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한국일반 > |
등록일 |
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2007-01-08 |
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| 작성자 |
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정종엽 (taisao) |
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| 생각의 창의성 2.TRIZ 탄생 : 모순 |
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| 이렇게 간단한데 왜 이걸 생각하지 못했을까? |
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Ⅱ 트리즈의 탄생 : 모순 Contradiction
“창의적 문제 해결에 어떤 공통된 원리들이 있지 않을까?” 여러 다양한 분야에서 동일한 원리로 기술문제를 해결할 수 있었던 우연한 경험은 알츠슐러에게 한가지 의문을 가지게 하였다. 이것이 트리즈의 시작이다.
1. 알츠슐러의 삶
1924년 소련 연방의 타슈겐트 지역에서 태어난 겐리히 알츠슐러(Genrich Altshuller)는 1946년 카스피해 해군에 입대하였다. 해군의 특허파트에 근무를 하면서 창의적 문제해결의 공통점을 찾아낸다. 이후 1998년 사망하기까지 알츠슐러는 그의 동료들과 함께 200만건 이상의 특허들을 분석하여 트리즈 이론을 완성하였다.
알츠슐러는 아주 적극적이고 실천적인 사람이었다. 비록 머리가 영특하니까 13세에 특허를 취득했겠지만, 적극적이고 실천적인 마음자세가 없었다면 불가능한 일이었을 것이다. 이렇듯 선천적으로 실천적인 사람이었기에 그는 행동으로 옮겼다. 1946년부터 1963년까지 러시아 특허 20만 건을 읽고 분석했다.
2. 발명의 5가지 분류
우선 수집된 20만 건 전부를 연구할 수는 없으므로 우수한 특허를 가려내야 했다. 발명을 5가지 수준으로 나누었다. 수준 1과 수준 2는 특별히 우수하지 않은 아이디어들이 특허로 등록된 것으로 약간의 개선을 통하여 결과를 도출한 것 뿐이다. 수준 5는 발명이 아닌 발견의 개념으로서 억세게 운이 좋거나 혹은 미쳤거나 그것도 아니면 지극정성의 결과물들인 경우가 많았다. 예를 들면, 퀴리 부인의 라듐 발견, 페니실린의 발견, 2차 세계대전 당시에 레이더 앞에 갔다가 호주머니 속의 사탕이 녹는 것을 궁금히 여겨 전자레인지가 개발된 것과 같은 사례들이다. 누가 보아도 창의적이라고 평가할만한 아이디어들은 수준 3과 수준 4로 분류하였고, 대략 전체의 20% 정도였으며, 4만 건 정도의 분량이었다. 알츠슐러는 4만 건의 특허를 본격적으로 연구하기 시작한다.
3. 왜 러시아에서 트리즈가 발전되었나?
현재 미국 특허청에 등록된 특허 개수는 6백만 건을 넘어선다. 발명 기술에 관한 설명보다 훨씬 더 많은 부분이 청구사항(Claim)에 할애된다. 즉 “내 아이디어를 쓰면 널 고소하겠어!”라고 권리를 주장하는 문장이 특허의 70% 이상이다. 발명자의 법적 권리를 확보하는 것이 실질적인 목적이기 때문이다.
하지만 러시아 특허는 먼저 문제를 기술하고 어떻게 해서 그러한 해결책을 구상하게 되었는지 과정을 설명을 해야 하고 문제해결과정에서의 창의적인 사고과정을 보여야 한다. 아마도 이러한 러시아, 구 소련의 특허제도가 트리즈가 러시아에서 개발된 가장 큰 이유중의 하나일 것으로 추측된다.
4. 창의적 문제해결의 공통점
누가 보아도 창의적이라고 인정할 수 있는 수준3과 수준4의 특허 4만 건을 면밀히 읽어본 결과 창의적인 문제 해결책의 공통점은 ‘모순의 극복(Overcoming Contradiction)’이란 점을 인식하였다. 그리고 모순에는 물리적 모순과 기술적 모순의 두가지 종류가 있으며, 물리적 모순은 ‘시간’과 ‘공간’ 그리고 ‘전체와 부분’에 의한 분리의 원칙을 해결방법으로 제시하고 기술적 모순에 대해서는 40가지 원리와 함께 이를 좀 더 쉽고 효과적으로 사용할 수 있게 모순테이블도 고안하였다.
모순을 극복한 사례
90년대 초 당시 하드 디스크는 80MB가 상용화 되어 있었다. 연구원들은 200MB 제품을 상용화하기 위해 노력하였다. 문제는 기록용량을 올리려면 기록이 정확해지지 않고, 데이터 저장 시에 에러가 너무 많이 발생한다. 그렇다고 에러를 줄여 기록의 정확성을 높이게 되면 기록용량이 작아지게 된다. 같은 해 8월, IBM 왓슨 연구소에서 개발한 새로운 방식은 기록의 정확성을 희생시키지 않으면서도 저장용량을 늘릴 수 있는 방식으로 향후 10GB까지 용량을 늘릴 수 있는 획기적인 발상이었다. 이후 수많은 업체들이 로열티를 주고 그 방식을 사용하지 않을 수 없었다. 연구원은 이렇게 되뇌었다. “이렇게 간단한데 왜 이걸 생각하지 못했을까?”
혁신은 모순을 극복하는 것이다
일반 연구원들은 단 1%라도 향상시키기 위해 여러 부품을 바꾸어도 보고 늘리기도 하고 줄이기도 하고 때로는 실헙계획법을 사용하기도 한다. 모순에 직면하여 그 모순을 극복하지 않고 ‘타협(Comprimise)’하고 있는 것이다. 하지만 혁신적인 아이디어는 그 모순을 극복한다.
모순의 극복은 산업의 패러다임을 바꾼다
1589년 임진왜란은 기술이 전쟁의 승패를 좌우하고 있었다. 화승총으로 육지에서 왜군이 우위를 점했고 또한 해상에서 조선의 수군이 거북선으로 우위를 점할 수 있었다. 당시의 화승총은 발사 후 재장전시간을 줄이기 위해 총신의 길이가 짧아야 했다. 하지만 사격의 정확도를 위해서는, 또 총검술 향상을 위해서도 총신의 길이가 길어야 하는 모순이 있었다. 이러한 모순을 극복하고 다음 세대의 군사산업의 표준이 된 것이 무엇인가? 앞에서 장전하는 방식이 아닌 총알과 화약을 뒤에서 장전하는 것이다. 재장전시간이 획기적으로 짧아졌고 총신도 충분히 길어 사격의 정확도가 희생되지도 않았다.
5. 기술적 모순
하드디스크의 예처럼 서로 다른 두 가지 기술적 특성이 서로 충돌하는 것이다. ‘기술의 정확도’와 ‘기록의 용량’이 충돌하고 있다. 정확도를 증가시키면 용량이 감소하고 용량을 증가시키면 정확도가 감소하는 것이다. 일반적으로 엔지니어는 하나의 문제를 해결하면 또 다른 부분에서 문제가 발생하거나 부작용이 발생하는 경우가 많다. 이러한 상황도 기술적 모순으로 인식할 수 있다.
기술적 모순의 예 : 석유 회사의 생산량과 품질의 관계
석유 원유를 증류하고 재처리하여 휘발유를 생산하는 정유회사가 있다. 재정상황이 좋지 않아 생산량을 늘려 매출을 증가시키고자 한다. 생산량을 늘리면 당장 휘발유의 품질이 경쟁사에 비해 떨어진다. 휘발유의 품질을 높여 경쟁사의 제품보다 비싼 값에 팔면 생산량이 줄어들어 결국 매출이 증가하지 못한다. 생산량과 품질이라는 두 가지 서로 다른 특성들이 모순을 일으키고 있었다.
기술적 모순의 예 : 프로펠러 비행기의 엔진무게와 비행속도
1910년까지 자동차는 시속 300km 이상의 속도를 내고 있었지만 비행기는 200km를 넘어서지 못하고 있었다. 1차 세계대전이 발발하자 당시 공군의 기술 책임자들은 어떻게 하면 빠른 비행기를 만들어 낼 수 있을까 고민하였다. 힘 좋은 엔진을 정착하게 되면 비행기 무게가 증가하여 속도가 떨어지게 된다. 그렇다고 가벼운 엔진을 장착하게 되면 엔진의 마력에 한계가 있으므로 속도를 증가시키기 어렵다.
6. 물리적 모순
물리적 모순은 어떤 하나의 기술적 변수가 서로 다른 값을 동시에 가져야 하는 것이다. 예를 들면, 자전거와 오토바이의 체인은 동력을 전달하기 위해서 충분히 단단해야 하지만 또한 동시에 페달과 뒷바퀴 축 사이를 움직이기 위해서 유연해야 한다. 좀 더 쉬운 예로 비행기 바퀴는 있어야 하고 없어야 한다. 이착륙을 하기 위해 반드시 있어야 하지만 또한 공기저항을 최소화하기 위해서 없어야 한다.
물리적 모순에 대한 해결책
알트슐러는 물리적 모순에 대해서 다음과 같은 분리원리를 적용해 볼 것을 권장한다.
시간에 의한 분리, 공간에 의한 분리, 전체와 부분에 의한 분리
시간에 의한 분리
얼어붙은 땅에 말뚝을 박기 위해서 말뚝의 끝은 뾰족해야 하지만, 들어간 후 쉽게 흔들리지 않고 안정되려면 뾰족하지 말아야 한다. 이것이 물리적 모순인데 시간에 의한 분리로 해결할 수 있다. 말뚝의 끝 부분에 다이너마이트를 설치하여 말뚝이 들어갈 대는 뾰족하고 말뚝이 다 들어간 후에는 다이너마이트를 폭파시켜 말뚝의 끝이 불규칙적인 모양이 되게 하면 말뚝이 안정되게 땅 밑에 박혀 있게 되는 것이다.
앞에서 설명한 비행기 바퀴의 사례도 시간에 의한 분리로 설명할 수 있다. 비행기가 뜨고 내릴 때에는 바퀴를 사용하고 비행 중에는 동체 속에 넣어 공기의 저항을 받지 않는 것이다. 마찬가지로 자동차의 사이드 미러도 운전자가 고개를 돌릴 때에만 나타났다가 운전자가 전방을 주시할 때에는 사라지게 한다면, 전 세계 자동차 연료사용의 0.05% 정도는 절감될 것이다. 어머 어마한 액수가 될 것이다.
공간에 의한 분리
전류가 흐르는 부분의 폭은 좁아야 하지만 동시에 넓어야 한다. 공간에 의한 분리를 적용하여 위 아래로 나누어 위는 좁게 하고 아래는 넓게 하였다.
전체와 부분에 의한 분리
자전거 체인은 전체적으로 보면 유연하다. 하지만 자세하게 부분적으로 살펴보면 체인의 연결 단위 하나 하나는 충분히 단단하여 동력을 뒷바퀴로 충분히 전달할 수 있다.
출처 : 김효준, 생각의 창의성 TRIZ (지혜, 2004)
정리 : 정종엽 리포터 keepyourup@hanmail.net
관련주소1 : http://www.trizacademy.net/
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