После завершения учебы молодой полный планов выпускник был направлен в Республику Карелия в Карельский научно-исследовательский институт лесной промышленности (КарНИИЛП). Обладая незаурядной работоспособностью, целеустремленностью, организаторскими способностями, Илья Шегельман прошел путь от младшего научного сотрудника до директора института.
Сразу после приезда в Карелию молодой научный сотрудник решил продолжить занятия спортом, но уже в качестве тренера. В то время в Петрозаводске имелась достаточно сильная школа вольной борьбы. И.Р. Шегельман решил основать секцию самбо в Петрозаводском государственном университете. Пригодились прежние навыки. Но очень многое приходилось постигать на основе трудов основателей самбо, и даже придумывать что-то самому.
Кто знает Карелию – это край не только тысяч озер и рек, нескончаемых лесов и болот, но и сотен километров дорог, как правило, проселочных, лесовозных. Поскольку Шегельман занимался разработкой и внедрением новых видов лесозаготовительной техники, значительную часть времени он проводил на лесосеках, в местах апробации техники и оборудования.
Как молодой ученый и тренер выдерживал нагрузку – сложно сказать: занимаясь созданием новой техники и испытывая ее в лесу, он из небольших поселков приезжал в Петрозаводск, проводил тренировки, которые начинались в 21 час вечером, а утром к пяти часам уходил к автобусу и уезжал на очередную лесную делянку. А еще были семья, работа над диссертацией, встречи с друзьями, родственниками. На написание научных статей и создание изобретений оставалось только ночное время. Но огромная трудоспособность и сила воли способствовали быстрому прогрессу молодого ученого.
Работая в КарНИИЛП, Илья Романович стал выдающимся ученым и изобретателем, внесшим значительный вклад в развитие технологии, техники и организации лесной промышленности, руководил передовыми разработками, которые внедрены в Карелии, Архангельской, Иркутской, Кировской и других областях.
В 2002 г. Илья Романович перешел работать в университет на должность заведующего кафедрой технологий и оборудования лесного комплекса. Этой кафедрой он руководил более 15 лет, в том числе более 5 лет работал в должности проректора по инновационно-производственной деятельности.
Под его руководством защищено более 30 кандидатских и докторских диссертаций, он – автор более 600 печатных трудов, 380 изобретений и патентов, включая 2 учебника, 6 словарей, более 40 монографий и 30 учебных пособий и указаний, используемых при обучении специалистов и студентов в области лесопромышленного комплекса, инноваций, защиты интеллектуальной собственности, экономики. Профессор, доктор технических наук И.Р. Шегельман является основателем научной школы «Научные основы формирования сквозных технологий лесопромышленных производств», научного направления «Методология функционально-технологического анализа и синтеза патентоспособных объектов интеллектуальной собственности».