간호사 근무표 연구 50년: 국제 학회부터 병원 도입 사례까지

밤 열한 시가 넘은 병동 스테이션입니다. 수간호사가 다음 달 듀티표를 세 번째 고쳐 쓰고 있습니다. 나이트를 세 명 세워야 하는데 한 명은 임신 중이라 야간을 뺐고, 신규는 프리셉터와 같은 조로 묶어야 하고, 지난달 주말을 몰아서 선 사람은 이번 달에 빼줘야 합니다. 한 칸을 옮기면 다른 칸 세 개가 어긋납니다.

이 작업이 유독 어려운 것은 요령이 부족해서가 아닙니다. 이 문제에는 학술적인 이름이 붙어 있고, 세계 각국 연구자들이 반세기 동안 매달려온 역사가 있습니다. 이번 글은 그 연구가 어디까지 왔는지, 그리고 왜 대다수 병동이 아직 손으로 듀티표를 짜고 있는지를 정리합니다.

결론부터: 듀티표 짜기는 세계가 함께 푸는 최적화 문제입니다

간호사 근무표를 짜는 일은 현장의 잡무가 아니라 운영과학이 오래 붙들어온 최적화 문제입니다. 학계에서는 이 문제를 간호사 로스터링 문제(Nurse Rostering Problem)라고 부릅니다. 정해진 인원을 정해진 기간의 근무조에 배정하되, 반드시 지켜야 하는 조건은 모두 만족시키고 지키면 좋은 조건은 최대한 반영하는 배치를 찾는 문제입니다. 사람과 날짜와 근무 종류가 곱해지며 경우의 수가 감당할 수 없이 불어나기 때문에, 하나하나 뒤져 가장 나은 답을 찾는 방식은 성립하지 않습니다.

이 분야의 대표 정리는 버크·데 코스마커·판덴 베르허·판 란데험이 2004년 학술지 Journal of Scheduling 7권 6호 441~499쪽에 실은 서베이 논문 "The State of the Art of Nurse Rostering"입니다. 운영과학부터 인공지능 계열까지 그때까지의 방법론을 모아 비교했지만, 2004년 시점의 정리라 이후 20여 년의 흐름은 담겨 있지 않습니다.

문제가 어려운 진짜 이유는 계산량보다 조건의 성격에 있습니다. 근무표의 조건은 어기면 근무표가 성립하지 않는 필수 규칙과, 지키면 좋지만 부딪히면 한쪽이 양보해야 하는 권장 규칙 두 층으로 나뉩니다. 앞의 층은 답의 자격을 정하고 뒤의 층은 답의 품질을 정합니다. 현장에서 "한 칸 옮기면 세 칸이 어긋난다"고 말하는 감각이 바로 이 충돌입니다.

이 문제는 언제부터 연구했나요?

기록으로 남은 본격적인 출발점은 1970년대의 수리계획 접근입니다. D. Michael Warner가 1976년 학술지 Operations Research 24권 5호 842~856쪽에 발표한 "Scheduling Nursing Personnel According to Nursing Preference"가 초기 대표작으로 꼽힙니다. 제목 그대로 간호사 개인의 선호를 배정에 반영하겠다는 문제의식에서 출발한 연구입니다. 2026년 기준 딱 반세기 전 논문이지만, 다루는 항목은 지금 병동에서 다투는 것과 거의 같습니다.

이 논문은 연속 근무를 며칠까지 이어 갈지, 어떤 순환 패턴으로 돌지, 어떤 날을 쉬고 싶은지 같은 개인 선호를 목적함수로 수치화하고, 근무조마다 숙련도별 최소 인원을 확보해야 한다는 조건을 제약으로 걸었습니다. 4주 또는 6주 기간을 한 번에 푸는 구조였고, 몇몇 병원에 실제로 적용한 내용까지 담겨 있습니다. 다만 1970년대의 계산 자원에서 돌아간 모델이라 다룰 수 있는 규모에 제한이 뚜렷했습니다.

이후 연구는 방법론을 넓히는 쪽으로 갈라졌습니다. 최적해를 증명하려는 계열, 답을 빠르게 찾는 계열, 규칙을 선언해 탐색하는 계열이 각각 발전했고, 실제 병원 규모에서는 이들을 섞어 쓰는 방식이 자리 잡았습니다.

눈여겨볼 지점은 Warner의 출발점이 배치 효율이 아니라 개인 선호였다는 사실입니다. 반세기가 지난 지금도 현장이 같은 질문을 붙들고 있다는 것은, 난점이 계산이 아니라 사정을 옮겨 담는 데 있다는 뜻입니다.

근무표만 다루는 국제 학회가 있나요?

있습니다. PATAT(Practice and Theory of Automated Timetabling)라는 국제 학회가 자동 시간표 편성을 주제로 열립니다. 1995년 영국 에든버러에서 1회 학회가 열린 뒤 격년으로 이어져 왔고, 유럽 운영학회 계열의 자동 시간표 워킹그룹이 지원하는 자리입니다. 학술 발표와 실제 적용 사례를 나누는 세션이 나란히 마련된다는 점이 이 학회의 성격을 보여줍니다.

PATAT이 다루는 범위는 병원 근무표에 한정되지 않습니다. 인력 로스터링, 학교와 대학의 강의 시간표, 스포츠 리그 일정 편성이 모두 이 학회의 주제입니다. 상관없어 보이는 문제들이 모이는 이유는, 한정된 자원을 시간 칸에 겹치지 않게 배치하며 필수 조건과 권장 조건을 함께 다루는 뼈대가 같기 때문입니다.

같은 뼈대를 공유한다는 사실은 이점이면서 함정이기도 합니다. 한쪽 기법이 다른 쪽으로 곧장 넘어가 연구가 빠르게 쌓이지만, 뼈대가 같다고 현장 규칙까지 같지는 않습니다. 강의실에는 사정이 없어도 병동의 한 칸에는 임신 중인 사람, 상을 치른 사람, 신규를 붙여둬야 하는 사람이 들어갑니다.

알고리즘 대회는 무엇을 겨루나요?

연구가 쌓이면 비교할 공통 시험지가 필요해집니다. 그 역할을 한 것이 국제 간호사 로스터링 대회(International Nurse Rostering Competition)입니다. 1회 대회는 2010년에 열렸고, 제한 시간에 따라 스프린트·미디엄·롱 세 개 트랙으로 나뉘어 15개 팀이 결과를 제출했습니다. 같은 데이터를 놓고 서로 다른 기법이 얼마나 좋은 근무표를 얼마나 빠르게 만드는지 겨루는 방식이었습니다.

2회 대회인 INRC-II는 2015년에 진행됐습니다. 한 기간을 한 번에 푸는 대신 여러 주가 이어지는 다단계 편성 문제를 냈다는 점이 특징인데, 이번 주 배치가 다음 주의 여지를 깎아먹는 곤란함을 문제 안에 넣은 셈입니다. 간호사 30~120명 규모의 4주 또는 8주 시나리오를 주 단위로 나눠 푸는 시험지였고, 우승자는 체코 프라하의 MISTA 2015 학회에서 발표됐습니다.

대회 결과에는 단서를 붙여야 합니다. 인스턴스는 채점이 가능해야 하므로 제약이 정형화돼 있어서, 이번 달만 야간을 빼야 하는 사람이나 특정 두 사람을 같은 조에 두지 않는 관행 같은 사정은 시험지에 들어가지 않습니다. 대회 성적이 좋은 알고리즘이 그 병동의 듀티표를 바로 만든다는 뜻은 아닙니다.

실제 병원은 어떻게 도입했나요?

국가 단위로 가장 뚜렷하게 움직인 곳은 영국입니다. 2016년 발표된 카터 리뷰(Carter Review)가 병원 생산성을 개선할 방안으로 전자 근무표(e-rostering)를 전면적으로 도입하라고 권고했습니다. 연구실 기법이 아니라 보건의료 체계의 운영 과제로 올라간 사건입니다. 이어 NHS England가 2019년에 간호·조산 인력을 위한 전자 근무표 모범 가이드를 발행하면서 도입 기준도 정리됐습니다.

주목할 대목은 그다음입니다. NHS Improvement의 실태 조사에서 트러스트(NHS에서 병원을 묶어 운영하는 단위 조직)의 43%가 도입 성숙도 0단계에 머물렀고, 임상 인력 중 전자 근무표로 운영되는 비율은 59%에 그쳤습니다. 국가 권고와 공식 가이드가 나온 뒤의 숫자가 이렇습니다.

이 수치를 한국에 그대로 옮기기는 어렵습니다. NHS는 공공 체계라 조직 구조와 예산 흐름이 국내와 다르고 조사 시점도 몇 해 전이지만, 도구의 성능이 문제였다면 국가 가이드가 나온 시점에 보급이 이렇게 더딜 이유는 없습니다.

도입하면 정말 나아지나요?

효과를 정면으로 다룬 문헌으로 오코넬(O'Connell) 외 연구진이 2024년 학술지 Journal of Clinical Nursing에 발표한 혼합방법 체계적 문헌고찰이 있습니다. 전자 근무표와 자가 근무표(self-rostering)가 조직과 근무자에 미친 영향을 여러 연구에 걸쳐 종합했습니다. 결론은 대체로 긍정적이었습니다. 근무표 효율과 직원 만족, 이직·결근 감소에서 개선이 보고됐습니다. 다만 자가 근무표는 고정 근무표보다 형평성이 낮고 초과근무가 늘었다는 상반된 결과도 함께 나왔고, 포함된 연구들의 이질성이 커서 메타분석은 하지 못했다고 리뷰가 밝힙니다.

자가 근무표라는 개념은 짚고 갈 필요가 있습니다. 관리자가 배치를 끝까지 완성하는 대신, 근무자가 먼저 희망 근무를 채워 넣고 남는 자리와 충돌을 관리자가 조정하는 방식입니다. 같은 도구를 넣어도 운영 방식까지 바꾼 곳과 그러지 않은 곳의 결과가 갈리는 것은 당연합니다.

도입 효과를 묻는 질문은 도구가 좋은지보다 우리 병동의 무엇을 바꿀 것인지로 옮겨 잡는 편이 낫습니다. 근무표 도구는 작성 시간, 규칙 확인, 배치 근거의 기록에서 먼저 차이를 만들지만, 인원이 애초에 모자란 상황은 도구로 메울 수 없습니다. 무엇이 좋아졌는지 확인하려면 도입 전에 무엇을 잴지 정해둬야 합니다.

한국 병동과는 무슨 상관인가요?

한국에도 야간근무 편성에 관한 공식 기준이 있습니다. 보건복지부가 2019년 10월에 내놓은 간호인력 야간근무 가이드라인이 대표적입니다. 이 가이드라인은 야간근무를 연속으로 2일 이상 한 경우 이후 48시간 이상의 휴식을 두도록 권고합니다. 다만 이 문서는 권고이지 강제 규정이 아니어서, 지키지 않았다고 곧바로 제재가 따르지는 않습니다.

현장에서 쓰는 말들은 이 기준보다 훨씬 촘촘합니다. 나오데(나이트 뒤에 오프 하루만 두고 데이로 복귀하는 배치), 이브데이(이브닝 다음 날 곧바로 데이 근무), 더블듀티(하루에 두 개 근무를 이어 서는 배치) 같은 표현이 언론과 현장에서 통용됩니다. 법정 의무만으로는 걸러지지 않는 배치가 반복되고, 그 패턴에 이름을 붙여야 할 만큼 흔하다는 뜻입니다. 야간을 어디까지 이어 붙일 수 있는지는 야간 연속 근무의 법정 기준과 권고 기준에서 다뤘습니다.

편성 방식도 대체로 수기에 머물러 있습니다. 엑셀 시트나 인쇄한 표에 손으로 표기하는 방식이 널리 쓰이는데, 진짜 비용은 작성 시간이 아니라 검증이 안 된다는 점입니다. 한 칸을 고쳤을 때 그 변경이 주휴 요건이나 연속 근무 제한을 건드렸는지 눈으로 되짚기는 어렵습니다. 교대근무에 걸리는 법정 항목은 2026 교대근무 법규 총정리에 정리해 두었습니다.

기술은 성숙했는데 현장은 왜 그대로인가요?

지금까지 본 흐름을 겹쳐보면 답이 좁혀집니다. 방법론은 반세기 동안 쌓였고, 성능을 비교할 국제 대회도 두 차례 치러졌고, 국가 단위 도입 권고와 공식 가이드까지 나왔습니다. 그런데도 도입률은 절반 남짓에 머물렀고 효과 연구는 맥락에 따라 갈린다고 말합니다. 병목은 알고리즘의 성능이 아니라 그 알고리즘에 무엇을 입력할 수 있느냐입니다.

병동의 규칙 목록을 적어보면 이 문제가 선명해집니다. 임신 중인 인원은 야간에서 제외한다, 신규는 일정 기간 프리셉터와 같은 조로 묶는다, 복직 첫 달은 야간을 줄인다, 특정 두 사람은 같은 조에 두지 않는다. 모두 교과서에 없고 병동마다 다르며 대개 구두 합의로 유지되는, 시험지에 들어가지 않는 조건입니다.

수용성 문제도 함께 걸립니다. 왜 이번 달에 주말을 두 번 서는지, 왜 희망휴무가 밀렸는지 설명되지 않으면 결과가 아무리 균형 잡혀 있어도 받아들여지지 않고, 사람이 수정한 뒤에 규칙 점검이 다시 돌지 않는 도구는 한 달 만에 쓰이지 않게 됩니다. 결원과 대타의 처리 순서도 같은 기준으로 굴러가야 하는데, 그 방법은 결원이 생겼을 때 대타 정하는 순서에서 다뤘습니다.

로타크루는 이 연구 전통이 써온 제약 기반 편성 방식 위에, 임산부·미성년자 야간 면제나 야간 후 회복 휴무처럼 병동마다 다른 현장 규칙을 설정에 등록해 함께 반영하도록 만든 도구입니다.

마무리: 판단 질문과 도입 전 점검 템플릿

근무표 도구를 검토할 때 실제로 갈리는 것은 기능 목록이 아니라 우리 병동의 규칙이 그 안에 들어가느냐입니다. 검토 전에 스스로 답해볼 질문입니다.

1. 우리 병동의 규칙을 종이에 적어보면 몇 개나 나오고, 그중 문서로 남은 것은 몇 개인가?
2. 그 규칙 중 반드시 지켜야 하는 것과 지키면 좋은 것을 우리는 구분해두고 있는가?
3. 규칙끼리 부딪힐 때 무엇을 먼저 양보시킬지가 사람마다 다르지는 않은가?
4. 도입 효과를 판단하려면 지금 무엇을 재둬야 하는가?

아래 템플릿은 도입 전에 채워두는 용도입니다. 무엇이 달라졌는지 말하려면 도입 전 상태가 남아 있어야 합니다.

``` 병동 근무표 도구 도입 전 점검

[1] 우리 병동 규칙 적어보기 - 반드시 지켜야 하는 규칙(법정·안전): - 지키면 좋은 규칙(선호·형평): - 사람마다 다른 사정(면제·페어링·기간 한정):

[2] 도구 확인 - 위 규칙 중 설정으로 등록되는 것과 안 되는 것: - 규칙이 충돌할 때 우선순위를 지정할 수 있는가: - 배치 결과의 근거를 확인할 수 있는가: - 사람이 수정한 뒤 규칙 점검이 다시 도는가:

[3] 운영 확인 - 희망휴무 접수 시점과 마감 규칙: - 결원·대타가 생겼을 때의 처리 경로: - 근무표 확정 권한과 이의 제기 창구:

[4] 도입 전 기록 (3개월 뒤 재측정) - 근무표 1회 작성 소요 시간: - 확정 후 수정 발생 횟수: - 희망휴무 반영 비율: ```

반세기의 연구가 남긴 교훈은 한 줄입니다. 좋은 근무표는 계산이 만들어내는 것이 아니라, 지켜야 할 것을 빠짐없이 적어두는 데서 시작합니다.

자주 묻는 질문

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