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2025년 한국 디지털 헬스케어 및 바이오 AI 혁신 동향

일반 리포트 2025년 06월 23일
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목차

  1. 디지털 헬스케어 산업 현황 및 전망
  2. 의료 인공지능 임상 적용 현황과 과제
  3. 신약개발 AI 경진대회의 전개 및 활용 현황
  4. 한의약 분야 AI 도입 사례
  5. 정책 및 규제 환경 분석
  6. 결론

1. 요약

  • 2025년 6월 23일 기준으로 제공되는 정보는 한국의 디지털 헬스케어 및 바이오 분야에서 인공지능(AI) 기술이 가져오는 혁신적인 변화를 자세히 분석합니다. 특히, 디지털 헬스케어 시장은 지속적인 성장세를 유지하고 있으며, 한국바이오협회에 따르면, 2023년 글로벌 시장 규모는 약 2408억 5천만 달러에 달하며, 향후 2033년까지 연평균 21.11% 성장하여 약 1조 6351억 1천만 달러에 이를 것으로 전망하고 있습니다. 이러한 시장 성장의 주요 원인은 모바일 플랫폼의 보급 확대, 고령화 사회의 진전, 만성 질환 유병률 증가, 그리고 환자 중심의 의료 솔루션에 대한 관심 증대에 기인하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 고비용 및 시스템 간 상호運용성 문제는 여전히 도전에 직면하고 있습니다.

  • AI와 빅데이터를 활용한 개인화된 건강 관리가 핵심 트렌드로 자리 잡고 있으며, 이는 임상적용 및 의료 접근 방식의 혁신적인 변화를 촉진하고 있습니다. 특히, 원격의료 서비스는 환자들에게 유익한 의료 경험을 제공하고 있습니다. 그러나 이런 변화 속에서 스타트업과 대기업 간의 경쟁 구도가 두드러지고 있으며, 대기업들은 승인된 제품을 뒤로 하고 매출을 증대시키고 있습니다. 반면, 스타트업들은 고객의 니즈에 맞춘 혁신 제품 개발에 집중하고 있습니다. 2025 CES 행사에서는 '예측형 헬스케어'와 '디지털 헬스' 기술이 주요 혁신 분야로 부각되었습니다.

  • 신약개발 AI 경진대회와 한의약 분야의 AI 도입 사례도 주목할 만합니다. 과기정통부가 주최하는 신약개발 경진대회는 신약 후보 물질의 대사 안정성을 예측하기 위한 프로젝트로, 이는 인공지능과 데이터 융합이 실제 연구 성과로 이어질 가능성을 보여주고 있습니다. 또한, 2025 메디 엑스포 코리아에서는 한의약 분야의 디지털 혁신과 AI 기술 발전에 대한 비전이 제시되었습니다.

  • 특히 AI 기본법 및 정책 제안은 이러한 성장을 지원하는 중요한 법적 기반을 마련하고 있으며, 규제와 인프라 투자 동향 또한 면밀히 분석되었습니다. 정부는 AI 산업의 대중화와 혁신을 위해 적극적인 인프라 투자가 필요하며, 데이터 규제 완화 및 AI 산업 육성을 위한 다양한 실행 방안들을 제안했습니다. 이러한 일련의 변화는 한국이 글로벌 AI 강국으로 도약할 수 있는 발판을 마련하게 될 것입니다.

2. 디지털 헬스케어 산업 현황 및 전망

  • 2-1. 산업 규모 및 성장 추세

  • 2025년 1분기 동안 디지털 헬스케어 산업은 지속적인 성장세를 보였습니다. 한국바이오협회의 보고서에 따르면, 2023년 글로벌 디지털 헬스케어 시장 규모는 약 2408억 5천만 달러로 평가되었으며, 2024년부터 2033년까지 연평균 21.11% 성장률을 기록하면서 약 1조 6351억 1천만 달러에 이를 것으로 전망되고 있습니다.

  • 디지털 헬스케어의 성장은 스마트폰과 같은 모바일 플랫폼의 보급, 노인 인구의 증가, 만성 질환 유병률, 그리고 환자 중심의 의료 솔루션에 대한 관심 증대에 기인합니다. 하지만, 고비용과 상호 운용성 문제는 여전히 이러한 성장을 억제하는 주요 요인으로 남아 있습니다.

  • 2025년 기준으로 AI와 빅데이터를 활용한 개인화된 건강 관리가 핵심 트렌드로 부각되고 있으며, 이로 인해 의료 접근 방식과 치료 모델이 혁신적으로 변화하고 있습니다. 특히, 원격의료와 같은 혁신적인 서비스는 환자들에게 더 나은 의료 경험을 제공하고 있습니다.

  • 2-2. 스타트업과 대기업의 시장 경쟁

  • 최근 2년간의 데이터에 따르면, 다수의 스타트업이 어려움을 겪은 반면, 승인된 제품을 보유한 대기업들은 매출을 증가시키며 사용자 기반도 확장하는 데 성공하고 있습니다. 이는 시장의 경쟁 구도가 대기업에게 유리하게 작용하고 있음을 나타냅니다.

  • 스타트업들은 기존의 비즈니스 모델에서 벗어나 새로운 솔루션과 혁신적인 제품 개발에 집중하고 있으며, 이들은 환자 및 의사를 위한 통합 솔루션을 개발해 의료 시스템의 수용성을 증가시키고 있습니다.

  • 2025년 세계 최대의 가전 및 IT 박람회인 CES 2025에서는 '예측형 헬스케어'와 '디지털 헬스' 기술이 주요 혁신 분야로 부각되었으며, 이를 통해 스타트업의 혁신적인 아이디어와 대기업의 안정적인 제품이 경쟁하는 구조가 형성되고 있습니다.

  • 2-3. 신규 비즈니스 모델 등장

  • 디지털 헬스케어 시장에서는 AI와 데이터 분석의 중요성이 점차 커짐에 따라 새로운 비즈니스 모델들이 등장하고 있습니다. 예를 들어, 실시간 건강 모니터링, 개인화된 치료 제공 및 원격 상담 서비스 등이 이에 해당합니다.

  • 디지털 치료제(DTx)는 기존 약물치료와 병행하여 사용되는 소프트웨어 기반의 치료 방법으로, 의료비용 절감 및 효과적인 질병 관리에 기여하고 있습니다. 이는 환자들에게 보다 쉽고 간편하게 접근할 수 있는 의료 서비스를 제공합니다.

  • 결과적으로, 디지털 헬스케어의 새로운 비즈니스 모델은 환자 맞춤형 의료 서비스, 데이터 기반의 예방적 의료로의 전환을 가속화하고 있으며, 향후 지속 가능한 성장의 발판이 될 것입니다.

3. 의료 인공지능 임상 적용 현황과 과제

  • 3-1. 흉부 X선 AI 검출 보조

  • 흉부 X선 분야에서 의료 인공지능(AI)은 진단 보조 도구로서 활발히 사용되고 있습니다. 2018년 식품의약품안전처의 승인을 받은 최초의 흉부 X선 AI 기반 컴퓨터 보조 진단 도구 이후, 현재까지 총 9종의 AI 기술이 상용화되어 국내 병원에서 임상적으로 활용되고 있습니다. 이들 AI 기술은 흉부 X선 영상에서 발병 가능성이 있는 여러 이상 소견을 자동으로 검출하여 의료진의 판독을 지원합니다. 예를 들어, 2024년 6월 기준으로 이들 장비는 특정 질환의 조기 발견에 있어 80% 이상의 민감도를 기록하며 진단 정확도를 지속적으로 향상시키고 있습니다.

  • 하지만 AI의 도입에 따라 여러 현실적 고려 사항도 있습니다. 흉부 X선 AI 검출 보조 도구의 성능과 유효성을 검증하기 위한 임상 연구가 필요하며, 이러한 연구는 AI의 실제 임상 적용 환경과 밀접하게 연관되어 있습니다. 현재까지 진행된 연구들에서 AI의 검출 성능이 종종 임상의와 유사한 수준임을 입증했지만, 이기적 입증이 부족하거나 불완전한 데이터 세트에 의존하고 있다는 지적도 존재합니다. 따라서 향후 이러한 AI 기술의 임상 적용을 확대하기 위해서 중재적 연구 및 객관적 검증이 요구됩니다.

  • 3-2. AI 초음파 및 소프트웨어 의료기기

  • AI 기반 초음파 진단기기와 관련하여, 최근 몇 년 간 급성장한 시장이 주목받고 있습니다. 바이오코리아 2025에서 발표된 자료에 따르면, AI를 활용한 초음파 영상진단기기는 병변 탐지의 정확도와 진단 속도를 동시에 향상시키는 데 기여하고 있으며, 전 세계적으로 연평균 25% 이상의 성장률을 기록할 것으로 예상되고 있습니다. 특히, 심장질환, 뇌질환, 그리고 폐 질환의 조기 진단에 있어 AI 기술이 중요한 역할을 하고 있습니다.

  • AI 기반 소프트웨어 의료기기도 주목할 만한 성장세를 보이고 있으며, 특히 심전도 분석 장비가 두각을 나타내고 있습니다. 이 장치는 응급실이나 일반 진료실 내에서 심전도 데이터 분석을 통해 부정맥과 같은 이상 패턴을 자동으로 탐지하고, 필요한 경우 의사의 판단을 돕는 리포트를 생성합니다. 이러한 기능은 의료진의 피로도를 감소시킬 뿐 아니라, 응급 대응의 정확성과 속도를 높이는 데 기여하고 있습니다.

  • 3-3. 근거 수준과 검증 연구 필요성

  • 의료 인공지능의 임상적용은 그 타당성과 유효성이 보장되어야 합니다. 최근 연구에 따르면, 현재까지 승인된 의료 인공지능 기기들은 동료 심사를 거친 연구가 거의 없는 경우가 많아, 이들 기기의 근거 수준이 매우 미약하다는 점이 문제가 되고 있습니다. 한 연구에 따르면, 36개 AI 의료기기 중 19%만이 검증 연구 없이 승인된 것으로 나타났으며, 또 8%에 불과한 중재적 연구만이 실제 임상 환경에서의 성능을 평가하는 것을 목표로 하고 있습니다.

  • AI 기기의 실제 임상 환경에서의 적용을 위해서는 이를 검증하기 위한 표준화된 연구가 필요합니다. 이러한 연구는 환자의 생물학적 다양성과 임상 환경을 반영해야만 실제적인 유효성을 평가할 수 있으며, 따라서 규제 기관의 승인 뿐 아니라 지속적인 성능 검증과 후속 연구가 필수적입니다.

4. 신약개발 AI 경진대회의 전개 및 활용 현황

  • 4-1. 과기정통부 주최 대회 개요

  • 2025 신약개발 인공지능 경진대회는 과학기술정보통신부(과기정통부) 주최로 한국화학연구원과 한국생명공학연구원이 협력하여 개최된 행사입니다. 이 대회는 생명과학 및 신약개발 분야에서 인공지능(AI)과 데이터를 융합하여 실제적이고 혁신적인 연구 성과를 도출하기 위해 기획되었습니다. 대회의 주제는 'CYP3A4 효소 저해 예측모델 개발'로 설정되었으며, 이는 신약 후보 물질의 대사 안정성을 예측하는 데 필수적인 요소입니다. 이 대회는 2025년 6월 23일부터 7월 31일까지 진행되고 있습니다.

  • 4-2. 데이터 활용 및 예측모델 개발

  • 이번 경진대회에서는 한국화합물은행이 제공하는 고품질의 화합물 구조정보 및 CYP3A4 효소의 활성 억제 측정값을 포함한 1680건의 학습용 데이터가 참가자들에게 제공됩니다. 이는 연구자들이 신약 개발에 필요한 약물 대사 관련 AI 예측 모델을 구축하는 데 필수적인 기초 자료로 활용됩니다. 대회 참가자들은 제공된 데이터를 기반으로 다양한 예측모델을 개발하고, 제출한 예측값은 실제 실험 데이터를 통해 검증됩니다. 이러한 과정은 AI를 통한 신약개발 과정의 효율성을 높이고, 예측 모델의 정확성을 향상시키기 위한 것입니다. 대회에서의 성과는 향후 다양한 실증형 신약개발 연구에 활용될 것으로 기대됩니다.

  • 4-3. 대회 일정 및 참여 기관

  • 대회는 2025년 6월 23일부터 시작하여 7월 31일까지 진행됩니다. 이후 8월에 1차 평가가 이루어지며, 상위 10팀이 선정되고, 9월에는 최종 수상자가 발표될 예정입니다. 수상 내역으로는 최우수상(500만원), 우수상(300만원, 두 팀), 장려상(100만원, 두 팀) 등이 제시되어 있습니다. 이 대회는 신약 개발 및 인공지능 기술 융합에 대한 관심을 가지고 있는 모든 국민에게 열려 있으며, 높은 수준의 연구 개발을 촉진하기 위한 플랫폼 역할을 수행하고 있습니다. 참가자들은 한국화합물은행의 온라인 플랫폼을 통해 필요한 정보와 지원을 받을 수 있습니다.

5. 한의약 분야 AI 도입 사례

  • 5-1. 메디 엑스포 코리아 참여

  • 한국한의약진흥원은 2025년 6월 20일부터 22일까지 대구 엑스코에서 열린 '2025 메디 엑스포 코리아'에 참가하여, 한의약 분야의 디지털 혁신과 AI 기술의 발전에 대한 비전을 제시하였습니다. 이번 전시회는 헬스케어 및 의료기기 관련 분야에서 권위 있는 통합 전문 전시회로, 300 여개의 글로벌 브랜드와 정부, 공공기관, 지자체, 그리고 산업체가 함께 참가하여 최신 기술 및 혁신적 사업 모델을 공유하는 중요한 장이었습니다.

  • 5-2. AI·빅데이터 기술 전시

  • 한국한의약진흥원은 이번 엑스포에서 ‘한약 인공지능 플랫폼 구축사업’과 ‘한의약 임상정보 빅데이터 지원센터 구축사업’의 진행 상황 및 성과를 중점적으로 소개했습니다. 이를 통해 한의약의 과학화와 표준화를 추진하며, 빅데이터 기반의 맞춤형 치료의 가능성을 강조하였습니다.

  • AI 기반의 한약정보 공동 활용 플랫폼은 한약 관련 실험 정보를 체계적으로 수집하고 분석하여 연구 및 산업 발전을 지원하는 데이터 허브 역할을 할 것으로 기대되며, 이는 향후 한의약 분야에서의 정책 결정 및 서비스를 향상시키는 데 기여할 것입니다.

  • 5-3. 전통의학과 첨단기술 융합 전망

  • 이번 전시회는 한의약이 첨단 의료기술과의 융합을 통해 지속적으로 발전할 가능성을 보여주는 중요한 계기가 되었습니다. 김상진 한국한의약진흥원 지능정보화센터장은 행사에서 인공지능과 빅데이터 기술이 한의약의 안전성과 유효성을 데이터 기반으로 예측하여, 환자 맞춤형 치료를 가능하게 함으로써, 한의약의 미래 가치를 높일 것이라고 강조했습니다.

  • 또한, 한의약 분야의 AI 및 빅데이터 기술에 대한 인식 제고와 서비스 개발 지원은 한의약의 글로벌 시장 진출 확대에도 분명한 기여를 할 것입니다. 이러한 노력들은 한의약의 신뢰성을 높이고, 전통의학과 현대의학의 상호작용을 통한 협력적인 의료 시스템 구축에 중요한 초석이 될 것입니다.

6. 정책 및 규제 환경 분석

  • 6-1. AI기본법 하위법령 입법예고

  • 2025년 6월 22일 기준으로, '인공지능 발전과 신뢰 기반 조성 등에 관한 기본법안(AI 기본법)' 하위법령 제정 작업이 마무리되었으며, 하반기 시행령 입법예고를 앞두고 있는 상황입니다. 이 법은 고영향 AI 사업자에 대한 규제를 포함하고 있으며, 이로 인해 AI 사업자들의 책임이 명확히 규정됩니다. 특히, 고영향 AI는 생명을 위협하거나 기본권에 중대한 영향을 끼칠 수 있는 AI 시스템을 의미하며, 이러한 시스템을 기업이 사용자에게 고지하지 않거나 정부의 시정명령을 따르지 않을 경우 3천만원 이하의 과태료가 부과될 수 있습니다. 그러나 이러한 규제가 기술 혁신에 걸림돌이 될 우려도 함께 제기되고 있습니다. 예를 들어, AI기본법의 규정이 산업계의 혁신을 저해할 수 있다는 목소리가 있으며, 특히 민간 기업들이 과감한 AI 서비스를 개발하는 데에 어려움을 겪을 것이라는 점이 전문가들 사이에서 논의되고 있습니다.

  • 6-2. 인프라 투자와 대중화 전략

  • AI 산업의 대중화와 혁신을 위해 정부의 인프라 투자 확대가 필수적입니다. 2025년 디지털경제연합 정책제안서에 따르면, AI 가치사슬 전반에서 한국의 경쟁력을 강화하기 위해 GPU 및 데이터센터를 지원하는 정책이 필요합니다. 이를 통해 민간 AI 기업들이 글로벌 경쟁에서 뒤처지지 않도록 하고, AI 기술의 개발 속도를 높여야 한다는 점이 강조됩니다. 특히, 초고속으로 발전하는 AI 기술에 발맞추기 위해, 기업들이 안정적으로 성장할 수 있도록 정부의 성장을 촉진하는 정책이 요구되고 있으며, AI 인프라의 개선과 공급망의 안정적인 조성이 필요합니다.

  • 6-3. 디지털경제연합 정책 제안

  • 최근 디지털경제연합은 전반적인 디지털 환경 개선을 위한 정책 제안서를 발표하였습니다. 이 문서에서는 국내 AI 플랫폼 기업의 경쟁력을 확보하기 위한 정책을 포함하고 있으며, 규제 혁신과 신산업 진흥을 위한 법적 기반 마련에 대한 필요성을 강조하고 있습니다. 특히, AI 관련 산업의 육성과 지원을 위해 데이터 규제 완화와 AI 산업 육성을 위한 다양한 실행 방안이 제안되었습니다. 이러한 정책들은 한국이 글로벌 AI 강국으로 도약하기 위한 필수 요건으로 작용할 것입니다.

결론

  • 현재 한국의 디지털 헬스케어 및 바이오 분야에서 AI 기술은 시장 성장과 혁신적인 서비스 제공을 이끌고 있으며, 이로 인해 새로운 가치 창출이 이루어지고 있습니다. 기업들은 AI 기반 의료기기와 데이터 분석을 통해 진단 및 치료 능력을 강화하는 동시에, 신약개발 AI 경진대회를 통해 실질적인 연구 데이터 활용과 예측 모델 구현을 위한 기틀을 마련하고 있습니다.

  • 전통의학 분야에서의 AI 및 빅데이터 융합 또한 중요한 발전을 이루었으며, 이는 한의약의 미래 비전을 새롭게 제시하는 계기가 되었습니다. AI 기본법과 정책 제안들은 인프라 투자와 규제 정비 측면에서 생태계의 성숙을 지원하고 있는 상황입니다. 특히, 이들 법안은 AI 사업자들에게 책임을 명확히 하여 기술적 혁신의 기반을 다지는 한편, 산업계의 우려와 조화를 이루는 균형 잡힌 접근이 필수적입니다.

  • 향후에는 임상 검증 강화를 위한 중재적 연구 확대, 공공 및 민간 데이터 연계 플랫폼 구축, 산학연 협력 강화, 그리고 정책 일관성과 법제도 정비가 중요할 것입니다. 이러한 요소들은 AI 기반 헬스케어 혁신을 위한 지속 가능한 발전의 초석이 되며, 한국이 글로벌 시장에서 경쟁력을 갖추도록 하는 데 기여할 것입니다.

용어집

  • 디지털 헬스케어: 디지털 헬스케어는 정보통신 기술을 이용하여 개인의 건강을 관리하고 예방하는 의료 서비스를 의미합니다. 이는 원격의료, 모바일 건강 애플리케이션, 건강 데이터 분석 등을 포함하며, 환자 중심의 맞춤형 의료 솔루션을 제공하는 데 기여하고 있습니다. 2025년 기준으로 이 시장은 빠르게 성장하고 있습니다.
  • 의료 인공지능 (AI): 의료 인공지능은 환자의 진단, 치료 및 모니터링을 지원하기 위해 AI 알고리즘을 사용하는 기술을 의미합니다. AI는 대량의 의료 데이터를 분석하여 패턴을 인식하고, 정확한 진단과 예측을 가능하게 하며, 현재 국내에서도 X선 검사 및 초음파 진단에 활용되고 있습니다.
  • 신약개발 AI 경진대회: 2025년 6월 23일부터 7월 31일까지 개최되는 신약개발 AI 경진대회는 과기정통부와 한국화학연구원이 주최하는 행사입니다. 이 대회는 AI와 데이터 융합을 통해 신약 후보 물질의 대사 안정성을 예측하는 모델 개발을 목적으로 합니다.
  • 빅데이터: 빅데이터는 대량의 데이터를 수집, 저장, 분석하여 인사이트를 도출하는 기술과 개념을 의미합니다. 헬스케어 분야에서는 환자의 건강 데이터를 분석해 패턴을 발견하고 맞춤형 치료를 제공하는 데 널리 활용되고 있습니다.
  • AI 경진대회: AI 경진대회는 인공지능 기술을 활용하여 특정 문제를 해결하기 위해 참가자들이 대결하는 행사입니다. 2025년 한국에서의 AI 경진대회는 신약 개발 및 임상 연구에 AI를 적용하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
  • AI 기본법: AI 기본법은 인공지능 기술의 발전과 신뢰 기반 조성을 위한 법률로, 고영향 AI 사업자에 대한 책임과 규제를 명확히 설정하고 있습니다. 2025년 6월 22일 발표된 하위법령은 AI 기술의 안전성과 혁신을 동시에 고려하고자 합니다.
  • 임상 적용: 임상 적용은 연구에서 개발한 의료 기술이나 방법론을 실제 환자 치료에 적용하는 과정입니다. 현재 AI 기반의หลาย 의료기기와 진단 보조 도구들이 임상 환경에서 사용되고 있으며, 검증 연구가 필요합니다.
  • 한의약: 한의약은 한국 전통 의학으로, 자연 약재를 이용하여 질병을 예방하고 치료하는 방법을 말합니다. 최근 한의약 분야에서도 AI와 빅데이터 기술이 접목되어 디지털 혁신을 이루고 있습니다.
  • 정책 제안: 정책 제안은 정부나 관련 기관에서 특정 문제를 해결하기 위해 제시하는 정책적 방향과 실행 계획을 의미합니다. 2025년 디지털경제연합의 정책 제안은 AI 산업 육성 및 데이터 규제 완화를 통해한국의 경쟁력을 높이기 위해 마련되었습니다.
  • 인프라 투자: 인프라 투자는 산업 발전을 위한 기반 시설이나 기술을 구축하거나 개선하기 위한 자본 투자를 의미합니다. 한국의 AI 산업 대중화와 혁신을 추구하기 위해 정부의 인프라 투자가 필수적이라는 주장이 제기되고 있습니다.
  • 메디 엑스포 코리아: 메디 엑스포 코리아는 헬스케어와 의료기기 관련 분야의 전문 전시회로, 다양한 글로벌 브랜드와 기관들이 최신 의료 기술 및 혁신 사업 모델을 공유하는 행사입니다. 2025년 이 엑스포는 한의약 분야의 디지털 혁신을 중심으로 진행되었습니다.

출처 문서