1995년에 처음으로 연구를 시작한 동력공학 실험실은 이종화 교수님의 지도아래 현재까지 박사 2명과 석사 8명을 배출하였으며, 주요 연구 분야는 자동차용 엔진의 성능, 효율 향상 그리고, 연비, 유해 배출물 저감 기술 연구 및 엔진 차량의 전자 제어 기술 연구이다. 최근 차세대 동력 시스템 분야에 많은 연구가 진행되고 있다. 

기계 열물성 측정기술 연구실은 2001년 국가지정연구실로 지정되어 그 연구역량과 연구의 필요성을 인정받았다. 기계 열물성 측정기술은 기계재료, 에너지, 전자 및 반도체, 원자력, 냉동공조, 자동차, 항공 우주산업분야 등 기초 산업에서 첨단산업에 이르기까지 광범위한 분야의 기초적이면서도 기반이 되는 중요 기술로서 산업기술의 혁신을 위해서는 열물성 계측기술의 개발이 필수적으로 요구된다. 특히, 최근 들어 첨단산업의 발달과 함께 열특성이 우수한 신소재 및 반도체 개발이라든지 환경 친화적인 면에서 혼합대체냉매나 자동차 배기가스에 대한 연구들이 활발하게 진행되면서 요구되고 있는 기초적인 사항 중의 하나는, 즉 개발하고자 하는 재료 또는 작동유체의 정확한 성분 및 열물성을 알아야 한다는 것이다. 따라서 열물성 계측 기술의 확립은 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구실의 핵심 사항은 광열효과, 광음향효과, 광흡수효과와 같은 광학을 이용하여 고응답성 및 고정밀도 측정 기술과 이를 분석하는 것이라고 할 수 있다. 

기계진단실험실은 주요 연구 분야는 크게 기계진단 분야와 소음 및 진동분야로 이루어져 있습니다. 기계진단은 기계의 이상 및 고장을 기계의 분해나 해체없이 비침투적으로 진단하는 것이 그 목적입니다. 이에 각종 센서를 사용하여 신호를 얻고, 얻어진 신호를 신호처리를 통해 분석, 진단합니다. 소음 및 진동분야는 SEA와 각종 신호처리를 이용하여 연구합니다. 현재 미국 PNNL 및 과학기술부, 한국전력공사 전력연구원과 다년의 연구과제를 수행, 연구 중에 있습니다.

나노시스템 분야는 차세대 핵심분야기술인 Nano Technology의 기반이 되는 나노센서(Nano Sensor)와 나노구동기(Nano Actuator)로 구성된 나노 메카 트로닉스시스템의 설계와 구동을 다루는 분야이다. IT와 NT에 관계된 여러 국가 프로젝트와 산업체 프로젝트를 수행하고 있으며 특히 반도체와 디스플레이산업의 핵심이 되는 나노급 공정, 측정 및 장비에 대하여 연구한다.

주로 로봇 연구를 수행하는 실험실로서, 각종 Mechanism 의 컴퓨터원용 설계, 특수로봇 설계 및 해석, 로봇의 극한 환경에의 응용, 로봇 Offline-Programming 및 Simulation, 각종 센서 응용, 인공 지능형 로봇 등을 연구하고 있다. 특히, 최근에는 Calibraion(System Identification)방법론, General Robot Modeling 및 Kinematics 해법, Motion Planning 방법론, 로봇 Offline Programming 방법론 그리고 Computer Graphics 등에 집중적인 연구를 수행하고 있다.

아직까지 사출 공정 해석 프로그램의 결과는 실제 공정에 대하여 높은 신뢰성을 가지지 못하고 있다. 성형 가공 실험실에서는 이론적 배경을 바탕으로 해석 결과를 실제에 적용할 수 있는 방법에 대하여 연구하고 이를 업체에 제공하여 경험을 축적할 수 있도록 하고 있으며, 그와 병행하여 해석 프로그램의 정밀도 향상을 위한 연구도 진행 중이다. 또한, 현재 높은 관심 분야인 분말사출재에 관해 포항 산업 기술 연구소, 포항 공대 등과 공동 연구중이다. 그 외에 아주대학교 내에서 설계->공정 해석->금형가공->사출 까지 완전한 통합 시스템 구축을 계획하고 있다. 성형 가공 실험실은 연구 능력과 실제 현장에서 필요한 능력을 고루 갖추고, 세계의 빠른 변화에 능동적으로 대처하기 위해 자유로운 사고와 창의력을 지닐 수 있도록 인재를 교육하고 배출하는데 노력하고 있다.

최근 관심이 고조되고 있는 전자장치들의 냉각기술 개발 및 새로운 재료의 개발에 있어서 필수적으로 요구되는 열물성에 대한 비접촉 측정기법을 개발하고 있다. 그리고 환경문제와 관련하여 자동차의 유해 배기가스 저감기술의 일환인 촉매변환기의 효율을 향상시키기 위하여 촉매변환기내 유동을 균일화하는 연구를 수행하고 있다. 또한, 전자장비에 사용되고 있는 부품들의 열적인 문제의 해결을 위하여 Micro Heat Pipe의 개발에 대한 연구와 최근 차세대 영상매체로 떠오르고 있는 PDP 내부의 열적 및 유동의 문제해결을 위한 연구가 진행 중이다.

산업현장에서 쓰이는 여러 구조물 등을 단순한 하중뿐 아니라 동시에 다른 여러 하중이 작용할 때에 소프트웨어를 이용해 정확한 응력과 변위를 해석 및 설계한다. 

일반 공작기계 및 초소형 정밀 가공기의 기구학 및 동적 특성, 공구의 기하학적 형상 등을 고려하여 최종 제품의 표면형상을 예측/진단하는 표면가공시스템을 주 연구대상으로 삼으며, 이를 응용하여 다양한 분야에 적용시키는 연구를 수행하고 있음. 또한 CAD/CAM을 이용한 구조해석에 관한 연구도 병행하고 있음.

전산유체 실험실에서는 기계공학, 항공우주공학, 조선해양공학, 환경공학, 컴퓨터공학, 의학, 원자력공학 등에 발생하는 다양한 유동, 열 및 파동에 관련한 이송현상 (Transport Phenomena)을 컴퓨터를 이용하여 모사(Simulation)하는 연구를 수행하고 있다. 

진동제어연구실의 주요 연구분야는 기계 구조물 또는 회전체 진동의 원인 파악과 문제 해결, 진동 저감을 위한 제어 시스템 설계와 제작이다. 이를 위해서 진동/소음 측정 실험과 유한요소해석을 병행하고 있으며 제어 시스템을 위한 하드웨어와 소프트웨어를 개발한다. 진동제어 뿐만 아니라 CAD/CAE를 이용한 구조설계 및 해석, 자동화 설비 설계 등의 연구도 수행하고 있다.

자동제어실험실은 비선형 제어, 적응 제어, 최적화 이론을 기반으로 제어 이론의 심도 있는 연구뿐만 아니라 이러한 이론적 연구 결과를 자동차나 비행기, 로봇의자동화 및 지능화에 응용하는 연구를 한다. 특히, 자동차나 비행기와 같은 교통수단의 지능화를 통하여 안전성과 편리성을 향상시킬 수 있는 기술 개발에 초점을 맞추고 있다. 현재 운전자의 안전을 위한 능동형 추돌 경보 및 회피 시스템, 보행자 사고 예방을 위한 비전센서 기반의 보행자 인식 및 추돌 경보시스템을 개발하고 있다. 더 나아가, 최근 관심을 받고 있는 하이브리드 자동차를 위한 제어기 개발 및 회생제동 알고리듬 개발에 대한 연구와 지능형 로봇의 하나로 이족보행 로봇을 위한 제어기 개발 연구도 진행 중이다.