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의료기기 사이버보안 시험 — FDA 524B와 가이던스·SBOM·위협 모델 기반 시험·IEC 81001-5-1·식약처 가이드라인

연결된 의료기기의 보안 결함은 환자 안전 문제다. FD&C법 524B가 사이버 기기에 요구하는 세 가지, FDA 사이버보안 가이던스가 기대하는 위협 모델·보안 위험 평가·SBOM·보안 아키텍처와 시험 증거, 위협에서 시험으로 이어지는 추적, 침투·퍼징·취약점 스캔의 계획과 독립성, 보안 위험과 안전 위험의 연결, IEC 81001-5-1 수명주기 활동, 식약처 의료기기 사이버보안 허가·심사 가이드라인의 제출 방식을 다룬다.

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개념

보안 결함이 안전 결함이 되는 곳

일반 서비스에서 보안 결함은 데이터 유출·금전 피해로 이어진다. 의료기기에서는 한 단계가 더 있다. 원격으로 조작된 인슐린 펌프, 변조된 영상 판독 결과, 랜섬웨어로 멈춘 병원 장비는 환자 피해 로 이어진다. 그래서 의료기기 사이버보안은 레슨 2의 위험관리와 떼어 볼 수 없다.

모듈 34에서 IoT·무선기기·산업제어의 사이버보안 규격 시험을 배웠다. 규제가 규격을 부르고, 규격 조항을 시험 항목으로 옮기는 구조였다. 이 레슨은 같은 구조를 의료기기에 적용하되, 의료기기 특유의 두 가지를 더한다. 보안 위험이 안전 위험으로 이어지는지 평가해야 한다는 것, 그리고 출시 후 취약점 대응 계획이 인허가 자료 라는 것.

미국 — FD&C법 524B와 FDA 가이던스

2023년 개정으로 미국 연방 식품·의약품·화장품법(FD&C Act)에 524B조 가 생겼다. 사이버 기기(cyber device) — 스폰서가 기기에 포함하거나 기기로 검증·설치·승인한 소프트웨어가 있고, 인터넷 연결 능력이 있으며, 사이버보안 위협에 취약할 수 있는 기술적 특성을 가진 기기 — 의 시판 전 제출에는 다음이 들어가야 한다.

524B 요구의미QA가 기여하는 증거
출시 후 취약점·악용을 감시·식별·대응하는 계획 (조율된 취약점 공개 포함)출시 후 대응 체계취약점 접수 → 분류 → 영향 평가 → 패치 검증 흐름의 시험 기록
기기와 관련 시스템이 사이버보안상 안전하다는 합리적 보증을 주는 프로세스와 절차, 출시 후 업데이트·패치 제공보안 개발 프로세스와 패치 능력보안 시험 계획·결과, 업데이트 메커니즘 시험
SBOM — 상용·오픈소스·기성 소프트웨어 구성요소 포함구성요소 투명성SBOM 정확성 검증 (레슨 1의 SOUP 목록과 일치)

FDA는 이를 구체화한 가이던스 "의료기기 사이버보안: 품질경영시스템 고려사항과 시판 전 제출 내용"을 2025년 6월 27일 최종판으로 내고, 2026년 2월 QMSR 시행(레슨 4)에 맞춰 갱신했다. 가이던스는 적절한 SBOM 등 필수 요소가 빠진 제출을 접수 거부 할 수 있음을 분명히 한다. 인용할 때는 FDA 사이트의 현재 판본 날짜를 확인한다.

가이던스가 기대하는 문서를 QA 관점으로 묶으면 다음과 같다.

문서내용시험과의 관계
보안 제품 개발 프레임워크(SPDF)수명주기 전반의 보안 활동 체계IEC 81001-5-1 같은 표준으로 증명
위협 모델시스템 경계·자산·진입점·위협시험 설계의 출발점
사이버보안 위험 평가악용 가능성 기반 평가 (확률이 아닌)안전 위험 평가와 연결
SBOM과 구성요소 지원 상태구성요소별 버전·지원 종료·알려진 취약점취약점 평가 기록
보안 아키텍처 뷰전체 시스템·다중 패치 가능성·업데이트 경로·보안 사용 사례아키텍처 뷰에 나온 통제가 시험됐는지
사이버보안 시험보안 요구사항 시험, 위협 완화 시험, 취약점 시험, 침투 시험결과·발견·조치·잔존 위험
라벨링사용자에게 필요한 보안 정보 (권장 설정, 지원 종료 시점 등)라벨링 내용과 실제 동작 일치

위협에서 시험으로 — 추적이 핵심이다

사이버보안 제출에서 가장 자주 약한 곳은 위협 모델과 시험 결과 사이의 연결 이다. 위협 모델은 훌륭한데 시험은 일반적인 취약점 스캔 보고서 한 장뿐인 경우다. 모듈 16 레슨 6의 SAST·DAST·SCA 결과는 필요하지만 충분하지 않다. 위협마다 완화 조치가 있고, 완화 조치마다 효과를 확인한 시험이 있어야 한다. 레슨 2의 구현 검증·효과 검증 구분이 보안에도 그대로 적용된다.

[위협 → 통제 → 시험 추적 — 원격 모니터링 시스템]
위협 ID  자산·진입점                 위협 (STRIDE)        보안 통제                    시험
T-04    BLE 페어링                  스푸핑 — 가짜 기기 페어링  인증된 페어링(OOB), 기기 증명서   ST-SEC-11 가짜 기기 페어링 시도 거부
                                                                                   PT-03 페어링 과정 중간자 시도 (침투)
T-09    클라우드 API /v1/readings   변조 — 측정값 위조 업로드  기기별 서명 검증, 재전송 방지 논스  ST-SEC-22 서명 없는·재사용 논스 거부
                                                                                   FZ-02 페이로드 퍼징 (파싱 오류·크래시)
T-15    펌웨어 업데이트              변조 — 악성 펌웨어 설치    코드 서명 검증, 롤백 방지        ST-SEC-40 서명 불일치·구버전 거부
                                                                                   PT-07 부트로더 우회 시도
T-21    임상의 웹 포털 세션           권한 상승 — 다른 병원 환자  테넌트 격리·역할 기반 접근      ST-SEC-51 IDOR·권한 매트릭스 (모듈 39 레슨 1)

각 통제에 결정적 요구사항 시험(ST) 과 공격자 관점 시험(PT 침투, FZ 퍼징) 이 함께 붙어 있다는 점을 보자. 요구사항 시험은 "통제가 명세대로 동작하는가"(구현 검증), 침투·퍼징은 "통제를 우회할 수 있는가"(효과 검증)에 가깝다.

보안 시험의 종류와 계획

시험목적계획에 적을 것
보안 요구사항 시험인증·암호·접근 통제·로깅이 명세대로 동작요구사항별 합부 기준
위협 완화 시험위협 모델의 통제가 해당 위협을 막음위협 ID별 시나리오
취약점 시험알려진 취약점(구성요소·설정) 존재 여부도구·규칙 버전, SBOM 대조
퍼징비정상 입력에서 크래시·메모리 오류·예외 경로대상 인터페이스(BLE·USB·API·파일 파서), 실행 시간, 발견 판정 기준
침투 시험공격자 관점의 조합 공격범위, 시험자 독립성, 소요 시간, 발견 분류, 재시험
정적·동적 분석코드·실행 수준 결함규칙 세트, 오탐 처리 기록 (모듈 23 레슨 3)

침투 시험자의 독립성 은 가이던스가 명시적으로 묻는 항목이다. 개발팀이 스스로 한 침투 시험은 증거력이 약하다. 사내 별도 조직이든 외부 기관이든, 시험자가 설계·구현에서 독립적이었다는 것과 시험 범위·기간·방법을 기록한다. 모듈 35 레슨 3의 역할 독립성과 같은 발상이다.

퍼징의 판정 기준 을 미리 정하지 않으면 결과를 해석할 수 없다. "퍼저를 24시간 돌렸다"가 아니라 "대상 인터페이스별 실행 시간, 크래시·행(hang)·메모리 오류의 정의와 발견 시 조치, 커버리지 지표"를 계획서에 쓴다.

보안 위험 평가와 안전 위험 평가를 잇는다

사이버보안 위험 평가는 확률이 아니라 악용 가능성 으로 평가한다. 공격은 우연히 일어나지 않기 때문이다. 그래서 레슨 2의 ISO 14971 평가와 방식이 다르다. 하지만 둘을 따로 두면 안 된다. 보안 위험이 위해 상황으로 이어지는 경로 를 연결해야 한다.

[보안 → 안전 연결]
T-09 측정값 위조 업로드
  악용 가능성: 중 (기기 서명 키 추출이 필요)
  보안 영향:   무결성 손상
  안전 연결:   위조된 저혈당 수치 → 임상의가 인슐린 감량 지시 → 고혈당
             → 위해 상황 R-066 (ISO 14971 위험관리 파일)
  결정:       보안 통제 + 안전 통제(임상의 화면에 기기 서명 검증 상태 표시, RC-21) 모두 적용

이 연결이 없으면 보안팀은 "무결성 위협, 중간 위험"으로 끝내고, 위험관리팀은 그 위협의 존재를 모른다. AAMI TIR57 같은 기술 보고서가 이 연결 방법을 다룬다.

IEC 81001-5-1 — 보안 활동을 수명주기에 심는다

IEC 81001-5-1:2021은 건강 소프트웨어의 제품 수명주기 보안 활동 표준이다. 유럽에서는 EN IEC 81001-5-1:2022로 조화 표준이 되어 MDR·IVDR의 사이버보안 요건 증명에 사실상 기준으로 쓰이고, FDA도 인정 표준으로 쓴다.

구조는 IEC 62304의 수명주기 단계마다 보안 활동을 더하는 방식이다. QA에게 의미 있는 활동은 이렇다.

수명주기 단계추가되는 보안 활동
요구사항보안 요구사항 정의, 위협 모델
설계보안 설계 원칙, 심층 방어, 보안 아키텍처
구현안전한 코딩 표준, 정적 분석
검증보안 요구사항 시험, 위협 완화 시험, 취약점 시험, 침투 시험
출시보안 관련 문서(사용자 보안 가이드), 잔존 보안 위험
유지보수취약점 감시·처리, 보안 업데이트

레슨 1에서 62304 산출물 체계를 갖췄다면, 81001-5-1은 같은 추적표에 보안 열을 더하는 일 이 된다. 별도의 문서 체계를 만들지 않는 것이 핵심이다.

SBOM을 시험한다

SBOM은 문서가 아니라 검증 대상 데이터 다. SBOM이 실제 빌드와 다르면 취약점 감시가 엉뚱한 구성요소를 본다.

검증방법
완전성출시 빌드 산출물(앱 패키지·펌웨어 이미지·컨테이너)을 분석 도구로 스캔한 결과와 SBOM 대조 — 빠진 구성요소 0
버전 정확성구성요소 버전이 빌드 잠금 파일·실제 바이너리와 일치
형식기계 판독 가능한 표준 형식(SPDX·CycloneDX), 최소 요소 포함
지원 상태구성요소별 지원 종료 여부·유지보수 상태 기재
취약점 평가SBOM 기준 알려진 취약점 목록과 각각의 영향 평가(해당 없음 사유 포함)
SOUP 목록 일치레슨 1의 SOUP 목록과 같은 원천에서 생성

"해당 없음 사유"가 중요하다. 구성요소에 알려진 취약점이 있어도 취약한 함수를 쓰지 않거나 공격 경로가 없으면 영향이 없을 수 있다. 그 판단 근거를 남기지 않으면 심사에서 "알려진 취약점을 가진 구성요소 포함"으로만 읽힌다.

한국 — 식약처 의료기기 사이버보안 허가·심사 가이드라인

국내에서는 식약처의 의료기기 사이버보안 허가·심사 가이드라인 이 유·무선 통신 경로가 있는 의료기기(펌웨어·프로그래머블 논리 제어기를 가진 기기, 소프트웨어만으로 된 의료기기 포함)에 적용된다. 2025년 개정판이 있고, 디지털의료제품법 체계(레슨 6)와 함께 운영된다.

가이드라인은 기밀성·무결성·가용성 원칙 아래 식별·인증, 사용 통제, 데이터 기밀성, 시스템 무결성, 적시 대응, 자원 가용성 같은 범주의 보안 요구사항을 제시하고, 제조사가 요구사항마다 적용 여부와 검증 근거를 제시하거나, 적용하지 않는 경우 사유를 제시 하는 방식이다. 이 구조는 모듈 34 레슨 3의 EN 18031 결정 트리와 비슷하다. 요구사항별 "적용 / 미적용(사유) / 검증 근거(시험 ID)" 표가 제출 자료의 뼈대가 되므로, 위 위협 → 통제 → 시험 추적표에서 요구사항 번호 열 을 하나 더 두면 국내·미국 제출 자료를 같은 증거에서 만들 수 있다. 요구사항 개수·범주 이름·서식은 최신 민원인 안내서 판본 에서 확인한다.

가이드라인이 강조하는 원칙 중 QA 시험 설계에 직접 쓰이는 것이 있다. 보안 조치가 핵심 의료 기능을 해치지 않을 것, 그리고 공격을 받는 중에도 필수 환자 치료 기능이 유지될 것. 시험으로 옮기면 이렇다.

ST-SEC-70  계정 잠금 정책이 응급 상황의 기기 조작을 막지 않는다 (응급 접근 경로 존재·기록)
ST-SEC-71  네트워크 서비스 거부 공격 중에도 기기의 로컬 경보·핵심 치료 기능은 동작한다
ST-SEC-72  보안 업데이트 적용 중·실패 시 기기가 안전한 상태를 유지한다 (모듈 39 레슨 7 장애 주입)

실무에서 왜 필요한가

연결형 의료기기와 독립형 의료 소프트웨어가 늘면서 사이버보안은 인허가 보완 요구의 주요 원인 중 하나가 됐다. 미국에서는 필수 요소가 빠진 제출이 접수 단계에서 막힐 수 있고, 유럽·한국도 제출 자료의 구조화된 보안 증거를 요구한다. 보안팀이 스캔 보고서를 만들고 QA가 기능 시험을 따로 하면, 둘 사이의 위협 → 통제 → 시험 → 안전 위험 연결이 비어 있게 된다.

QA가 이 연결을 맡으면 위치가 분명해진다. 보안 전문가처럼 공격 기법을 깊게 알 필요는 없다. 위협 모델을 요구사항처럼 읽고, 통제마다 구현·효과 검증을 붙이고, SBOM을 빌드와 대조하고, 보안 위험을 위험관리 파일로 이어 주는 일은 추적성과 검증 설계 의 일이다. 모듈 34에서 규격 조항을 시험 항목으로 옮긴 경험이 여기서 그대로 쓰인다.

실습 과제

과제 1 — 사이버 기기 판정 (10분)

아래 제품이 524B의 사이버 기기에 해당할 가능성을 판단하고 근거를 적는다.

1. 인터넷 연결 없이 USB 로만 데이터를 내보내는 혈당 측정기
2. 스마트폰 앱과 BLE 로 연결되고, 앱이 클라우드로 데이터를 올리는 심전도 패치
3. 병원 내부망에서만 쓰는 영상 판독 보조 소프트웨어
4. 웹 브라우저로 접속하는 원격 재활 프로그램 소프트웨어

과제 2 — 위협 → 통제 → 시험 추적 (25분)

과제 1의 2번 제품에 대해 위협 다섯 개를 STRIDE로 식별하고, 본문 형식으로 통제와 요구사항 시험·공격자 관점 시험을 붙인다. 적어도 하나는 안전 위험으로 이어지는 경로를 적는다.

과제 3 — SBOM 검증 계획 (15분)

모바일 앱 + 클라우드 API + 펌웨어로 구성된 제품의 SBOM 검증 계획을 쓴다. 산출물별 스캔 방법, 불일치 판정 기준, SOUP 목록과의 동기화 방법, 알려진 취약점의 "해당 없음" 판단 기록 형식을 포함한다.

과제 4 (선택) — 보안과 치료 기능의 충돌 (15분)

"비밀번호 5회 실패 시 30분 잠금" 보안 통제가 의료기기의 치료 기능과 충돌하는 시나리오를 두 개 찾고, 충돌을 해결하는 설계와 그것을 확인하는 시험을 쓴다.

자가 체크리스트

  • 의료기기에서 보안 결함이 안전 결함으로 이어지는 이유를 설명할 수 있다
  • 524B의 사이버 기기 정의와 세 가지 요구를 말할 수 있다
  • FDA 가이던스가 기대하는 문서와 각각의 시험 연결을 안다
  • 위협 → 통제 → 요구사항 시험·공격자 관점 시험 추적표를 만들 수 있다
  • 침투 시험자 독립성과 퍼징 판정 기준을 계획에 적어야 하는 이유를 안다
  • 보안 위험의 악용 가능성 평가와 안전 위험 평가를 연결할 수 있다
  • IEC 81001-5-1을 62304 산출물 체계에 보안 열을 더하는 방식으로 적용할 수 있다
  • SBOM의 완전성·버전·형식·지원 상태·취약점 평가를 검증할 수 있다
  • 식약처 사이버보안 가이드라인의 요구사항별 적용·미적용·검증 근거 방식을 안다
  • 보안 조치가 핵심 치료 기능을 해치지 않는지 시험으로 확인할 수 있다

흔한 실수

취약점 스캔 보고서 한 장으로 보안 시험을 갈음한다. 위협별 통제의 효과 검증이 빠진다.

개발팀이 직접 한 침투 시험을 독립 시험으로 제출한다. 독립성을 기록으로 증명한다.

보안 위험 평가와 ISO 14971 위험관리를 따로 둔다. 보안 위협이 위해 상황으로 이어지는 경로가 사라진다.

SBOM을 수작업 문서로 관리한다. 빌드 산출물에서 생성하고 대조한다.

알려진 취약점의 "해당 없음" 판단 근거를 남기지 않는다. 심사에서는 취약 구성요소 포함으로만 읽힌다.

보안 통제가 응급 사용을 막는지 시험하지 않는다. 가장 강한 보안 설정이 환자에게는 위해일 수 있다.

참고 자료

낯선 말 풀이

이 레슨에 나온 약어입니다. 본문에서도 처음 나올 때 점선으로 표시해 두었습니다 (제목과 링크 글자는 그대로 둡니다).

FDA — 미국 식품의약국
미국에서 식품·의약품·의료기기를 허가하는 기관.
QA — 품질보증
만든 것이 쓸 만한지 확인하고, 애초에 덜 망가지게 만드는 방법을 정하는 일. "테스트"는 그 일의 일부다.
SBOM — 소프트웨어 구성 명세서
제품에 어떤 부품 코드가 어느 버전으로 들어갔는지 적은 부품 목록.
SOUP — 출처가 불분명한 소프트웨어
우리가 만들지 않아서 어떻게 만들어졌는지 모르는 채 가져다 쓰는 부품 코드.
IEC — 국제전기기술위원회
전기·전자 분야의 국제 규격을 만드는 단체.
SAST — 정적 보안 분석
프로그램을 돌리지 않고 코드 자체를 읽어 위험한 부분을 찾는 검사.
DAST — 동적 보안 분석
실제로 돌아가는 서비스에 요청을 보내 보며 취약점을 찾는 검사.
SCA — 구성 요소 분석
가져다 쓴 부품 코드에 알려진 취약점이 있는지 목록과 맞춰 보는 검사.
ID — 식별자
무엇 하나를 다른 것과 구별하기 위해 붙인 이름이나 번호.
API — 응용 프로그램 인터페이스
프로그램끼리 주고받는 창구. 사람이 화면 버튼을 누르는 대신, 프로그램이 정해진 주소로 요청을 보내 답을 받는다.
ISO — 국제표준화기구
여러 나라가 모여 "이건 이렇게 하자"를 문서로 정하는 단체. 그 문서 자체를 번호로 부른다.
EN — 유럽 표준
유럽 공통 표준 문서에 붙는 번호 앞머리.

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