3차원(3D, 3-Dimensional) 빔포밍은 셀룰러 연결 무인 항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle) 통신에서 성능 향상을 위한 효과적인 기술이다. 하지만 밀리미터파 주파수의 높은 주파수로 인한 짧은 파장은 신호의 감쇠 및 경로 손실의 문제를 일으키는데, 이를 보완하기 위해 고지향성 빔포밍 기술 연구에 관한 관심이 커지고 있다. 또한 UAV의 이동성 때문에 완전한 빔포밍 이득을 얻기 위해서는 정확한 빔의 각도를 추적하는 것이 필수적이다. 이에 본 논문에서는 하이브리드 빔포밍을 이용한 3D 기반의 빔 추적 방식을 제안한다. T-BS 와 UAV-UE간 채널의 가시선(LoS, Line of Sight) 경로를 활용하여 폐쇄 루프 피드백 제어를 기반으로 한 동적 파일럿 삽입이 가능한 새로운 빔 추적 알고리즘을 제안한다. 모의실험 결과, 제안한 빔 추적 방식이 빔포밍 이득 (beamforming gain)과 스펙트럼 효율 (SE, Spectral Efficiency) 측면에서 전체적으로 성능이 향상된 것을 볼 수 있다. 또한, 아날로그 빔포밍 방식을 하이브리드 빔포밍으로 확장하여 NR MIMO-OFDM (New Radio Multiple-Input Multiple-Output - Orthogonal Frequency Diversity Multiplexing) 시스템에서의 활용도를 높였다.