IPMS 연구실은 인공지능(AI)을 활용한 기계 구조물의 설계 및 최적화 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 음향, 진동, 열전달 등 다양한 물리적 특성을 갖는 구조물의 역설계 및 최적화를 위해 데이터 기반의 인공지능 모델과 최첨단 최적화 알고리즘을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 기존의 경험적 설계 방식이나 수치해석 기반의 한계를 극복하고, 복잡한 구조물의 성능을 극대화하는 데 중점을 두고 있습니다. 연구실에서는 변분 오토인코더, 강화학습, 딥러닝 등 다양한 AI 기법을 활용하여, 목표 성능에 부합하는 비정형 구조물의 자동 생성 및 설계가 가능하도록 하고 있습니다. 예를 들어, 음향 메타물질의 광대역 소음 저감 구조, 진동 제어를 위한 메타구조, 열전달 최적화 구조 등 다양한 응용 분야에 맞춘 AI 기반 역설계 프레임워크를 구축하였습니다. 실제로, 데이터 증강과 전이학습을 결합한 딥러닝 모델을 통해 기존 파라메트릭 설계의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 설계 결과를 도출하고 있습니다. 이러한 연구는 산업 현장에서 요구되는 고성능, 경량화, 맞춤형 구조물 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 또한, AI 기반 설계 및 최적화 기술은 3D 프린팅, 나노프린팅 등 첨단 제조 공정과 연계되어, 미래 지능형 제조 시스템의 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다. 앞으로도 IPMS 연구실은 인공지능과 제조공학의 융합을 통해, 더욱 혁신적이고 효율적인 설계 솔루션을 제공할 계획입니다.

IPMS 연구실은 스마트 생산 시스템과 멀티스케일 제조 기술의 융합을 통해 차세대 지능형 제조 플랫폼을 개발하고 있습니다. 3D 프린팅, 하이브리드 3D 프린팅, 전기수력학적 프린팅 등 다양한 멀티스케일 제조 공정과, 인공지능 기반의 공정 모니터링, 이상 탐지, 로봇 제어, PLC 제어 등 자동화 기술을 통합하여 생산 효율성과 품질 신뢰성을 극대화하는 연구를 수행 중입니다. 특히, 실시간 데이터 기반의 공정 모니터링 및 적응형 제어 시스템을 개발하여, 나노섬유 필터, 복합소재, 메타물질 등 다양한 첨단 소재 및 구조물의 대량생산을 가능하게 하고 있습니다. 강화학습 기반의 전기방사 공정 제어, 영상 기반 이상 탐지, AI 기반 생산 자동화 시스템 등은 생산 공정의 불량률을 획기적으로 줄이고, 제품의 일관된 품질을 보장하는 데 큰 역할을 하고 있습니다. 이러한 기술은 자동차, 에너지, 바이오, 환경 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있습니다. 또한, 연구실은 멀티스케일 제조 기술을 활용하여 복잡한 3차원 구조체, 맞춤형 필터, 바이오 스캐폴드 등 다양한 응용 제품을 개발하고 있습니다. 3D 프린팅과 전기방사 기술의 융합을 통해, 기존 제조 방식으로는 구현이 어려운 고기능성 구조체를 신속하게 제작할 수 있습니다. 앞으로도 IPMS 연구실은 스마트 생산과 멀티스케일 제조의 융합을 통해, 미래 제조 산업의 패러다임 전환을 선도할 것입니다.

IPMS 연구실은 멀티스케일 제조 기술과 인공지능 기반 설계를 바탕으로, 다양한 분야에 적용 가능한 다기능성 소자와 웨어러블 센서를 개발하고 있습니다. 대표적으로, 전기방사 및 3D 프린팅을 결합한 하이브리드 공정을 통해, 맞춤형 나노섬유 필터, 바이오미메틱 스캐폴드, 트라이보일렉트릭 나노발전기, 투명 에너지 하베스팅 소자 등 다양한 첨단 소자를 제작하고 있습니다. 웨어러블 센서 분야에서는, 신체 부착형 멀티모달 센서, 자가발전형 트라이보일렉트릭 센서, 환경 감지용 필터 등 다양한 응용 제품을 개발하여, 헬스케어, 산업 안전, 스마트 팩토리, 로봇 인터페이스 등 다양한 분야에 적용하고 있습니다. 예를 들어, 실시간으로 신체 움직임을 감지하거나, 대기 중 유해가스 및 미세먼지를 감지하는 센서, 자가발전 기능을 갖춘 IoT 기반 센서 플랫폼 등이 연구실의 주요 성과입니다. 이러한 다기능성 소자 개발은, 소재 설계, 공정 최적화, 시스템 통합 등 다양한 기술의 융합을 필요로 하며, IPMS 연구실은 각 분야의 전문성을 바탕으로 혁신적인 제품을 지속적으로 선보이고 있습니다. 앞으로도 연구실은 차세대 웨어러블 디바이스, 환경·에너지 하베스팅 소자, 바이오 의료용 스마트 소자 등 미래 산업을 선도할 핵심 기술 개발에 매진할 계획입니다.