ITRL (Information and Telecommunication Research Lab.)
전남대학교 전자공학과
황인태 교수
V2X
V2X
NR-MIMO
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ITRL (Information and Telecommunication Research Lab.)
전자공학과 황인태
ITRL(Information and Telecommunication Research Lab.) 연구실은 차세대 6G 및 지능형 무선 통신 기술을 선도적으로 연구하는 국내 최고 수준의 연구 그룹입니다. 본 연구실은 지능전자컴퓨터공학과를 기반으로 하여, 이동통신, 위성통신, 도심항공모빌리티(UAM), 무인항공기(UAV), 위성, 지상 기지국 등 다양한 계층의 네트워크를 통합하는 미래형 통신 시스템을 설계하고 최적화하는 데 중점을 두고 있습니다.
특히, 6G 기반의 공중 및 지상 네트워크 융합, RIS(재구성 가능한 지능형 반사판) 기반 통신, 딥러닝 및 인공지능 기반의 채널 추정·추적, 빔포밍, 클러스터링, 보안 강화 등 첨단 무선 통신 기술을 폭넓게 연구하고 있습니다. 이를 통해 초고속, 초저지연, 초연결, 초신뢰성의 차세대 통신 환경을 구현하고, 자율 비행, 실시간 위치 추적, 장애물 회피, 에너지 효율화 등 다양한 응용 서비스를 실현하고자 합니다.
본 연구실은 다양한 정부 및 산업체 지원 프로젝트를 수행하며, 6G를 위한 AI 기반 RIS 위성-항공-지상 통합 통신시스템, 반도체 개발 지능화, 지능형 모빌리티 ICT, NR-MIMO 빔포밍 및 채널 추정/추적, B5G/6G 인공지능 기반 위성-셀룰러 통합 시스템 등 미래 통신 인프라의 핵심 기술 개발에 앞장서고 있습니다. 또한, 국내외 유수 학술지 및 국제학회에 다수의 논문을 발표하고, 관련 특허와 기술이전을 통해 산업계와의 협력도 활발히 이루어지고 있습니다.
연구실의 주요 연구 성과로는 RIS 및 UAV 기반 비지상 네트워크의 보안 전송률 및 에너지 효율 최적화, 딥러닝 기반 빔포밍 및 장애물 예측, 위치 기반 빔 추적 및 핑거프린트 데이터베이스 기반 빔 선택, 하이브리드 빔포밍 및 궤적 통합 최적화, 물리계층 보안 강화 등 첨단 무선 통신 분야의 다양한 혁신적 기술 개발이 있습니다. 이러한 연구는 미래 스마트 시티, 자율주행, IoT, 국방, 재난 대응 등 다양한 분야에서 안전하고 효율적인 무선 네트워크 인프라 구축에 기여하고 있습니다.
ITRL 연구실은 앞으로도 6G 및 그 이후 세대의 무선 통신 기술을 선도하며, 인공지능, 빅데이터, IoT, 모빌리티, 위성·항공·지상 통합 네트워크 등 다양한 융합 분야에서 혁신적인 연구를 지속할 계획입니다. 이를 통해 미래 사회의 초연결·초지능화 시대를 이끌어갈 핵심 인재 양성과 첨단 기술 개발에 앞장설 것입니다.
6G 기반 지능형 공중 모빌리티 통신은 차세대 무선 네트워크의 핵심 기술로, 도심항공모빌리티(UAM), 무인항공기(UAV), 위성, 지상 기지국 등 다양한 계층의 네트워크를 통합하여 초고속, 초저지연, 초연결 서비스를 실현하는 것을 목표로 합니다. 본 연구실에서는 6G 시대에 요구되는 공중 및 지상 네트워크의 융합 구조를 설계하고, 공중 기지국과 위성, 지상 기지국 간의 효율적인 자원 할당 및 네트워크 최적화 알고리즘을 개발하고 있습니다. 이를 통해 도심 내에서의 실시간 데이터 전송, 자율 비행, 실시간 위치 추적 등 다양한 응용 서비스가 가능해집니다.
특히, 고속 이동 환경에서 발생하는 채널의 빠른 변화와 간섭 문제를 해결하기 위해, 채널 추정 및 추적 기술, 간섭 관리, 빔포밍, 하이브리드 프리코딩 등 첨단 무선 통신 기술을 적용하고 있습니다. 또한, 공중 네트워크의 특성을 반영한 위치 기반 빔 추적, 핑거프린트 데이터베이스 기반 빔 선택, 딥러닝 기반 채널 예측 등 인공지능 기술을 융합하여 네트워크의 효율성과 신뢰성을 극대화하고 있습니다.
이러한 연구는 미래의 UAM, 드론, 위성 통신, 자율주행 차량 등 다양한 모빌리티 서비스의 기반이 되며, 초고속 데이터 전송, 안전한 자율 비행, 실시간 위치 기반 서비스 등 미래 스마트 시티와 교통 시스템의 혁신을 이끌 것으로 기대됩니다.
RIS 및 딥러닝 기반 통합 센싱·통신(ISAC) 및 보안 무선 네트워크
재구성 가능한 지능형 반사판(RIS)과 딥러닝 기술을 결합한 통합 센싱·통신(ISAC)은 6G 및 그 이후 세대의 무선 네트워크에서 핵심적인 역할을 담당합니다. 본 연구실은 RIS를 활용하여 무선 채널 환경을 능동적으로 제어함으로써, 신호 품질을 극대화하고, 장애물 회피, 보안 전송, 에너지 효율화 등 다양한 목적을 동시에 달성할 수 있는 기술을 개발하고 있습니다. 특히, UAV-RIS, 위성-RIS 등 비지상 네트워크와의 융합을 통해 3차원 공간에서의 통신 커버리지 확장과 신뢰성 향상에 주력하고 있습니다.
딥러닝 기반의 빔포밍, 클러스터링, 채널 추정 및 추적 알고리즘을 통해, 복잡하고 동적인 무선 환경에서도 최적의 통신 성능을 실시간으로 달성할 수 있습니다. 또한, 심층 강화학습을 이용한 빔포밍 및 궤적 최적화, 멀티태스크 학습 기반의 보안 전송률 최대화, DNN 기반 장애물 예측 등 다양한 인공지능 기법을 적용하여, 기존 방식 대비 월등한 성능과 적응성을 확보하고 있습니다.
이와 더불어, 무선 신호의 개방성으로 인한 도청 및 보안 위협을 해결하기 위해, 물리계층 보안 기술, 보안 전송률 최적화, 페널티 기반 SCA 및 MM 알고리즘 등 다양한 보안 강화 기법을 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 미래의 스마트 시티, 자율주행, IoT, 국방, 재난 대응 등 다양한 분야에서 안전하고 효율적인 무선 네트워크 인프라 구축에 기여할 것입니다.
