전자전기공학부 김상효 교수 연구팀(IITP NRC: 성균관대 차세대 채널코딩 전문연구실)이 인공지능(AI)을 활용한 차세대 무선통신 오류정정부호 기술 개발에 성공하며, 6G 및 미래 통신 기술을 선도할 기반을 마련했다.

이번 연구에서 김 교수팀은 대규모 언어 모델의 핵심구조인 트랜스포머 모델을 기반으로, 부호의 구조적 다양성에 주목한 다중 마스킹 어텐션(Multiple-Masks Attention) 기반의 복호기법을 개발했다. 이를 통해 기존의 짧은 블록 길이를 갖는 오류정정부호 복호 성능을 획기적으로 개선하며, 자율주행·산업용 IoT을 위한 초고신뢰저지연 통신 및 AI 기반 무선네트워크(AI-RAN)에의 적용 가능성을 제시했다.

또한, 현재 5G 통신 시스템에서 채택된 LDPC(Low Density Parity Check) 부호를 대상으로, 인공신경망 기반 복호기에 ‘부스팅 학습 기법’을 도입하여 극히 낮은 수준의 오류율을 달성했다. 이는 6G에서 요구되는 ‘초고신뢰성’ 기준을 만족시키는 중요한 성과로, 향후 6G 표준화 및 상용화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이러한 연구성과는 김용준 교수(POSTECH), 곽희열 교수(울산대), 박성준 박사(POSTECH), 노종선 명예교수(서울대)와의 공동연구를 통해 이루어졌으며, 해당 기술은 전자전기공학분야 최상위 학술지 (JCR 상위 1.0%, IF 17.2) IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC)에 각각 4월과 7월 두 차례에 걸쳐 게재되었다. 아울러, 머신러닝/딥러닝 분야 세계 3대 학회 중 하나인 ICLR 2025에서도 교차메시지전달 트랜스포머(CrossMPT) 복호기라는 관련 성과를 발표하며 AI 기반 오류정정 기술의 학술적·기술적 가치를 세계적으로 인정받았다.

김상효 교수는 “AI 기술이 무선통신 분야에도 새로운 패러다임을 제공하고 있다”며 “향후 6G 기술 고도화와 더불어 AI 기반 네트워크, 기계 간, AI 간 통신, 나아가 의미 기반 통신(시맨틱 통신)의 실현에 기여하길 기대한다”고 밝혔다.

IITP-NRC 성균관대 차세대 채널코딩 전문연구실은 해당분야 국내 유일의 연구센터로 6G 및 미래 통신을 위한 채널코딩(오류정정부호) 기술을 개발을 위하여 2024년에 설립되었다. (사업기간: 2024-2031)

이번 연구성과는 정보통신기획평가원(IITP)의 네트워크 전문연구실 (NRC): 통신 세대 진화를 위한 채널 부호 부복호 및 채널 추정 기술) 사업과 한국연구재단의 지원으로 수행되었다.

※ 논문명 1: Multiple-Masks Error Correction Code Transformer for Short Block Codes (2025년 7월 게재)

※ 논문명 2: Boosted Neural Decoders: Achieving Extreme Reliability of LDPC Codes for 6G Networks (2025년 4월 게재)

※ 학술지: IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JCR 전자전기공학분야 상위 1.0%)

▲ IITP-NRC성균관대 차세대채널코딩 전문연구실
IIT-NRC SKKU Next Generation Channel Coding Research Center

▲ 이중마스크를 사용하는 트랜스포머 오류정정 복호기 구조
Architecture of Error Correction Code Transformer with Multiple Masks