고려대학교의료원(의무부총장 겸 의료원장 윤을식)이 1조원이 투입되는 ‘동탄 제4고대병원’ 건립을 천명하고, 인공지능(AI)을 기반으로 하는 미래형 병원을 예고했다.

단순한 분원 설립이 아닌 가장 앞선 인공지능과 스마트 시스템을 바탕으로 초정밀 의료를 구현하는 ‘미래병원’ 프로젝트다. 

고려대의료원은 이를 통해 기존에 없던 데이터 기반 혁신 성장을 이룩할 뿐만 아니라 차세대 스마트병원의 기준을 제시한다는 계획이다.

700병상 규모 최상급 종합병원

고려대의료원은 최근 화성시, 한국토지주택공사, 우미건설, 미래에셋증권, 리즈인터내셔날과 ‘고려대 동탄병원’ 건립을 위한 6자 업무협약을 체결하며 본격적인 프로젝트에 착수했다.

화성시는 인구 106만명 특례시로 전국 출생아 수 1위를 기록할 만큼 빠르게 성장하고 있지만 필수 의료서비스 부족에 시달려 왔다. 

지난 수 년간 여러 지자체 제안을 받아온 고대의료원은 높은 중증질환 치료 수요와 첨단산업 잠재력을 가진 경기 화성 동탄 신도시를 ‘제4고대병원’ 입지로 낙점했다.

‘고려대 동탄병원’ 설립이 가져올 파급 효과는 다방면으로 매우 크다. 

맞춤형 정밀의료를 통해 중증난치성질환 치료를 제공, 지역 필수의료 공백 해소는 물론 환자와 의료인력의 서울 쏠림을 막는 방파제 역할을 하게 될 것으로 예상된다.

무엇보다 오픈이노베이션에 기반한 수도권 남부지역 융복합 바이오 연구 총아로 기대를 모은다. 

화성에 위치한 세계적인 첨단기업들은 물론 광교, 용인 테크노밸리와 오송생명과학단지를 연결하는 클러스터 핵심 축으로서 국가 바이오산업 생태계 확장에도 역할을 하게 된다.

아울러 회복기 재활병원, 노인복지주택 등 ‘전 주기 복합케어’ 기능이 포함된 미래형 의학 플랫폼으로 조성돼 지역사회 전반의 복지 수준을 높일 전망이다

자율형 AI 기반 미래의학기술 집합체

2035년 개원을 목표로 기존 병원 개념과는 완전히 새로운 AI 기반 스마트병원으로서 디지털 병리, 이미징센터, 디지털트윈예방관리센터 등의 미래의료기술과 인프라가 집약된다. 

또한 최적화된 ‘환자 중심’ 정밀의학 워크플로우를 구축하고, 의료진이 기존 행정사무에서 80% 이상 해방돼 최대한 환자들에게 집중할 수 있도록 하는 것을 핵심 목표로 하고 있다.

우선 스스로 상황을 판단하고, 업무를 완수하는 ‘에이전틱 AI(Agentic AI)’가 운영에 적극 적용된다. 

‘디지털 커맨드 센터(Digital Command Center)’ 중심으로 AI가 입원과 퇴원, 수술실을 초 단위로 분석해 최적의 병상을 확보하고 진료팀을 매칭하는 일종의 항공사 관제탑 같은 개념이다. 

이에 따라 예약, 진료, 결과 확인까지 유려하게 이어지는 ‘심리스(Seamless)’ 환자 프로세스가 구현되게 되며, 병원 직원들의 행정업무 부담도 획기적으로 줄어들게 된다. 

이때 병원 시스템 전체를 가상 세계에 복제해 시뮬레이션하는 ‘디지털 트윈’ 기술이 활용되어 운영 효율성과 안전성도 극대화할 계획이다.

거대언어모델(LLM; large language model) 기반의 차세대 의료 정보 시스템을 통해 진료 정확도와 행정 효율이 획기적으로 높아진다. 

AI가 환자의 복잡한 병력을 정밀하게 요약·분석하여 핵심 진단 포인트를 즉각 제시함으로써 오진 위험을 줄이고 진료의 질을 높이는 게 골자다. 

더불어 AI가 스스로 오답을 내놓는 ‘환각’을 방지하는 최첨단 검색 증강 생성(RAG; Retrieval-Augmented Generation) 기술을 접목해 신뢰도도 높인다.

전 생애주기 복합케어 공간

미래 맞춤형 정밀의학의 핵심인 환자 데이터를 가장 안전하게 보호하는‘의료 데이터 책임 관리(Stewardship) 체계’도 확립된다. 

병원 내부에 직접 구축한 보안 서버와 유연한 확장성을 가진 외부 클라우드를 결합, 그물망처럼 데이터가 유기적으로 연결되는 ‘데이터 메쉬(Data Mesh)’ 인프라를 구축하는 것이다. 

이를 통해 민감한 개인정보는 병원 내부에서 강력하게 보호하고, 고도의 분석이 필요한 정보는 클라우드 자원을 활용해 실시간으로 통합 관리된다. 

보안 사고의 위험은 원천 차단하면서도 환자 개개인에게 최적화된 맞춤 의료 서비스를 제공하는 데이터 중심 병원이 구현되는 것이다.

국내에 없던 환자 중심 연동형 스마트 시스템도 구축된다. 고도화된 최고 수준의 AI 기반 자율형 모니터링 & 서포트 시스템으로 의료진이 최적의 상태에서 환자에 집중할 수 있게 된다. 

병실 벽면에 ‘인터렉티브 대시보드’가 구현돼 환자와 의료진이 연결되고, 본인의 치료 경로에 대한 즉각적인 확인도 가능해진다. 

또한, 환자가 도움을 요청하기 위해 버튼을 누르기 전 침대 주변의 센서가 환자의 미세한 움직임을 감지해 낙상 위험을 알리거나 간호사에게 알림을 보내는 환경도 조성될 예정이다. 

무엇보다 ‘고려대 동탄병원’이 가장 특별한 점은 고정된 목적에 갇히지 않는 유연한 병원을 지향한다는 점이다. 

가변형 설계를 통해 감염병 유행이나 재난 상황 시 즉시 목적에 맞게 전환할 수 있도록 한다.

특히 새로운 의료장비나 시스템이 나왔을 때 벽을 뜯지 않고도 즉시 연결할 수 있는 플러그 앤 플레이(Plug & Play) 개념의 모듈형 설계 기술이 초기부터 적용될 예정이다.

글로벌 최상위권 의료기관 예고

첨단 스마트 AI 기술은 동탄병원은 물론 기존 안암, 구로, 안산병원에도 탑재된다.

인공지능 전용 반도체 칩 셋인 NPU(Neural Processing Unit) 기반 AI 플랫폼을 설치해 실시간 업무와 환자 데이터 분석이 병원 내부에서 처리된다. 

NPU 기반일 경우 순차적으로 명령을 처리하는 기존 방식과 달리 동시다발적으로 연산이 가능해 외부 클라우드를 거치지 않고도 안전하고 신속한 AI 서비스를 제공할 수 있다. 

아울러 정릉 메디사이언스파크 데이터센터에도 고성능 GPU(Graphics Processing Unit) 기반 중앙 AI 허브를 구축해 대규모 의료 데이터를 학습하고 병원 환경에 맞게 고도화한다.

이때 엔비디아(NVIDIA) 차세대 GPU가 핵심 인프라로 활용된다.

고대의료원은 모든 산하 기관에 새로운 첨단 AI 기반 환경을 구축해 환자와 의료진 주변에 녹아드는 ‘투명한 기술(Transparent Technology)’로 미래병원을 구현한다는 전략이다. 

의료원은 이미 이달 초 미국 라스베이거스에서 열린 HIMSS 2026(미국 보건의료정보관리시스템협회)에 참가해 마이크로소프트, 아마존웹서비스와 구체적인 협력체계도 다졌다. 

안암, 구로, 안산병원에 미래병원인 동탄병원이 가세해 만들어지는 새로운 ‘쿼드(Quad) 병원’ 체제를 바탕으로 차별화된 초정밀 맞춤형 진료와 혁신 R&D 실현에 박차를 가할 전망이다. 

윤을식 의무부총장은 “고려대 동탄병원은 수도권 남부를 아우르는 새로운 의료 허브 역할뿐만 아니라 지역의료 전달체계를 확고히 지키는 핵심 기관이 될 것”이라고 말했다.

이어 “최상의 맞춤형 정밀의료와 환자 경험을 제공하는 첨단 스마트 AI 기반 미래병원으로 차세대 병원의 모델을 제시해 대한민국을 대표하는 병원으로 만들어질 것”이라고 덧붙였다. 

특히 “중증희귀난치성 질환을 정복하고 융복합 바이오헬스케어 연구 생태계 확장을 통해 차원이 다른 성장세를 이뤄 글로벌 탑티어 의료기관으로 도약하겠다”라고 밝혔다.