미세가공연구실은 초정밀가공기술, 마이크로/나노구조물 제작기술, CAD/CAM 응용 기술을 주 연구대상으로 한다. 정밀가공기술은 자동차 및 항공기, 초정밀 기계, 전자 및 통신, 광학 기기 등에 사용되는 기계 부품을 정밀하게 가공하는 기술에 관해 연구한다. 머시닝 센터, 선반, 밀링 머신, 드릴링 머신, 연삭기, 방전가공기 등 CNC 공작기계를 이용한 기계 가공에서 가공물의 형상정밀도, 치수정밀도, 표면거칠기 등의 개선을 위한 목적으로 Computer control of machine tool, 정밀 가공 및 측정 이론, 기계의 진동 및 구조 해석 등을 연구 대상으로 한다. 마이크로/나노 구조물 제작기술에서는 MEMS/NEMS 기술의 발전과 더불어 미세 기계 시스템에서 사용이 가능한 마이크로에서 나노미터 사이즈에 이르는 미세 구조물을 제작하는 방법에 관해 연구한다. 마이크로 구조물 제작 기술은 Lithography 응용 기술, Micro-Mechanical Machining, 특수미세가공 기술, 원자현미경 Manipulation 기술 및 기타 나노 구조물 제작 기술로 구분할 수 있다. Lithography 응용 기술에는 사용 광원에 따라Photolithography, X-ray lithography, Ion beam lithography 가 있으며 Masking, Exposure, Development, Physical/Chemical Etching 의 과정을 통해 미세 구조물을 만들게 된다. X-ray lithography 와 Electroplating 을 응용한 LIGA 기술도 관심의 대상이다. 기계적인 미세가공 기술에는 미세 밀링, 미세 드릴링 등이 있으나 Tool breakage, Burr 의 발생 등 해결해야할 문제점들을 가지고 있다. 특수 미세가공 기술에는 미세방전, 미세전해 및 증착, Chemical milling, CMP, Laser beam 가공, 초음파 가공, Focused ion beam 가공 등이 있으며 비교적 간단하게 삼차원 미세 금속 구조물을 제작할 수 있는 장점을 가지고 있다. 대표적인 나노 구조물 제작기술로는 Nano imprinting, Soft lithography, Dip-pen, Nano Stencil, NSOM 응용 기술 등이 있다. CAD/CAM 분야에서는 도면의 제작 및 형상 모델링, 설계 데이터베이스의 구축, 가상 제조, 공정 계획의 최적화, 제품 설계에서부터 생산에 이르는 전 공정을 유기적으로 통합관리하는 생산 자동화를 연구 대상으로 하며 Computer graphics, 곡면 및 솔리드 모델링, Tool path generation, 가상 공학, CAPP 등을 다루고 상용 소프트 웨어로는 AutoCAD, SolidWorks, CATIA 등을 사용한다.