AiM⁴ Lab(지능형 설계 및 제조 연구실)은 인공지능(AI)과 물리 기반 모델링, 그리고 실험·시뮬레이션 데이터를 융합하여 기계공학, 재료공학, 제조공학 분야의 혁신을 추구하는 KAIST 기계공학과 소속 연구실입니다. 본 연구실은 데이터 효율적이고 직관적인 공학 시스템 개발을 목표로, 제조, 모빌리티, 전자, 에너지 등 다양한 산업 분야의 실제 문제를 해결하는 데 집중하고 있습니다. 핵심 연구 분야는 크게 세 가지로 나눌 수 있습니다. 첫째, 고도화된 고체역학 및 다물리 연성 현상에 대한 이론적·계산적 모델링을 통해, 나노구조 및 복합재의 거동을 원자·마이크로·매크로 스케일에서 정밀하게 해석합니다. 둘째, 인공지능과 시뮬레이션·실험 데이터를 통합하여, 설계 및 공정 최적화 문제를 데이터 효율적으로 해결하는 기술을 개발합니다. 특히 Physics-Informed Machine Learning(PIML)과 같은 물리지식 기반 AI를 활용하여, 데이터가 부족한 환경에서도 높은 예측 성능과 외삽 능력을 확보하고 있습니다. 셋째, 대규모 언어모델(LLM)과 멀티에이전트 시스템을 활용한 인간-인공지능 인터페이스 연구를 통해, 도메인 전문가가 자연어로 AI와 소통하며 설계·제조 문제를 해결할 수 있는 혁신적 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이러한 플랫폼은 실제 제조 현장에 적용되어 생산성 향상과 품질 개선, 신속한 의사결정 지원 등 다양한 효과를 창출하고 있습니다. AiM⁴ Lab은 PRISM-AI 센터와의 대규모 산학협력을 통해, AI 기반 제조 혁신 생태계 조성에도 앞장서고 있습니다. 세계적 수준의 박사후연구원(Postdoc)과 InnoCORE 펠로우들이 실제 산업 현장과 연계된 AI 제조 프로젝트를 주도하며, 차세대 스마트 제조 인재 양성에도 기여하고 있습니다. 앞으로도 AiM⁴ Lab은 물리 기반 AI, 데이터 효율적 설계 최적화, 인간 중심의 AI 인터페이스 등 다양한 융합 연구를 통해, 미래 제조·설계 산업의 패러다임 전환과 지속가능한 혁신을 선도할 것입니다.