iMSD 연구실(혁신적 멀티피직스 시스템 설계 연구실)은 부경대학교 기계공학전공의 현재엽 교수를 중심으로, 멀티피직스-멀티스케일 최적화, 메타구조 기반 파동 공학, 인공지능 융합 설계 등 첨단 공학 시스템 설계 분야에서 세계적 수준의 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 구조, 열, 유체, 전자기 등 다양한 물리적 현상이 상호작용하는 복합 시스템의 해석 및 최적화에 중점을 두고, 실제 산업 및 연구 현장에서 요구되는 혁신적 설계 솔루션을 개발하고 있습니다. 특히, 위상최적화, 크기/형상/위상 최적화, 전산해석 자동화 플랫폼 등 다양한 최적설계 기법을 활용하여, 열전달 시스템, 배터리 셀, 구조 강성 최적화 등 다양한 어플리케이션에서의 성능을 극대화하고 있습니다. 연구실은 Python, MATLAB 등 자체 개발한 역설계 플랫폼을 통해 재료 및 공정의 불확실성까지 반영한 신뢰성 높은 설계 결과를 도출하고 있습니다. 또한, COMSOL Multiphysics 등 상용 소프트웨어와의 연계를 통해 다학제적 협업 환경을 구축하고 있습니다. 메타구조 기반 파동 공학 분야에서는 음향, 진동, 초음파 등 다양한 파동의 흐름을 제어하는 첨단 메타구조 설계 및 실험적 구현에 주력하고 있습니다. 포노닉 메타구조, 하이퍼렌즈, 그라디언트 인덱스 포노닉 크리스탈 등 혁신적 구조를 3D 프린팅, MEMS 공정 등으로 실제 제작하고, 의료 초음파 집속, 에너지 하베스팅, 저주파 진동 절연 등 다양한 실용적 어플리케이션에 적용하고 있습니다. 또한, 인공지능과 물리 기반 모델을 융합한 하이브리드 설계 기법을 개발하여, 복잡한 시스템의 해석 및 최적화 문제를 혁신적으로 해결하고 있습니다. Physics-Informed Neural Networks(PINN), Neural Operator 등 최신 AI 기술을 활용하여, 실험 데이터와 물리 법칙을 동시에 반영하는 데이터 기반 설계 및 예측 모델을 구축하고 있습니다. 이러한 연구는 디지털 트윈, 스마트 제조, 자율 시스템 등 미래형 공학 시스템의 핵심 기술로 발전하고 있습니다. iMSD 연구실은 국내외 유수의 학술지 및 학회에서 다수의 논문 발표와 수상 실적을 보유하고 있으며, 연구개발특구진흥재단, 한국연구재단, LG전자 등 다양한 산학협력 및 정부과제를 수행하고 있습니다. 앞으로도 첨단 공학 설계 분야에서 글로벌 리더로서, 혁신적 연구와 실용적 기술 개발을 지속해 나갈 것입니다.