연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야
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밀리미터파 백스캐터 및 초정밀 사물 위치 인식
SMILE Lab은 밀리미터파(mmWave) 백스캐터 기술을 기반으로 초정밀 사물 위치 인식 및 대규모 IoT 환경에서의 객체 추적 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 mmWave 신호의 높은 대역폭과 짧은 파장을 활용하여, 실내외 환경 모두에서 수백 개 이상의 사물을 동시 3차원(sub-centimeter) 정밀도로 위치 추적할 수 있는 시스템을 개발하였습니다. 특히, Van Atta 배열 및 레트로 반사 구조를 적용한 저전력 태그 설계와 FMCW 레이더 신호처리 기법을 결합하여, 단일 배터리로 수십 년간 동작 가능한 초저전력 솔루션을 구현하였습니다. 이러한 기술은 대규모 창고, 스마트 팩토리, 물류센터 등에서 수많은 사물의 위치를 실시간으로 파악하고, 이동 경로를 추적하는 데 활용될 수 있습니다. 또한, 벽 뒤나 장애물이 존재하는 환경에서도 높은 정확도를 유지할 수 있도록 NLOS(Non-Line-of-Sight) 환경에서도 동작하는 알고리즘을 개발하였으며, 실제 상용 FMCW 레이더와의 호환성도 확보하였습니다. 이로써 기존의 위치 인식 한계를 극복하고, IoT 기반의 스마트 환경 구축에 핵심적인 역할을 하고 있습니다. SMILE Lab의 연구는 다수의 국제 학회에서 최우수 논문상을 수상하며 그 혁신성과 실용성을 인정받고 있습니다. 앞으로도 연구실은 초정밀 위치 인식 기술을 바탕으로 물류, 헬스케어, 스마트 시티 등 다양한 분야로의 확장과 상용화를 목표로 하고 있습니다.
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배터리프리 IoT 및 인공지능 융합 시스템
SMILE Lab은 배터리 없이 동작하는 사물인터넷(IoT) 디바이스와 인공지능(AI) 기술의 융합을 통해, 지속가능하고 친환경적인 스마트 환경 구현을 목표로 하고 있습니다. 태양광, RF, 진동 등 다양한 에너지 하베스팅 기술을 활용하여, 초저전력 IoT 센서와 엣지 디바이스를 설계하고, 이 위에 효율적인 AI 알고리즘을 탑재함으로써, 배터리 교체나 충전 없이도 장기간 동작 가능한 시스템을 개발하고 있습니다. 특히, 저해상도 비전 센서와 RFID 기반의 동작 인식 프레임워크(Mosaic)는 개인정보 보호와 에너지 효율을 동시에 달성하는 혁신적인 접근법입니다. 센싱 단계부터 데이터 익명성을 보장하며, 배터리프리 동작 인식이 가능해 사각지대 없는 연속 모니터링이 가능합니다. 이러한 기술은 스마트홈, 헬스케어, 산업 안전 등 다양한 분야에서 프라이버시와 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 솔루션으로 주목받고 있습니다. 연구실은 또한, AI 학습 및 추론을 위한 경량화 알고리즘, 저전력 임베디드 시스템 설계, 그리고 대규모 IoT 네트워크의 효율적 관리 기술을 함께 연구하고 있습니다. 이를 통해, 미래의 초지능 서비스와 지속가능한 스마트 사회 실현에 기여하고 있습니다.
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차세대 무선 네트워킹 및 이기종 기술간 통신
SMILE Lab은 5G/6G 등 차세대 무선 네트워킹 기술과 이기종 무선 기술 간 직접 통신(Cross-Technology Communication, CTC) 분야에서 세계적인 연구 성과를 내고 있습니다. mmWave, 메타서피스, 저전력 무선 네트워크 등 다양한 무선 기술을 통합하여, 대용량 데이터 전송, 실시간 재구성, 초저전력 동작 등 미래 네트워크의 핵심 요구사항을 충족하는 시스템을 개발하고 있습니다. 특히, WiFi, BLE, ZigBee 등 상이한 무선 프로토콜 간의 직접 통신을 가능하게 하는 CTC 기술은, 상용 기기만으로도 이기종 네트워크의 상호운용성과 스펙트럼 효율을 극대화할 수 있게 합니다. 이를 통해, 드론 탐지, 스파이캠 감지, IoT 데이터 수집 등 다양한 응용에 활용되고 있습니다. 또한, 메타서피스 기반의 실시간 NR-호환 무선 재구성 기술은 5G/6G 환경에서의 커버리지 확장과 에너지 효율을 동시에 달성하는 혁신적인 솔루션입니다. 이러한 연구는 다수의 특허 및 국제 논문으로 이어지고 있으며, 실제 산업체와의 협력 프로젝트를 통해 상용화 가능성도 높이고 있습니다. 앞으로도 SMILE Lab은 초연결 사회를 위한 차세대 무선 네트워크와 이기종 통신 기술의 발전을 선도할 것입니다.