고려대학교의료원(의무부총장 겸 의료원장 윤을식)이 경기 화성시 동탄 신도시에 인공지능(AI) 기반 스마트 시스템을 집약한 700병상 규모의 ‘고려대 동탄병원’을 건립하기 위해 화성시 등 6개 기관과 업무협약을 체결하고, 2035년 개원을 목표로 프로젝트에 본격 착수했다.

이와 관련해 고려대의료원은 3월 31일 기자간담회를 통해 고려대병원의 미래병원 및 방향에 대한 내용을 제시했다. 

◆6자 협약 체결…인구 106만 특례시 필수의료 공백 해소 기대

고려대의료원은 지난 18일 화성시 동탄구청에서 화성시, 한국토지주택공사, 우미건설, 미래에셋증권, 리즈인터내셔날과 '고려대 동탄병원' 건립을 위한 6자 업무협약을 체결했다. 

고대의료원은 높은 중증질환 치료 수요와 첨단산업 잠재력을 종합적으로 고려해 동탄 신도시를 제4병원 입지로 최종 선정했다.

동탄병원은 단순한 분원이 아닌 ‘미래형 의료복합 플랫폼’으로 조성을 추진한다. 

최고 수준의 맞춤형 정밀의료를 통해 중증·난치성 질환 치료를 제공하고, 만성적인 지역 필수의료 공백을 해소하고, 환자와 의료 인력의 서울 쏠림을 완화하는 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 

회복기 재활병원, 노인복지주택 등 '전 생애주기 복합케어' 기능도 포함되며, 감염병 창궐이나 재난 상황, 산업재해 시 필수 의료거점 역할도 수행하게 된다.

◆에이전틱 AI·디지털트윈·LLM 접목한 자율형 스마트병원

동탄병원의 핵심은 기존 병원 개념을 넘어서는 AI 기반 자율형 스마트 시스템이다. 

디지털 병리, 이미징센터, 유전자센터, 세포치료센터, 디지털트윈예방관리센터 등 미래의료 인프라가 집약되며, 의료진이 기존 행정사무에서 80% 이상 해방되어 환자 진료에 집중할 수 있는 환경을 조성하는 것이 핵심 목표다.

▲에이전틱 AI 기반 ‘디지털 커맨드 센터’

스스로 상황을 판단하고 업무를 완수하는 에이전틱 AI가 병원 운영에 적극 적용된다. 

AI가 환자의 입퇴원과 가용 수술실을 초 단위로 분석해 최적의 병상을 확보하고 진료팀을 매칭하는 ‘항공관제탑’ 개념의 시스템이다. 

예약부터 진료, 결과 확인까지 끊김 없이 이어지는 ‘심리스(Seamless)’ 프로세스가 구현되며, 병원 시스템 전체를 가상 세계에 복제해 시뮬레이션하는 디지털 트윈 기술로 운영 효율성과 안전성을 극대화한다.

▲LLM 기반 차세대 의료정보 시스템 

거대언어모델(LLM)이 환자의 복잡한 병력을 정밀하게 요약·분석해 핵심 진단 포인트를 즉각 제시함으로써 오진 위험을 줄이고 진료의 질을 높인다. 

AI의 '환각' 현상을 방지하는 검색 증강 생성(RAG) 기술도 접목해 신뢰도를 확보한다.

▲데이터 책임 관리 체계와 환자 중심 스마트 시스템 

병원 내부 보안 서버(On-premise)와 외부 클라우드를 결합한 ‘데이터 메쉬(Data Mesh)’ 인프라를 구축해 민감 정보는 내부에서 보호하고, 고도 분석이 필요한 정보는 클라우드로 실시간 통합 관리한다. 

병실 벽면에 인터렉티브 대시보드를 구현해 환자와 의료진을 연결하고, 침대 주변 센서가 환자의 미세한 움직임을 감지해 낙상 위험을 사전에 알리는 AI 기반 자율형 모니터링 시스템도 도입된다.

특히 동탄병원은 가변형 설계를 통해 감염병 유행이나 재난 시 즉시 용도를 전환할 수 있으며, 새로운 의료장비나 시스템 도입 시 벽을 뜯지 않고도 바로 연결 가능한 '플러그 앤 플레이' 모듈형 설계가 초기 단계부터 적용된다.

◆‘쿼드 체제’ 구축…글로벌 도약 가속

첨단 AI 기술은 동탄병원은 물론 기존 안암·구로·안산병원에도 인공지능 전용 반도체 칩인 NPU(Neural Processing Unit) 기반 AI 플랫폼을 설치해 실시간 업무와 환자 데이터 분석을 병원 내부에서 처리한다. 

NPU는 동시다발적 연산이 가능해 외부 클라우드를 거치지 않고도 신속하고 안전한 AI 서비스를 제공할 수 있는 것이 강점이다. 

정릉 메디사이언스파크 데이터센터에는 엔비디아(NVIDIA) 차세대 GPU 기반 중앙 AI 허브를 구축해 대규모 의료 데이터 학습과 고도화를 추진한다.

고대의료원은 이미 3월초 미국 라스베이거스에서 열린 HIMSS 2026에 참가해 마이크로소프트, 아마존웹서비스(AWS)와 전략 실행을 위한 구체적 협력체계를 다진 바 있다. 

안암·구로·안산병원에 동탄병원이 합류하는 ‘쿼드(Quad) 병원 체제’를 기반으로 ‘KU Medicine 빅데이터 허브’를 창출하고, 초정밀 맞춤형 진료와 혁신 R&D 실현에 박차를 가한다는 구상이다.

윤을식 의무부총장은 “고려대 동탄병원은 수도권 남부를 아우르는 새로운 의료 허브이자 지역의료 전달체계를 지키는 핵심 기관이 될 것”이라며 “최상의 맞춤형 정밀의료와 환자 경험을 제공하는 첨단 스마트 AI 기반 미래병원으로 차세대 병원의 모델을 제시하겠다”고 말했다. 

이어 “쿼드 체제를 바탕으로 중증·희귀난치성 질환을 정복하고 융복합 바이오헬스케어 연구 생태계를 확장해 글로벌 탑티어 의료기관으로 도약하겠다”고 덧붙였다.

한편 동탄병원은 화성시에 위치한 첨단기업들과 광교·용인 테크노밸리, 오송 생명과학단지를 연결하는 수도권 남부 융복합 바이오 클러스터의 핵심 축으로 기능하며, 국가 바이오산업 생태계 확장에도 기여한다는 계획이다.

[메디컬월드뉴스 김영신 기자]