본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두경부 의료영상을 자동으로 분할하는 딥러닝 모델을 위한 학습 데이터 증강 장치 및 방법은, 가변 영상 정합(deformable image registration, DIR) 등과 같은 복수의 기법을 통해 학습 데이터를 자동으로 증강하고, 증강한 학습 데이터를 통해 두경부 의료영상을 자동으로 분할하는 딥러닝 모델(deep learning model)을 생성함으로써, 일관성있고 정제된 학습 데이터의 양을 증강할 수 있어 보다 고성능의 딥러닝 모델을 생성할 수 있다.