

• GPT-4.5 Preview는 2025년 7월 14일 종료
• OpenAI는 사용자들에게 GPT-4.1 시리즈로의 전환을 권장

🔐 보안과 엔터프라이즈 환경 고려 시 포인트

• 100만 토큰 문맥은 보안 정책 문서, 코드베이스 분석, 로그 분석 등에 최적
• nano 모델은 비용이 낮아 에이전트 기반 보안 시스템, 로컬 분석기 등에 적용 가능
• mini 모델은 성능과 비용의 균형이 뛰어나 보안 자동화 플랫폼, 챗봇, 지식 베이스 기반 대응에 적합

🧩 활용 사례 예시

• GPT-4.1: 복잡한 규정 문서 분석, 코드 리뷰 자동화, 대규모 지식 그래프 질의
• GPT-4.1 mini: 사용자 문의 응답, 내부 보안 규정 설명 챗봇, 정책서 자동화
• GPT-4.1 nano: IoT 디바이스 보안 이벤트 해석, 로컬 에이전트 지능화

OpenAI API에서 GPT-4.1 시리즈 사용하기

기본 구조 (chat/completions endpoint)

POST https://api.openai.com/v1/chat/completions
Authorization: Bearer YOUR_API_KEY
Content-Type: application/json

{
  "model": "gpt-4.1",  // 또는 "gpt-4.1-mini", "gpt-4.1-nano"
  "messages": [
    {"role": "system", "content": "You are a helpful assistant."},
    {"role": "user", "content": "GPT-4.1과 GPT-4o의 차이는 뭐야?"}
  ],
  "temperature": 0.7,
  "top_p": 1,
  "max_tokens": 1024,
  "stream": false
}

사용 가능한 모델명

모델	호출 이름
GPT-4.1	"gpt-4.1"
GPT-4.1 mini	"gpt-4.1-mini"
GPT-4.1 nano	"gpt-4.1-nano"

주요 파라미터 설명 및 튜닝 팁

파라미터	설명	추천값 (시나리오별)
temperature	창의성 조절 (낮을수록 결정적)	- 고객 응답: 0.3 - 콘텐츠 생성: 0.7~1.0
top_p	출력 다양성 제어 (1이면 무제한)	1.0 고정 추천
max_tokens	응답 길이 제한	필요에 따라 조정 (ex. 2048~4096)
presence_penalty	새로운 주제 등장 확률 조절	0~1 (요약: 0, 창작: 0.6)
frequency_penalty	반복 억제	01 (기술 요약: 0.20.5)
stream	스트리밍 응답 여부	대화형 UI일 경우 true 권장

시나리오 기반 튜닝 전략

🎓 지식형 챗봇 (내부 문서 요약, 보안 가이드 제공 등)

"model": "gpt-4.1-mini",
"temperature": 0.3,
"max_tokens": 2048,
"top_p": 1,
"presence_penalty": 0.2

• gpt-4.1-mini로 충분히 정확도와 비용 균형 확보
• 시스템 프롬프트에 보안 문서 스타일 추가 시 효과적

  {"role": "system", "content": "You are a security expert providing precise, formal answers with citations."}

🤖 자동화 요약/리포트 생성기 (예: 회의록 요약, 로그 요약)

"model": "gpt-4.1",
"temperature": 0.2,
"top_p": 1,
"max_tokens": 4096

• 긴 문맥 분석에 유리한 gpt-4.1 사용
• 100만 토큰 컨텍스트로 긴 회의/문서 처리 가능

🧮 에이전트 연동형 경량 챗봇 (IoT, 보안 에이전트 응답)

"model": "gpt-4.1-nano",
"temperature": 0.5,
"max_tokens": 512

• 응답 속도 및 비용 최적화
• 기본적인 질문/답변이나 경량형 운영 상태 응답에 적합

🧑‍💻 코딩 헬퍼 / 코드 리뷰 어시스턴트

"model": "gpt-4.1",
"temperature": 0.2,
"top_p": 1,
"max_tokens": 3072

• gpt-4.1은 SWE-bench 성능이 GPT-4o보다 21%p 이상 향상
• 시스템 프롬프트

  {"role": "system", "content": "You are an expert software engineer helping review and refactor Python code."}

💸 비용 최적화 팁

• 프롬프트 캐시 활성화 (OpenAI API 자동 적용): 동일 입력 요청 시 최대 75% 할인
• nano 또는 mini 모델로 다운그레이드하여 일일 요청량이 많은 서비스에 적용
• 긴 문맥 요청도 추가 비용 없음 (단, 사용 토큰에 따라 과금)

고급 설정 및 활용

함수 호출(Function Calling)

{
  "model": "gpt-4.1",
  "messages": [...],
  "functions": [
    {
      "name": "get_weather",
      "parameters": {
        "type": "object",
        "properties": {
          "city": {"type": "string"}
        },
        "required": ["city"]
      }
    }
  ]
}

• GPT-4.1 전 모델 함수 호출 지원 (OpenAI Functions API)
• 내부 시스템 자동화, API 호출형 응답 처리에 활용 가능

LangChain 사용법 (Python 기준)

설치

pip install langchain openai

예제 코드

from langchain.chat_models import ChatOpenAI
from langchain.schema import HumanMessage

chat = ChatOpenAI(
    model="gpt-4.1",
    temperature=0.3,
    openai_api_key="YOUR_API_KEY"
)

response = chat([HumanMessage(content="GPT-4.1 mini와 nano의 차이는?")])
print(response.content)

• chat = ChatOpenAI(model="gpt-4.1-mini") 형태로 mini/nano도 지정 가능
• LangChain에서 토큰 사용량 측정, 스트리밍, 툴 연동도 가능

OpenAI SDK 사용법

Python

pip install openai

예제

import openai

openai.api_key = "YOUR_API_KEY"

response = openai.ChatCompletion.create(
    model="gpt-4.1",
    messages=[
        {"role": "system", "content": "당신은 보안 전문가입니다."},
        {"role": "user", "content": "멀티모달 지원이 무엇인가요?"}
    ],
    temperature=0.5
)

print(response["choices"][0]["message"]["content"])

Node.js (JavaScript/TypeScript)

npm install openai

예제

const { OpenAI } = require("openai");

const openai = new OpenAI({ apiKey: "YOUR_API_KEY" });

async function askGPT() {
  const chatCompletion = await openai.chat.completions.create({
    model: "gpt-4.1-mini",
    messages: [
      { role: "system", content: "You are a helpful assistant." },
      { role: "user", content: "GPT-4.1 nano는 어떤 용도에 적합한가요?" }
    ]
  });

  console.log(chatCompletion.choices[0].message.content);
}

askGPT();

cURL 사용 예시

curl https://api.openai.com/v1/chat/completions \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -H "Authorization: Bearer YOUR_API_KEY" \
  -d '{
    "model": "gpt-4.1-nano",
    "messages": [
      {"role": "user", "content": "GPT-4.1 nano로 할 수 있는 작업은?"}
    ]
  }'

브라우저 기반 JS (fetch 사용)

fetch("https://api.openai.com/v1/chat/completions", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Content-Type": "application/json",
    "Authorization": "Bearer YOUR_API_KEY"
  },
  body: JSON.stringify({
    model: "gpt-4.1-mini",
    messages: [
      { role: "user", content: "GPT-4.1 mini와 GPT-4.1의 차이를 알려줘." }
    ]
  })
})
.then(res => res.json())
.then(data => console.log(data.choices[0].message.content));

함수 호출(Function Calling)

response = openai.ChatCompletion.create(
    model="gpt-4.1",
    messages=[
        {"role": "user", "content": "서울의 날씨 알려줘."}
    ],
    functions=[
        {
            "name": "get_weather",
            "description": "도시의 현재 날씨를 반환",
            "parameters": {
                "type": "object",
                "properties": {
                    "city": {"type": "string"}
                },
                "required": ["city"]
            }
        }
    ],
    function_call="auto"
)

유용한 팁

• 모델이 길고 복잡한 요청(예: 50만 토큰 이상)을 처리할 경우에도 추가 비용 없음
• 캐시된 요청은 75%까지 할인 적용됨 (자동 적용)
• 각 환경에서 스트리밍 모드나 Tool calling도 설정 가능

스트리밍 출력 처리

Python (OpenAI SDK)

pip install openai

import openai

openai.api_key = "YOUR_API_KEY"

response = openai.ChatCompletion.create(
    model="gpt-4.1",
    messages=[{"role": "user", "content": "GPT-4.1에 대해 알려줘."}],
    stream=True  # ← 스트리밍 활성화
)

for chunk in response:
    if 'choices' in chunk and chunk['choices'][0]['delta']:
        print(chunk['choices'][0]['delta'].get('content', ''), end='', flush=True)

💡 대규모 답변을 자연스럽게 보여주거나 실시간 UI 응답 시 유용합니다.

JavaScript (Node.js 기준)

const { OpenAI } = require("openai");
const openai = new OpenAI({ apiKey: "YOUR_API_KEY" });

async function streamChat() {
  const stream = await openai.chat.completions.create({
    model: "gpt-4.1",
    messages: [{ role: "user", content: "GPT-4.1 시리즈의 특징은?" }],
    stream: true,
  });

  for await (const part of stream) {
    process.stdout.write(part.choices[0]?.delta?.content || "");
  }
}

streamChat();

LangChain에서 RetrievalQA, RAG, Agent 적용

RetrievalQA with OpenAI

from langchain.chat_models import ChatOpenAI
from langchain.vectorstores import FAISS
from langchain.chains import RetrievalQA
from langchain.embeddings import OpenAIEmbeddings

# 사전 구축된 FAISS 벡터 DB 로드
db = FAISS.load_local("faiss_index", OpenAIEmbeddings())
retriever = db.as_retriever()

qa = RetrievalQA.from_chain_type(
    llm=ChatOpenAI(model="gpt-4.1", temperature=0),
    retriever=retriever,
    return_source_documents=True
)

result = qa.run("GPT-4.1 mini 모델이 적합한 상황은?")
print(result)

RAG (Retrieval-Augmented Generation)

RAG는 Retrieval + LLM을 조합해 현실 기반 답변을 생성합니다.

• LangChain에서 RetrievalQA + 문서 요약 체인을 조합
• OpenAI Embedding + FAISS 또는 Chroma 등 사용

from langchain.chains import ConversationalRetrievalChain
from langchain.memory import ConversationBufferMemory

qa_chain = ConversationalRetrievalChain.from_llm(
    llm=ChatOpenAI(model="gpt-4.1-mini"),
    retriever=retriever,
    memory=ConversationBufferMemory()
)

response = qa_chain({"question": "GPT-4.1 mini는 얼마나 빠른가요?"})
print(response["answer"])

LangChain Agents

LangChain Agents는 여러 도구를 선택적으로 호출하는 Tool-Calling 기반 구조입니다.

from langchain.agents import initialize_agent, Tool
from langchain.tools import DuckDuckGoSearchRun

search = DuckDuckGoSearchRun()
tools = [Tool(name="Search", func=search.run, description="웹 검색 도구")]

agent = initialize_agent(
    tools=tools,
    llm=ChatOpenAI(model="gpt-4.1"),
    agent="zero-shot-react-description",
    verbose=True
)

agent.run("GPT-4.1 관련 최신 블로그를 검색해줘.")

서버리스: Cloudflare Workers / Vercel / AWS Lambda

Cloudflare Workers

export default {
  async fetch(request, env, ctx) {
    const body = await request.json();

    const res = await fetch("https://api.openai.com/v1/chat/completions", {
      method: "POST",
      headers: {
        Authorization: `Bearer ${env.OPENAI_API_KEY}`,
        "Content-Type": "application/json",
      },
      body: JSON.stringify({
        model: "gpt-4.1-nano",
        messages: body.messages,
      }),
    });

    return new Response(await res.text(), { status: 200 });
  },
};

wrangler.toml에서 OPENAI_API_KEY 설정 필요

Vercel Edge Function

export const config = { runtime: "edge" };

export default async function handler(req) {
  const body = await req.json();

  const response = await fetch("https://api.openai.com/v1/chat/completions", {
    method: "POST",
    headers: {
      Authorization: `Bearer ${process.env.OPENAI_API_KEY}`,
      "Content-Type": "application/json",
    },
    body: JSON.stringify({
      model: "gpt-4.1-mini",
      messages: body.messages,
    }),
  });

  return new Response(await response.text(), {
    headers: { "Content-Type": "application/json" },
  });
}

AWS Lambda (Python)

import json
import openai

def lambda_handler(event, context):
    openai.api_key = "YOUR_API_KEY"
    body = json.loads(event['body'])

    completion = openai.ChatCompletion.create(
        model="gpt-4.1-nano",
        messages=body["messages"]
    )

    return {
        "statusCode": 200,
        "body": json.dumps(completion["choices"][0]["message"]["content"])
    }

Lambda 함수는 openai 패키지 포함한 zip으로 배포하거나 Layer 사용

Prompt Engineering + System Role 전략

System Role 활용법

{"role": "system", "content": "당신은 보안 분석가입니다. 모든 답변은 정확하고 근거를 포함해야 합니다."}

역할	예시 시스템 프롬프트
보안 분석가	"당신은 IT 보안 전문가이며, 공격 유형과 대응 방안을 명확히 설명해야 합니다."
기술 문서 작성기	"당신은 DevOps 기술 작가입니다. 설명은 중급 개발자 수준으로 작성하세요."
코드 리뷰어	"당신은 숙련된 Python 개발자이며, 코드의 성능과 보안 취약점을 리뷰합니다."
법률/규정 요약기	"당신은 법률 문서 요약가이며, 조항을 간결하게 일반인이 이해할 수 있도록 변환합니다."

Prompt 구성 전략

1. 역할 지정 (system)
2. 목표 명시 (user)
3. 예시 제공 (few-shot, optional)

예시: 보안 정책 생성기

[
  {"role": "system", "content": "당신은 정보보호정책 전문가입니다."},
  {"role": "user", "content": "중소기업용 USB 사용 정책을 생성해줘."}
]

추가적으로 고려해 볼 수 있는 사항

• Tools 기반 Agent Customization
• LangChain에서 Chroma/Weaviate 기반 벡터 검색
• Web UI 프론트엔드 연동 (React 기반)
• 멀티모달 이미지/비디오 입력 구조

📘 참고

• 공식 문서: https://platform.openai.com/docs
• 토큰 계산기: https://platform.openai.com/tokenizer