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 연구와 교육을 효율적으로 수행하기 위해 학과의 연구분야를 6개의 분야로 개편하였으며, 분야 별로 관련 연구와 교육을 체계적으로 수행하고 있다.
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 - 마이크로/나노 영역에서 발생하는 현상의 해석, 측정, 시스템 제어 및 가공에 관한 연구를 수행한다.
 연구주제- Nano-scale 물성치 측정 및 거동 해석
- Nano 구동 mecharism 및 시스템 제어
- MEMS, Micro/Nani Fabrication
- Micro/Nano 영역의 3차원 측정
- 대표적인 장비
- MEMS 공동 실험실, AFM, Nano-indenter, FE-SEM과 3차원 광간겁 측정장비, Nano 구동 시스템, Femto-second laser system, 고속 고분해능 공초점 레이저 주사 현미경
- 분야 교수
- 고승환, 권대갑, 김문언, 김수현, 김승우, 김정원, 민범기, 박인규, 양동열, 엄윤용, 이순복, 이승섭, 임세영
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 - 전통적인 기계기술과 새로운 정보기술이 융합된 분야로 지능로봇시스템, 제어, 기계/제조 시스템에 관한 연구를 수행한다.
- 연구주제
- 지능 로봇 시스템, 휴머노이드
- 인간-로봇 상호작용 및 햅틱 인터페이스
- 지능제어 및 스마트 구조물, Entertainment 엔지니어링
- 지능 기계 및 생산시스템, 가상현실 기반 엔지니어링 및 e-생산
- 의료 시뮬레이션
- 대표적인 장비
- Robot system, CAVE(Computer Aided Virtual Environment), 가공 장비(NC machine, Laser 가공 시스템, Press등), 자전거와 헬기 시뮬레이터, Rapid Prototyping 장비, 삼성 AT2 수직다관절 로봇, ABB IRB140 로봇
- 분야 교수
- 곽윤근, 권동수, 김경수, 나석주, 양민양, 오준호, 이두용, 이정주, 장평훈, 조형석, 최세범, 한순흥
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 - 열, 유동현상 해석과 설계, 동력생산 등 에너지 변환 시스템의 고도화, 에너지 이용과 환경제어와 관련한 연구를 수행한다.
- 연구주제
- 열, 유동 현상의 측정 및 전산해석
- 극저온 및 초전도 생성과 응용, 미세입자 생성 및 제어, 유동제어
- 나노급의 미소 시스템으로부터 기기급의 대형 시스템 설계
- 엔진, 연료전지, 터보시스템, 전자장치 냉각 등
- Nano/Bio Thermofluidics
- 대표적인 장비
- 측정 및 분석장치(복사펙트림 분석기, 마이크로 PIV 등 각종 유동속도 측정장치, 레이저윤인현광 성분분석장치, SEM, SMPS 등 나노입자 측정장치)
- 성능 및 현상 파악을 위한 장치(엔진, 풍동, 수도으 미소입자 측정, 각종 연소호 및 반응기 등)
- 항온항습실, 고속카메라, 가스분석기 등
- 분야 교수
- 김상수, 김성진, 배중면, 성형진, 송태호, 신현동, 이상용, 정명균, 정상권, 최상민, 현재민
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 - 생명과학과 의공학 지식을 바탕으로 생명체의 역학적 원리를 규명하고 이를 공학적으로 활용하는 연구를 수행한다.
- 연구주제
- 생체 역학(Bioechanics)과 의용유체 역학
- 생체 재료(Biomaterials)와 생체 계기(Bicinstrumentation)
- 세포 및 조직 역학(Cell & Tissue Mechanics)과 생체 모사(Biomimetics)
- Medical Virtual Environment, Postural Control
- 수술용 로봇 및 관련 장비
- 대표적인 장비
- Motion Capture 장비, X-ray 촬영기, 정밀 Microscope, 수술용 로봇
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 - 미래 지향적인 기계, 기구(Mechanism), 소프트웨어, 기계시스템의 해석과 설계를 위한 창의적이고 혁신적인 기술을 개발하여, 이를 위하여 새로운 설계이론 및 총합 기술의 개발, 역학 및 해석기술의 혁신, 신소재의 응용 및 설계 데이터 베이스화에 대한 연구를 수행한다.
- 연구주제
- 혁신적인 기계 시스템과 생체 운동모사 시스템
- 새로운 설계이론 및 기술 개발, 모델 수립 및 구성 방정식에 관한 연구
- 신소재 응용 기계 개발 및 database, 혁신적인 시스템 해석 및 설계 프로그램
- 대표적인 장비
- 다축 인장 및 피로 시럼기, DMA 장비, 고속 인장 재료 시험기, Hopkinson Bar Tester, Computerized Autoclave with Dietectrometry
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 - 기계공학의 원리 및 해석기법, 하드웨어 등을 이용하여 인간 중심의 기구 및 기계시스템 구현에 대한 연구를 수행한다.
- 연구주제
- 음향, 진동, 시각, 촉감의 속성에 대한 연구
- 음질, 진동감, 물체의 파악 및 접촉력 등에 대한 모델링과 분석
- 인간의 감각 특성을 고려한 제품 설계 및 평가를 위한 방법론
- 인간과 기계의 상호 작용을 고려한 기계의 설계 방법론
- 인간의 후생 복지에 기여할 수 있는 기계 및 기계 시스템의 연구
- 대표적인 장비
- 무향실, 간이 잔향실, 청감 실험실, 청음실, 방진대, 어레이 센서, 6/4 자유도 운동 재현장치, 전자석 부상 미세 가진 장치, 점탄성재료 동특성 측정 장치, 레이저 홀로그래피, 신호분석기, 마이크로폰, 가속도계, 가진기, 신호발생기, 증폭기
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