40가지 발명 원리

1. TRIZ 기법

TRIZ란 창조적 문제해결 이론(Theory of Inventive Problem Solving)이란 뜻의 러시아말(Teoriya Reshniya Izobretatelskikh Zadatch)의 머릿글자로서, 발명과 혁신을 달성하기 위한 강력한 구조적인 접근법이다. TRIZ는 1946년부터 구소련의 알트슐러에 의해서 처음으로 연구되기 시작했다. 알트슐러는 1926년 러시아에서 태어나서 14세 때부터 발명을 시작하여 16세 때에 처음으로 특허등록을 받았다. 2차 세계대전 후인 1946년에 그는 소련 해군에서 근무하면서 엔지니어들의 특허신청 업무를 도와주는 일을 했다. 그러면서 종종 엔지니어들이 기술적 문제를 해결하는 것을 도와주기도 하였다. 그러던 중에 그는 각기 다른 분야에서 동일한 기술적 문제를 갖고 찾아오는 엔지니어들을 만나게 되었다. 그리고 수많은 특허 관련 업무를 하면서 다음과 같은 의문들을 품기 시작했다. 문제해결이 어려운 이유는 무엇인가? 왜 어떤 사람은 창조적이고 다른 사람은 창조적이지 못할까? 전세계의 특허정보를 이용할 수는 없을까? 인류의 모든 지식을 이용할 수는 없을까? 결국 그는 다음과 같은 결심을 하게되었다. "일반적이고 체계적인 문제해결 이론을 만들자." 이러한 생각이 TRIZ의 탄생배경이 되었고 현재 세계 각국의 학교에서 모든 연령층의 사람들에게 교육되고 있다. 이 트리즈란 방법론은 수많은 발명 사례에 대한 연구를 기초로 개발되었으며, 트리즈로 문제의 핵심을 찾고, 문제를 새로운 시각으로 바라보며, 발명가 지망생들을 특정한 분야로 안내하는데 필요한 일반적인 원칙들을 제공한다.

일반적으로 문제를 창조적이고 효과적으로 해결하지 못하고 있는 이유를 기술적인 관점에서 분석하면 다음의 4가지로 요약할 수 있다.

1. 심리적 관성(Psychological Inertia)에 의한 사고영역의 제한

개인은 자신이 속한 사회, 가족, 직업 등으로 인하여 사고 방식이라는 것이 형성되지만 이러한 사고방식 또는 습관은 개인의 사고영역을 제약하기도 한다. 문제를 해결하기 위하여 다양한 방면에서의 사고가 필요한데 경직되고 습관화된 사고 방식을 가지고 있는 사람은 문제를 관찰하고 해결안을 찾기 위한 시야가 좁아질 수밖에 없다.

2. 잘못된 문제해결방향의 설정

때로는 잘못된 문제해결의 대상과 목표 설정으로 인해서 문제를 해결하지 못하는 경우가 많다. 이러한 경우의 대부분은 기술적 시스템에 근본적인 이해와 문제해결방향의 설정이 잘못된 경우이다. 예를 들어 미국이 우주 개발에 열을 올리고 있을 무렵 우주에서도 쓸 수 있는 볼펜-중력이 없으면 작동하지 않음-을 개발하려고 많은 노력과 비용을 쏟아 부었다. 다양한 장치와 구조를 만들어 평가를 해보았으나 만족스럽지 못하였다. 많은 노력 끝에 경쟁국인 소련에서의 활동을 알아 보았더니 소련 사람들은 아주 간단하게 문제를 해결하였던 것이다. 그들은 볼펜 대신 연필과 샤프를 사용하고 있었던 것이다.

3. 기술적 지식의 부족(Lacks of Knowledge)

사람의 지식은 유한한 것이다. 또한 현대처럼 전문화된 지식을 요구하는 사회에서는 당연히 개인적인 관심 분야 및 지식의 범위는 좁아질 수 밖에 없다. 그러나 문제를 해결하는 과정, 특히 어려운 문제를 해결하고자 할 때에는 다방면의 전문지식을 요구하는 경우가 대다수이다. 그러므로 최근의 Cross Functional Team에 의한 프로젝트 활동도 가용한 지식의 범위를 넓히기 위한 방안이라고 할 수 있다.

4. 기술적 모순(Technical Contradiction)의 회피

기술적 문제를 해결하는 과정에서 한계점을 인식하게 되는 가장 많은 이유 중의 하나가 바로 기술적 모순에 접했을 때이다. 기술적 모순이란 어떤 하나의 특성을 개선하면 다른 특성이 악화되는 상황을 말하는 것으로 에어컨에서 열교환 성능을 높이기 위해 Fan을 고속으로 회전시키면 반대 급부적으로 소음이나 진동현상이 더욱 악화되어 발생하는 상황을 예로 들 수 있다. 이러한 기술적 모순이 존재하는 경우에 대해서 기존의 문제해결방식은 열효율과 소음, 진동 특성간에 Trade-off나 타협을 하는 것이다. 기술적 모순을 근본적으로 해결하지 못한다면 기술적 발전도 이룩할 수 없다. 그러므로 바람직한 기술적 문제해결방법론은 위에 설명한 4가지의 기술적 한계점을 효과적으로 돌파할 수 있으면서 높은 수준의 아이디어를 반복적으로 재현할 수 있는 과학적 방법론과 체계로 구성되어 있어야 할 것이다.

Altshuller는 위와 같은 이론적인 배경하에 오늘날 "기술시스템의 진화 유형"으로 알려진 것으로서, 차세대 제품을 개발하는데 이용할 수 있는 TRIZ 도구의 기초를 다졌다. 1985년에 Altshuller는 그의 연구 초점을 기술보다는 일반적인 창조성의 영역에 맞추었다. Altshuller가 초기에 발견한 것중의 하나는 발명문제(다시 말하면, 해결책이 알려져있지 않은 문제)들은 최소한 하나 이상의 모순(contradiction)을 포함하고 있다는 것이다. 따라서 만일 엔지니어가 자신의 시스템에 놓여있는 모순을 해결할 수 있다면 그 시스템의 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 더 높은 수준으로 진화할 수 있다.

- 다음과 같은 문제를 생각해 보자

지름이 큰 금속 파이프를 제조하는 공장이 있다. 이 금속 파이프는 지름이 굉장히 크기 때문에 금속 두루마리를 접합해서 만든다. 작업자들은 거대한 금속 두루마리를 벽에 걸어 두고 작업을 한다. 금속 두루마리의 한쪽 끝을 기계에 주입하면 기계는 이것을 자동으로 접합하여 거대한 파이프를 만든다. 접합된 파이프는 기계로부터 1초당 500mm의 속도로 나온다. 파이프가 적당한 길이로 절단되어야 하는 것을 제외하고는 아무런 문제가 없다. 우리가 3m 길이의 파이프를 만들고 싶다고 하자.

이것은 매 6초마다 파이프가 절단되어야 한다는 것을 의미한다. 회전톱은 파이프의 길이가 3m가 될 때마다 파이프를 자르기 시작한다. 회전톱은 파이프가 기계로부터 나오는 것과 보조를 맞추어서 이동한다. 파이프를 자르고 나면, 회전톱은 원래의 위치로 되돌아 간다. 따라서 되돌아 가는 시간을 고려하면 전체공정은 6초보다 좀 더 짧은 시간 동안에 이루어져야 할 필요가 있다. 파이프를 좀더 빠르게 자르기 위해서는 매우 강력한 회전톱이 필요하다. 그러나 이러한 회전톱은 매우 크고 무겁기 때문에, 파이프를 따라 이동하는 속도가 늦어질 것이다. 만일 이동하는 속도를 빠르게 하기 위해서는 회전톱을 좀더 가볍고 작게 만든다면, 파이프를 필요한 만큼 자를 수 없게 된다.

여기에 모순이 있다. 이러한 모순을 포함하는 문제를 창조적 문제 혹은 발명적 문제라고 한다. 이러한 모순을 해결하게 되면 발명을 하게 되는 것이다. 그러나, 이와 같은 종류의 문제를 해결하기 위해 엔지니어들은 보통 두 가지 상충되는 특성을 상호절충 혹은 타협을 통해 해결하려고 한다. 이러한 해결책들을 이용한 회전톱은 파이프를 빠르게 절삭하지도 못하고 또한 빠르게 이동하지도 못하기 때문에 절삭속도는 파이프가 기계로부터 나오는 속도보다 약 1.5배 정도 늦게 된다. 이러한 해결은 발명적 문제를 해결했다고 할 수 없다. 모순은 그대로 존재하는 것이다. 트리즈는 이러한 모순을 찾아내서 문제를 해결하게 하는 방법을 제공한다. 문제를 해결하기 위해서는 우선 모순을 찾아내야 하는데, 이러한 모순에는 3가지가 있다.

첫째는 행정적 모순이다.

이 행정적 모순은 문제가 있기 때문에 무언가를 해야 하지만, 무엇을 어떻게 해야 할 지를 모른다. 그러나 행정적 모순은 문제의 표면에 놓여 있기 때문에 굳이 찾을 필요는 없다.

둘째는 기술적 모순이다.

시스템의 한 요소를 개선하면 다른 요소가 악화되는 경우이다. 트리즈에서는 이 기술적 모순을 해결하기 위해 모순행렬에서 제시하는 발명원리를 이용하는 방법과, 발명원리를 이용하여도 모순을 해결할 수 없을 때 기술적 모순을 물리적 모순으로 변환한 후 분리원리를 이용해 해결하는 방법을 제공한다.

셋째는 물리적 모순이다.

어떤 상황에서는 증가하기를 원하고 또 다른 상황에서는 감소하기를 원하는 요소가 있는 상황, 또는 어떤 상황에서는 존재해야 하고 어떤 상황에서는 존재하지 않아야 하는 요소가 있는 상황을 말한다. 이러한 물리적 모순은 상기 분리원리를 이용하여 해결한다.

Altshuller가 가장 먼저 개발한 TRIZ 도구는 ARIZ(Algorithm of Inventive Problem Solving)라는 것이다. ARIZ는 모순을 도출하고, 정립하여 해결하기 위해서 문제를 분석하기 위한 일련의 과정들이다. Altshuller의 첫 번째 ARIZ 버전은 1950 년대에 개발된 것으로 모두 4단계로 구성되어 있다. 1985년에 Altshuller는 알고리즘을 60단계로 확장했다. 동시에 Altshuller는 모순을 자주 일으키는 39가지의 파라미터(모수)를 도출하였다. 예를 들어, 강도-무게, 속도-연료, 신뢰성-복잡성 등과 같은 것들이다. 각각의 파라미터에 대해서 모순을 도출해 보면 모두 1250가지의 기술적 모순이 존재하게 되는데, 이러한 기술적 모순을 해결하기 위해서 Altshuller는 40가지의 발명원리를 개발하였다. 각각의 발명원리들은 모두 특정한 모순을 제거하기 위하여 주어진 시스템을 변경하기 위한 방법들을 제시한다. Altshuller는 이 두 가지를 이용하여 모순행렬(contradiction table)이라는 것을 만들었다. 이후에 Altshuller는 물리적 모순이라고 불리는 다른 유형의 모순을 해결하기 위하여 분리원리(separation principles)라는 것을 도출하였다. 1975년 쯤에 Altshuller는 문제를 모델링하기 위한 도구로서 Substance-Field(Su-Field) 라고 불리는 것을 개발했다. Su-Field 분석에서는 제대로 기능을 수행하는 시스템은 물질(객체 혹은 부품)과 장(하나의 물질이 다른 물질과 작용하게 하는 에너지)으로 구성되는 삼각형으로 표현될 수 있다고 한다. 문제의 모델을 분석함으로써 엔지니어는 문제를 해결하는데 자주 사용되는 76가지의 표준해결책의 집합으로부터 이용가능한 해법을 결정할 수 있다. 발명원리와 같이 표준해법은 시스템을 변경하기 위한 방법들을 제시한다. 그리고 발명원리처럼 특정 기술 영역과 관련되어 있지 않으므로, 다른 기술분야의 효과적인 해법들을 이용하는데 매우 유용하다. Altshuller는 특히 해결하기 어려운 문제의 경우에 있어서, 물히, 화학, 기하학 등의 과학 지식을 이용하면 문제를 쉽게 해결할 수 있다는 것을 깨닳았다. 엔지니어들에게 중요한 과학 지식을 제공하기 위하여 Altshuller는 자주 사용되는 과학 현상과 효과들을 모았다. 각각은 설명과 함께 실제 문제를 해결하는데 있어서 어떻게 이용되는지를 포함한다. 각각의 TRIZ 도구들이 어떻게 사용될 수 있는지를 설명하기 위해서 Altshuller는 과거로부터 혁신적인 발명 혹은 특허의 사례들을 이용했다.

TRIZ 전문 기관과 전문가들은 TRIZ의 방법론들 개선하기 위해서 꾸준히 노력하였다. Moldova에 있는 Kishivew TRIZ School에 있는 Zlotin, Zusman과 그들의 팀원들은 1985년에 아래의 표에서 보는 것처럼 TRIZ를 재구성하고 개선시켰다. 기존의 TRIZ 방법론의 약점을 확인하고 Alla Zusman과 Boris Zlotin은 TRIZ를 실제 상황에 적용하기 위한 몇가지 새로운 도구들을 만들어냈다. 이 두명의 전문가는 그들이 개발한 도구들을 미국에 전파하였다. 그리고 다른 TRIZ 전문가들도 또한 서방으로 이주해왔다.

새롭게 개발된 도구들은 전통적인 TRIZ와 함께 사용자에게 문제해결을 위한 다양한 도구들을 제공한다. 유능한 TRIZ 전문가가 되려면 모든 도구들을 사용해야 할 것이다. 그리고 주어진 문제를 해결하는데 있어서 어떤 도구가 적당한지를 알 수 있어야 한다. 혁신적인 문제를 성공적으로 해결하는데 필요한 시간을 줄이기 위해서 현재 철학적으로 다른 두가지의 소프트웨어가 있다. 하나는 Boston에 있는 Invention Machine사의 Valery Tsourikov에 의해서 개발된 것이고, 다른 하나는 Southfield에 있는 Ideation International사가 개발한 것이다. 이러한 소프트웨어를 이용에는 전세계의 특허 정보뿐만 아니라, 물리, 화학, 기하학의 많은 효과와 현상들이 저장되어 있어, 문제해결에 많은 도움을 얻을 수 있다.

알트슐러에 의해서 TRIZ가 개발된 이후로 약 50년 동안 TRIZ는 많은 발전을 거듭하였으며, 약 8년 전부터 미국과 유럽으로 건너가 이제는 전세계로 확산되고 있다. 현재 TRIZ를 적극적으로 활용하고 있는 기업으로는 Ford, General Motors, Motorola, EDS, 3M, Mobil Oil, Kodak, TRW, McDonnell Douglas, Procter & Gamble, U.S. Air Force, BMW, Mitshubish 등이 있다. 또한 미국의 MIT, UCLA, University of Michigan, Wayne State University, Florida Atlantic University, University of Connecticut, 스웨덴의 University of Linkoping, 독일의 Coburg University, 네덜란드의 University of Twente 등 TRIZ를 정규교육과정으로 도입하고 있는 교육기관들이 늘고 있다. 현재는 이스라엘, 멕시코, 오스트레일리아와 동유럽 등의 많은 학교에서 TRIZ를 교육하고 있다. TRIZ의 메카라고 할 수 있는 러시아에서는 초등학교뿐만 아니라 어린아이들의 창의력 및 문제해결 능력을 향상시키기 위하여 TRIZ를 교육하고 있다.

국내에서는 3년 전 LG전자가 처음으로 도입한 이래 삼성, 대우 등 일부 대기업들이 TRIZ의 잠재적 위력을 깨닫고 사내에 확산시킬 수 있는 방법을 모색하고 있다. 그리고 한국능률협회와 한국 ASI에서 TRIZ 교육을 실시하고 있다.

1) ARIZ란?

ARIZ는 창조적 문제해결 알고리즘(Algorithm for Inventive Problem Solving)이란 뜻의 러시아말의 머릿글자로서, 복잡한 문제를 해결하기 위한 일련의 논리적이고도 구조적인 문제해결 과정이다. ARIZ는 TRIZ의 여러가지 문제해결 도구를 이용하여 문제를 해결할 수 없을 때, 다시 처음부터 문제를 모델링함으로써 문제를 해결할 수 있게 도와준다. ARIZ의 첫 번째 버전은 1950년대 후반 알트슐러에 의해서 처음으로 만들어졌다. 이것은 4단계로 구성되어 있다. 그 이후 러시아의 페테스부르그에 있는 TRIZ 협회에서 1977년, 1985년, 1991년에 각각 새로운 버전을 발표하였다. 그림은 기본적인 ARIZ의 7단계를 나타낸 것이다.

문제정의=>모델정립=>모델분석=>물리적모순제거=>해결책사전평가=>해결책개발=>해결과정평가

2) 39가지의 파라미터(모수)

모든 창조적 혹은 발명적 문제들은 모순이라는 것에 기초한다. 모든 기술적 모순은 보편적인 대립 언어를 사용하여 다시 표현할 수 있다. 1946년부터 1970년대까지 알트슐러와 그의 동료들은 전세계의 특허를 조사하게 되었다. 그런 목적 중의 하나는 시스템의 주요한 특징을 나타내는 데 사용될 기술적 모수들과 특징들의 언어를 보편화하는 것이었다. 기술자들과 과학자들은 자신의 문제를 해결할 때, 특정한 기술적 모순을 각각 다른 단어를 사용하여 묘사해 왔다. 예를 들어, 피망 꼬투리 제거와 도토리 껍질 제거와 같은 문제를 각각 자신들만의 언어로 나타낸 것이다. 물론 그것들이 모두 정확할 수도 있지만 알트슐러는 다음과 같은 의문을 제기했다. 이 세상에 존재할 수 있는 기술적 모순들을 몇 개의 일반적인 모순들로 표현할 수 있을까? 이 물음에 대한 대답은 "그렇다"이다. 알트슐러와 그의 동료들은 모든 가능한 기술적 모수들의 기준으로 사용할 수 있는 최소한의 표준특징들을 도출해 냈다. 이것들을 39 표준특징이라고 부른다. 이들 표준특징들을 이용하면 1,250가지의 전형적인 기술적 모순을 도출할 수 있다.

▶ 다음은 이러한 39 표준특징들을 나열한 것이다.

1. 움직이는 물체의 무게 (Weight of moving object )

2. 고정된 물체의 무게 (Weight of nonmoving object)

3. 움직이는 물체의 길이 (Length of moving object)

4. 고정된 물체의 길이 (Length of nonmoving object)

5. 움직이는 물체의 면적 (Area of moving object)

6. 고정된 물체의 면적 (Area of nonmoving object)

7. 움직이는 물체의 부피 (Volume of moving object)

8. 고정된 물체의 부피 (Volume of nonmoving object)

9. 속도 (Speed)

10. 힘 (Force)

11. 압력 (Pressure)

12. 모양 (Shape)

13. 물체의 안정성 (Stability of object)

14. 강도 (Strength)

15. 움직이는 물체의 내구력 (Durability of moving object)

16. 고정된 물체의 내구력 (Durability of nonmoving object)

17. 온도 (Temperature)

18. 밝기 (Brightness)

19. 움직이는 물체가 소모한 에너지 (Energy spent by moving object)

20. 고정된 물체가 소모한 에너지 (Energy spent by nonmoving object)

21. 동력 (Power)

22. 에너지의 낭비 (Waste of energy)

23. 물질의 낭비 (Waste of substance)

24. 정보의 손실 (Loss of information)

25. 시간의 낭비 (Waste of time)

26. 물질의 양 (Amount of substance)

27. 신뢰성 (Reliability)

28. 측정의 정확성 (Accuracy of measurement)

29. 제조의 정확성 (Accuracy of manufacturing)

30. 물체에 작용하는 유해한 요인 (Harmful factors acting on object)

31. 유해한 부작용 (Harmful side effects)

32. 제조용이성 (Manufacturability)

33. 사용편의성 (Convenience of use)

34. 수리가능성 (Repairability)

35. 적응성 (Adaptability)

36. 장치의 복잡성 (Complexity of device)

37. 조절의 복잡성 (Complexity of control)

38. 자동화의 정도 (Level of automation)

39. 생산성 (Productivity)

3) 모순해결위한 Altshuller의 40가지의 발명원리

모든 발명문제, 즉 모순을 포함하고 있는 문제의 이면에는 이 모순을 해결할 수 있는 발명원리들이 있다. 알트슐러와 그의 동료들은 전세계의 특허들을 조사하면서 모순을 해결할 수 있는 40가지의 발명원리들을 도출해냈다. 다음은 40가지의 발명원리들을 자주 사용되는 빈도에 따라서 나열한 것이다

1 분할 (Segmentation)

2 분리 (Extraction)

3 국소품질 (Local quality)

4 비대칭 (Asymmetry)

5 병합 (Merging)

6 범용성 (Universality)

7 포개기 (Nesting)

8 평형추 (Counterweight)

9 사전 예방조처 (Preliminary anti-action)

10 사전 준비조처 (Prior action)

11 사전 보호조처 (Beforehand cushioning)

12 높이유지 (Equipotentiality)

13 반전 (Inversion)

14 타원체 (Spheroidality)

15 유연성 (Flexibility)

16 조처 과부족 (Partial or excessive action)

17 다른 차원 (Another dimension)

18 기계적 진동 (Mechanical vibration)

19 주기적 조처 (Periodic action)

20 유용한 조처의 지속 (Continuity of useful action)

21 건너뛰기 (Skipping)

22 유해물 이용 (Convert harm into benefit)

23 피드백 (Feedback)

24 중간매개물 (Intermediary)

25 셀프서비스 (Self-service)

26 대체수단 (Copying)

27 일회용품 (Cheap short-living objects)

28 기계식 시스템의 대체 (Replace a mechanical system)

29 공압 및 수압 (Pneumatics and hydraulics)

30 연한 껍질이나 얇은 막 (Flexible shells and thin films)

31 다공성 소재 (Porous materials)

32 색상변화 (Color changes)

33 동질성 (Homogeneity)

34 폐기 또는 복구 (Discarding and recovering)

35 모수변화 (Parameter changes)

36 상태전이 (Phase transitions)

37 열팽창 (Thermal expansion)

38 강한 산화제의 이용 (Use strong oxidizers)

39 불활성 환경 (Inert environment)

40 복합재료 (Composite materials)

▶ 각각의 발명원리들을 사례와 함께 자세하게 알아보자.

1.분할 (Segmentation)

*물체를 독립된 부분으로 나눈다.

*물체를 조립식으로 만든다.

*물체의 분할 정도를 늘린다.

*모듈로 된 컴퓨터 부품

*거대한 트럭을 트럭과 트레일러로 나눈다.

*조립식 가구

*신속하게 조립할 수 있는 배관의 관절

*원하는 길이만큼 쉽게 이을 수 있는 정원용 호스

*베니스식 블라인드

2.분리 (Extraction)

*방해가 되는 부분이나 속성을 물체로부터 분리한다.

*필요한 부분을 물체로부터 분리한다.

*압축 공기가 필요한 건물에서 요란한 압축기를 건물 밖에 위치시킨다.

*비행장에서 새들을 쫓아내기 위해 녹음기를 이용해서 새들을 놀라게 하는 소리를 낸다. 이 소리의 주파수는 새들만을 위해서 분리된 것이다

3.국소품질 (Local quality)

*동일한 구조의 물체나 환경을 이질적인 구조로 변환한다.

*물체의 각 부분이 운영에 필요한 최적의 상태에 놓이게 한다.

*물체의 각 부분이 각각 다른 기능을 수행하게 한다.

*일정한 온도, 압력, 밀도 대신에 이들의 변화율을 사용한다.

*뜨거운 음식과 찬 음식, 음료를 구분하기 위한 칸막이가 있는 도시락

*지우개 달린 연필

*다기능 공구

*탄광에서 먼지를 제거하기 위해서 아주 작은 물방울을 착암기와 적재기의 작동 부분에 뿌린다. 물방울이 작을수록 먼지 제거 효과가 크지만 작은 물방울들은 안개와 같아서 작업 자체를 방해한다. 이 문제는 작은 물방울을 주위에 좀 더 큰 물방울 층을 만드는 것으로 해결할 수 있다.

4.비대칭 (Asymmetry)

*물체의 구조를 대칭 구조에서 비대칭 구조로 바꾼다.

*물체가 이미 비대칭이라면 그 정도를 증가시킨다.

*원통형의 축을 손잡이(knob)에 단단히 붙이기 위해서 일부를 납작하게 한다.

*비대칭 혼합 용기(믹서, 레미콘 트럭)

*커브 길에서 타이어의 마모를 줄이기 위해서 타이어의 바깥쪽을 안쪽보다 강하게 만든다.

*봉합을 개선하기 위해서 원형대신 타원형의 횡단면을 이용한다.

5.병합 (Merging) - 시간과 공간

*동일하거나 비슷한 물체들을 가까이 모아 두거나 병합한다(공간).

*물체들이 연속적 또는 병렬로 작동하게 한다(시간).

*오디오세트

*네트워크로 연결된 개인용 컴퓨터

*통풍시스템에서의 바람개비

*병렬처리 컴퓨터에 있는 수천 개의 마이크로프로세서

*회로 판에 있는 전자칩들

*베니스식 블라인드

*여러 가지의 혈액형을 동시에 분석하는 의료분석 기구

*절삭을 하면서 동시에 절삭공구에 냉각제를 뿌려준다.

6.범용성 (Universality)

*시스템이 여러 기능을 수행하도록 한다.

*치약이 포함된 칫솔 손잡이

*침대용 소파

*유모차로 변환되는 어린이용 자동차 안전 시트

7.포개기 (Nesting)

*하나의 물체를 다른 물체 속에 넣는다.

*하나의 물체가 다른 물체의 구멍을 통과한다.

*컵이나 스푼의 부피 측정

*러시아인형 (Matreshka)

*마이크와 스피커가 내장된 휴대용 오디오 시스템

*라디오 안테나

*줌렌즈

*안전벨트

*비행기의 착륙장치

8.평형추 (Counterweight)

*물체의 무게를 양력을 가진 다른 물체와 연결하여 상쇄한다.

*물체의 무게를 공기나 물에 의한 주위 환경과 상호 작용하게 한다.

*건설용 기중기

*통나무 묶음에 거품이 나는 약품을 주입해서 물위에 잘 뜨게 한다.

*플래카드를 지지하기 위해서 헬륨 풍선을 이용한다.

*비행기의 날개구조는 날개 위의 공기밀도를 감소시키고 날개 아래의 공기밀도를 증가시켜 뜨게 한다.

*비행기 날개의 소용돌이 줄무늬

*물과의 마찰을 줄이기 위한 수중익선

9.사전 예방조처 (Preliminary anti-action)

*어떠한 작용을 해야 할 경우 사전에 이에 대한 역작용을 고려한다.

*물체에 스트레스를 미리 가한다.

*PH가 높은 물질로부터의 해를 막기 위해서 수용액을 이용한다.

*강철봉을 콘크리트에 넣기 전에 미리 스트레스를 가한다.

*페인트칠을 하지 않을 곳을 미리 테이프로 싼다.

*X-선에 노출되는 부분을 납으로 된 치마를 사용하여 가린다.

10.사전 준비조처 (Prior action)

*물체가 겪게 될 변화를 미리 겪게 한다.

*이동시간의 낭비 없이 물체를 바로 사용할 수 있도록 편리한 위치에 배열한다.

*미리 풀칠해 둔 벽지

*수술에 필요한 모든 도구들을 봉합된 쟁반에서 살균한다.

*무디어진 부분을 잘라내서 사용하는 칼날

*JIT에서의 간판 배열

11.사전 보호조처 (Beforehand cushioning)

*신뢰성이 낮은 물체에 대해서 미리 비상 수단을 준비해 둔다.

*예비 낙하산

*도난 방지를 위한 상품의 바코드

12.높이 유지 (Equipotentiality)

*물체가 올려지거나 내려가지 않도록 작업조건을 변화시킨다.

*자동차 엔진 오일을 교환하기 위해서 작업자가 구덩이에 들어가서 작업한다.

*파나마 운하

13.반전 (Inversion)

*문제를 해결하기 위해서 반대의 조치를 취한다.

*움직일 수 있는 부분을 고정시키고, 고정된 부분을 움직일 수 있게 한다.

*물체나 공정을 거꾸로 뒤집는다.

*딱딱한 부분을 무르게 하기 위해서, 바깥쪽을 가열하는 대신 안쪽을 얼린다.

*모하메드를 산으로 옮기는 대신에, 산을 모하메드로 옮긴다.

*공구대신에 부품을 회전시킨다.

*러닝머신

*컨테이너를 비우기 위해서 컨테이너를 뒤집는다.

14.타원체 (Spheroidality)

*직선 대신에 곡선을 이용한다.

*롤러나 볼, 나선형, 돔을 이용한다.

*원심력을 이용하여 직선운동을 회전운동으로 바꾼다.

*건축물에서 강도를 높이기 위해서 아크나 돔을 사용한다.

*물체를 들어올리는데 사용하는 나선형 기어

*잉크 분배를 부드럽게 하기 위해서 볼 포인트나 롤러 포인트를 사용한다.

*가구를 옮기는데 원통형 바퀴 대신에 구형 바퀴를 사용한다.

*컴퓨터 볼 마우스

15.유연성 (Flexibility)

*최적 작동조건을 위해 물체나 외부 환경이 변하게 한다.

*물체의 각 부분이 상대적으로 움직일 수 있도록 나눈다.

*물체가 만일 유연하지 않다면 유연하게 한다.

*조정가능한 핸들, 의자, 거울

*버터플라이 키보드

*엔진검사를 위한 유연한 boroscope

*의료검사를 위한 유연한 결장경

16.조처 과부족 (Partial or excessive action)

*주어진 해결방법을 이용하여 목표를 100% 달성할 수 없다면, '조금 덜' 또는 '조금 더'와 같은 방법 을 이용한다.

*페인트칠 할 때 과도하게 뿌린 다음에 초과된 부분만 제거한다.

*호퍼

*이미지 압축기술

17.다른 차원 (Another dimension)

*물체를 2차원 혹은 3차원 공간으로 옮긴다.

*단층 배열 대신에 다층 배열을 이용한다.

*물체를 기울이거나 방향을 전환한다.

*주어진 영역의 반대쪽을 이용한다.

*프리젠테이션을 위한 적외선 컴퓨터 마우스는 평면이 아니라 공간상에서 움직인다.

*5축 절단공구

*여러 장의 CD가 들어가는 CD 플레이어

*컴퓨터의 하드디스크

*양면이 프린트된 전자회로

*덤프트럭

*복합 마이크로 전자회로

18.기계적 진동 (Mechanical vibration)

*물체를 진동시킨다.

*진동이 있다면 진동수를 증가시킨다

*전자기장을 초음파 진동과 함께 이용한다.

*진동하는 날을 가진 전자 조각칼

*진동을 이용하여 분말을 배분한다.

*초음파 진동을 이용하여 담석이나 신장 결석을 파괴한다.

*수정발진 시계

*유압 해머

19.주기적 조처 (Periodic action)

*연속적인 조처 대신에 주기적인 조처를 취한다.

*조처가 이미 주기적이라면 주기의 정도를 바꾼다.

*다른 조처를 수행하기 위해서 펄스 사이에 휴지기간을 사용한다.

*해머로 물체를 반복해서 두드린다.

*연속적인 사이렌을 주기적인 사이렌으로 바꾼다.

*정보를 전달하기 위해서 모스 부호 대신에 주파수 변조를 이용한다.

*연속적인 사이렌을 진폭이나 주파수가 변하는 사이렌으로 바꾼다.

20.유용한 조처의 지속 (Continuity of useful action)

*물체의 모든 부분이 항상 최대한으로 작동하게 한다.

*모든 유휴 또는 단속 작업을 제거한다.

*플라이휠은 자동차가 멈출 때 에너지를 저장해서 모터가 최적의 힘으로 작동하도록 유지해준다.

*공장에서 병목현상이 발생하는 작업을 최적 페이스에 도달할 때까지 연속적으로 수행한다.

*프린터 용지를 공급하는 동안 인쇄한다.

21.건너뛰기 (Skipping)

*유해하거나 위험한 공정을 최고속도로 수행한다.

*치아를 갈 때 치아 조직이 가열되는 것을 피하기 위해서 드릴을 고속으로 회전시킨다.

*플라스틱 절단할 때 변형을 피하기 위해서 열이 플라스틱에 퍼지기 전에 빠르게 절단한다.

22.유해물 이용 (Convert harm into benefit)

*바람직한 효과를 달성하기 위해서 해로운 요인을 부분적으로 사용한다.

*유해한 요소를 제거하기 위해서 또 다른 유해한 요소를 첨가한다.

*유해한 요인이 더 이상 유해하지 않을 때까지 그것을 강화한다.

*레모네이드

*폐기물의 열을 사용하여 전기를 발생시킨다.

*폐기물 재활용

*부식성 용액에 완충물질을 첨가한다.

*잠수할 때 공기와 질소 혼합물로부터 질소의 마취성분과 산소의 독성을 제거하기 위해서 헬륨-산소 혼합물을 사용한다.

*산불이 났을 때 땔감을 제거하기 위해서 반대쪽에 불을 지른다.

23.피드백 (Feedback)

*공정을 개선하기 위해서 피드백을 이용한다.

*기존의 피드백의 본질을 변화시킨다.

*통계적 공정관리(SPC)

*오디오 회로에서 자동 볼륨 제어

*항공기가 공항으로부터 5마일 이내에 있을 경우 자동조종장치의 민감도를 변화시킨다.

*냉방을 할 때 에너지의 효율을 위해서 자동온도조절장치의 민감도를 변화시킨다.

*무게를 소리로 변화시킨다.

*빛 대신 전기신호를 이용한 망원경

24.중간 매개물 (Intermediary)

*중간 매개체 혹은 중간 공정을 사용한다.

*쉽게 제거될 수 있는 물체를 임시로 물체에 결합한다.

*해머와 못 사이에 사용되는 목수의 못박는 기구

*뜨거운 접시를 식탁에 옮기는데 사용되는 용기 받침

25.셀프서비스 (Self-service)

*보조기능을 수행함으로써 물체가 자신에게 서비스하도록 한다.

*쓰레기 자원, 에너지를 이용한다.

*할로겐 램프는 사용하는 동안 필라멘트를 재생한다. 증발된 물질이 다시 부착된다.

*전기를 발생시키기 위해서 공정으로부터 발생하는 열을 이용한다.

*엔진의 열을 이용한 난방

*동물의 배설물을 비료로 사용한다.

*퇴비를 만들기 위해서 음식물과 잔디 쓰레기를 이용한다.

26.대체수단 (Copying)

*비싸고, 깨지기 쉽고, 이용하기 어려운 물체 대신에 간단하고 값싼 복제품을 이용한다.

*빛의 복사를 사용하여 물체나 공정 등을 관찰한다.

*빛의 복사 대신 자외선이나 적외선 복사를 이용한다.

*보안시스템의 침입자나 곡물의 질병 등과 같은 데서 열원을 감지하기 위해서 적외선 이미지를 사용한다.

*컴퓨터를 통한 가상현실

*세미나에 참가하는 대신 오디오 테이프를 듣는다.

*화성 표면의 사진을 조사한다.

*사진의 크기를 측정함으로써 물체의 크기를 측정한다.

*태아의 건강을 알아보기 위해서 소노그래프를 이용한다.

27.일회용품 (Cheap short-living objects)

*비싼 물체를 값싼 물체로 교체한다.

*기저귀의 세탁비용을 없애기 위해서 1회용 기저귀를 사용한다.

*모든 1회용 제품

28.기계식 시스템의 대체 (Replace a mechanical system)

*기계적인 방법을 감각(빛, 소리, 냄새)을 이용하여 대체한다.

*물체와 작용하는 전기, 자기, 전자기장을 이용한다.

*정적인 장을 동적인 장으로, 비구조적인 장을 구조적인 장으로 변화시킨다.

*장과 강자성 분자를 함께 사용한다.

*개나 고양이의 침입을 막기 위해서 물리적 울타리 대신에 음향 울타리로 대체한다.

*가스누출을 알 수 있도록 기계나 전자장치를 이용하는 대신에 독한 냄새가 나는 성분을 사용한다.

*액체의 밀도를 변화시키기 위해서 자성 물질을 사용한다.

*자기장을 이용한 자기부상열차

*자기장을 사용하여 강자성 물질을 포함한 물질을 가열한다. 온도가 퀴리점(자기 변태가 일어나는 온도)을 초과할 때 그 물질은 상자성 물질이 되어 더 이상 열을 흡수하지 않는다.

29.공압 및 수압 (Pneumatics and hydraulics)

*고체 대신에 기체나 액체를 이용한다.

*겔로 채워진 신발 밑창

*유체 시스템에서 바퀴를 감속시킬 때 에너지를 저장하여, 나중에 가속할 때 재사용한다.

30.연한 껍질이나 얇은 막 (Flexible shells and thin films)

*3차원 구조 대신에 유연한 쉘이나 얇은 필름을 이용한다.

*물체를 유연한 쉘이나 얇은 필름을 이용하여 외부환경과 격리시킨다.

*물침대

*겨울에 테니스코트 보호용으로 부풀릴 수 있는 커버를 이용한다.

*저수지의 증발을 막기 위해서 양극성 물질(한쪽은 친수성, 다른 한쪽은 소수성)의 필름을 띄운다.

*식물의 잎으로부터 물이 빠져나가는 것을 방지하기 위해서 중합체를 뿌린다.

31.다공성 소재 (Porous materials)

*물체를 다공성으로 만들거나 다공성 물질을 첨가한다.

*만일 물체에 구멍이 있다면, 더 작은 구멍을 이용한다.

*무게를 줄이기 위해서 구조물에 구멍을 뚫는다.

*수소를 팔라듐 스폰지의 구멍에 저장한다. (수소자동차의 연료탱크 - 수소가스를 저장하는 것보다 훨씬 안전하다.)

32.색상변화 (Color changes)

*물체나 외부 환경의 색을 변화시킨다.

*물체나 외부 환경의 투명도를 변화시킨다.

*암실에서 붉은 빛을 이용하여 사진을 현상한다.

*반도체 공정에서 투명한 물질을 고체 마스크로 변화시키기 위해서 석판인쇄를 사용한다.

*투명한 붕대

33.동질성 (Homogeneity)

*똑같은 재료 혹은 동일한 특성을 갖는 물체와 상호 작용하는 물체를 만든다.

*용기와 내용물이 반응하는 것을 방지하기 위해서 내용물과 같은 재료의 용기를 사용한다.

*다이아몬드는 다이아몬드로 만든 절단 도구를 이용하여 자른다.

34.폐기 또는 복구 (Discarding and recovering)

*기능을 수행했거나 더 이상 필요하지 않은 물체는 증발되거나 용해되어 없어진다.

*물체의 소모되는 부분을 작동 시에 회복한다.

*녹는 알약 캡슐

*얼음 구조 : 임시 둑과 같이 땅을 임시로 다지기 위해서 얼음이나 드라이아이스를 이용한다. 땅을 채우고 나면, 나중에는 얼음이 녹거나 승화하여 없어진다.

*저절로 날이 갈리는 잔디 깎기

*주행 중에 스스로 튠업 되는 자동차 엔진

35.모수변화 (Parameter changes)

*물체의 물리적 상태를 변화시킨다(고체, 액체, 기체).

*농도를 변화시킨다.

*유연성의 정도를 변화시킨다.

*온도를 변화시킨다.

*시럽이 들어있는 초콜릿 사탕의 제조 - 시럽을 얼린 후 액체 초콜릿에 잠시 담근다.

*산소, 질소 등을 수송할 때 부피를 줄이기 위해서 액체 상태로 운반한다.

*액체비누는 덩어리 비누보다 농도가 진하고 점도가 높다. 또한 여러 사람이 사용할 때 좀 더 위생이고 적정량을 따르기가 쉽다.

*유연성과 내구성을 증가시키기 위해서 고무를 고온에서 유황으로 처리한다.

*강자성체를 성자성체로 변화시키기 위해서 퀴리점 이상으로 온도를 올린다.

*음식을 요리하기 위해서 온도를 올린다 (맛, 향기, 구조 등의 변화).

*의학용 표본을 낮은 온도에서 보관한다.

36.상태전이 (Phase transitions)

*상태전이시 발생하는 현상을 이용한다. (부피변화, 열손실 또는 흡수)

*물은 다른 액체와는 달리 얼면 부피가 팽창한다.

*폐쇄 열역학 사이클의 기화열과 응고열을 이용한 열펌프

37.열팽창 (Thermal expansion)

*물질의 열팽창을 이용한다.

*열팽창이 사용되고 있다면 다른 열팽창 계수를 갖는 여러 개의 물질을 사용한다.

*부품을 단단하게 조립하기 위해서 안에 들어갈 부분은 냉각시키고, 밖에서 싸는 부분은 가열하여 조립한다.

*자동차의 리프스프링

*바이메탈

38.강한 산화제의 이용 (Use strong oxidizers)

*일반 공기를 산소가 많은 공기로 바꾼다.

*일반 공기를 순수한 산소로 바꾼다.

*공기나 산소를 이온화한 방사선에 노출시킨다.

*이온화된 산소를 사용한다

*오존화된(또는 산화된) 산소를 오존으로 바꾼다.

*잠수용 산소통

*산소-아세틸렌 토치를 사용하여 고온으로 철근을 절단한다.

*환자를 고압산소 환경에서 치료한다. - 박테리아를 죽이고 치료를 돕는다.

*공기청정기에서 오염물질을 골라내기 위해서 공기를 이온화한다.

*사용하기 전에 가스를 이온화함으로써 화학반응 속도를 높인다.

39.불활성 환경 (Inert environment)

*정상적인 환경을 불활성 상태로 만든다.

*공정을 진공상태에서 진행한다.

*아르곤 기체를 이용하여 뜨거운 금속 필라멘트의 파손을 막는다.

*창고에서 솜에 불이 붙는 것을 방지하기 위해서 창고로 옮길 때 불활성가스로 처리한다.

40.복합재료 (Composite materials)

*복합재료를 이용한다.

*비행기 동체의 복합재료는 가볍고 강하고 유연하다.

4) 표준해결책

TRIZ의 관점에서 보면 발명문제는 2가지로 분류할 수 있다: 표준화된 문제와 표준화되지 않은 문제. 표준화된 문제는 그 문제를 해결하기 위해서 시스템이 어떻게 수정되어야 하는지를 결정해주는 기술시스템의 진화유형을 기초로 만든 규칙들을 이용하여 해결할 수 있다. 이러한 규칙들을 표준해결책(standard solutions)이라고 부른다. 주어진 표준문제의 유형을 확인하기 위해서는 앞에서 공부한 물질-장 모델을 이용한다. 문제의 유형이 확인되면, 표준해결책 중에서 주어진 문제의 상황과 맞는 것을 선택하여, 표준해결책이 제시한 해결책을 이용하면 된다. 간단히 말하자면, 표준해결책은 해결책의 모델이라고 볼 수 있다. 따라서 물질-장 분석은 표준해결책의 일부라고 할 수 있다. 현재 사용되는 표준해결책은 알트슐러와 그의 동료들에 의해서 1975년부터 1985년 사이에 정리된 것으로 76가지가 있는데, 5가지 클래스로 분류된다. 각 클래스는 몇 개의 하위클래스로 구성된다.

▶클래스 1 : 물질-장 모델을 구성하고 파괴하는 것과 관련된 해결책으로, 원하는 작용을 창출하거나 원하지 않는 작용을 제거하기 위한 규칙들을 포함하고 있다.

▶클래스 2 : 물질-장 모델을 개선하기 위한 해결책으로, 시스템을 복잡하게 하지 않고 시스템의 성능을 향상시키기 위한 방법들을 포함하고 있다.

▶클래스 3 : 상위시스템(super system)이나 하위시스템(sub system)으로의 변환을 위한 규칙들을 포함하고 있다. 클래스 2와 3의 표준해결책들은 기술시스템의 진화유형을 기초로 하고 있다.

▶클래스 4 : 탐지(detection)와 측정(measurement)에 관련된 특정한 문제들을 해결하는데 이용할 수 있는 규칙들을 포함하고 있다.

▶클래스 5 : 표준해결책을 적용하기 위한 규칙들을 포함하고 있는데, 효과적인 해결책 개념을 얻는데 매우 중요하다. 종종 클래스 1~4의 표준해결책들을 적용하면 시스템에 물질이나 장을 도입해야 할 필요가 있기 때문에 시스템이 복잡해진다. 클래스 5의 표준해결책들은 시스템을 간소화하기 위한 규칙들을 포함하고 있다.

- 문제를 해결하는데 표준해결책을 적용하기 위해서는 다음을 확인해야 한다.

*주어진 문제의 유형을 결정해야 한다. 즉, 문제가 시스템을 변경해야 하는 것인지 또는 무언가를 탐지(측정)해야 하는 것인지를 결정해야 한다.

*문제가 시스템을 변경해야 하는 것이라면, 현재 시스템의 물질-장 모델을 구성한다.

- 만일 불완전한 물질-장 모델이라면 하위클래스 1.1의 표준해결책들을 적용한다

- 만일 유해한 물질-장 모델이라면 하위클래스 1.2의 표준해결책들을 적용한다

- 만일 불충분한 물질-장 모델이라면 클래스 2와 3의 표준해결책들을 적용한다

*문제가 무언가를 탐지 또는 측정해야 하는 것이라면, 클래스 4의 표준해결책들을 적용한다.

*해결책 개념을 찾았다면, 모델이 클래스 5의 표준해결책을 적용하여 시스템이 간소화될 수 있는지를 검사한다.

2. TRIZ에 대한 4가지 관점

- 근대 TRIZ는 4가지의 뚜렷한 방향으로 구성되어 있다.

1.기술의 기원과 진화에 관한 이론

2.심리적 타성을 극복하는 기법

3.발명문제(inventive problems)를 분석하고, 정립하고, 해결하는 기법

4.기술적인 기능(technical functions)과 특정한 디자인 해결책(design solution), 기술, 자연과학의 지식간의 매핑(mapping)을 조직하는 포인터(pointer)

TRIZ에서 이러한 방향들은 각각 독립적으로 발전하지 않았다. 그러나 TRIZ가 방대한 기술정보와 특허정보에 대한 연구로부터 기원했고, 과학으로서가 아니라 공학적 창조성을 개선하기 위한 방법론으로 발전되어 왔기 때문이다. TRIZ는 기술세계에 대한 체계적인 조사에 기초한 문제해결도구의 하나로 탄생했다. 문제해결에 있어서 TRIZ 접근법의 뒤에 놓여있는 주요한 아이디어는, 먼저 특정한 문제에 대한 정보가 일반화되어야하고, 해결책 개념(solution concept)이 도출되고 나서, 가능한 해결책의 관점에서 개념이 전문화(specialization)되어야한다는 것이다. 일반화(generalization)는 새로운 문제들을 TRIZ에서 발견할 수 있는 미리 정의된 해결책 유형(pre-defined solution patterns)으로 파악하는데 초점을 둔 매우 강력한 도구이다. Altshuller에 의한 특허 목록의 연구는 단지 2%의 해결책만이 실제로 창조적인 발명들이고, 나머지들은 이전의 알려진 아이디어나 개념들을 사용했다는 것을 지적했다. 따라서 결론은 새로운 문제의 해결책에 대한 아이디어를 미리 알 수 있다라는 것이다. 그러나 이러한 아이디어들을 어디서 발견할 수 있을까? TRIZ는 이전 해결책들의 일반화된 유형을 이용함으로써 수많은 시행착오를 피하고 문제를 해결하는데 도움을 준다. TRIZ의 뒤에 놓여있는 기본 가정은, "만일 다른 기술 영역에서 발생한 두 개의 문제가 동일한 모델이라면 그것들은 비슷한 해결책 유형을 가져야만 한다"는 것이다. 이후에 공통의 유형들이 개개의 해결책들에서도 존재한다는 것이 발견되었다. 시간이 흐름에 따라 비슷한 유형들이 다른 기술시스템들의 진화와 디자인 제품간에서도 관찰되었다. 결국 기술의 진화는 우연하게 일어나는 것이 아니라 일정한 규칙이 있다고 결론을 내리고, 이러한 방향에 근거하여 추가적인 연구를 수행했다. 그래서 TRIZ는 단단한 과학적 기초를 다졌고, 기존의 설계방법론이나 문제해결기법들보다 훨씬 유용한 것으로 입증되었다.

① 기술의 기원과 진화에 관한 이론

앞에서 말한대로 TRIZ는 단지 기술의 기원과 진화에 관한 이론의 수준에서 과학으로 간주될 수 있다. 주요한 이론적 발견들은 다음과 같다.

*기술이 모순의 해결을 통하여 진화한다는 것

*대립되는 모수들간의 모순 제거를 통한 발명의 정의

*발명 해결책들의 새로운 조직화

*이상의 개념

*기술진화의 일반적인 규칙과 유형에 관한 발견

*기술진화의 법칙과 추세의 정립

오늘날 TRIZ는 아직까지 정확히 공식적인 과학의 영역에 속하지는 않는다. 이것은 TRIZ가 다루는 정확하지 않은 지식영역들의 방대함을 고려한다면 불가능한 이야기이다. 그러나 TRIZ의 뒤에 놓여있는 공식적인 이론의 탄생은 시간이 해결해 줄 질문이다. 나는 그렇게 믿으려고 한다.

② 심리적 타성

발명가의 마음을 심리적 장벽으로부터 자유롭게 하고, 은유적인 수준에서 생각하는 것을 개선하기 위하여 심리적 타성을 극복하기 위한 기법들이 사용되어왔다. 심리학에서 알려진 바와 같이, 구두정보(verbal information)는 시각정보(visual information)와 밀접한 관련이 있고, 그래서 개인의 추론과정이 어떠한 방식으로 조직화되는가는 중요하지 않고, 인간의 정신 내면에 심리적 장벽이 있을 수 있다. 가끔은 단순히 특정한 용어의 사용을 자제하는 것조차도 어려운 문제를 해결하는데 도움을 준다. TRIZ는 심리적 타성을 극복하기 위한 방법으로 다음과 같은 것들을 소개한다:

*Multi-screen diagram

*이상기능과 이상시스템의 관점에서의 사고

*연산자 STC와 같은 심리적 타성을 제거하기 위한 각각의 기법들

*SLP(smart little people)를 이용한 모델링

*창조적인 성격을 형성하기 위한 전략, 등.

Altshuller가 지적한 대로 탁월한(혹은 발전된) 사고방식과 전통적인 사고방식간의 중요한 차이는, 전자는 문제를 야기한 시스템의 나머지 부분뿐만 아니라 다른 문제와 관련지어서 그 문제를 본다는 것이다. 이와는 별도로 발전된 사고를 하는 사람의 다른 특징은 두뇌가 시스템 내부에서의 관계와 시스템 외부환경의 관계에 대한 분석을 자연스럽게 한다는 것이다. 비록 이러한 능력들이 보통 가공할 만한 추론과정을 소유한 사람들의 전유물로 간주될지라도, 시스템적 사고는 훈련을 통하여 통달할 수 있다. TRIZ 기법들은 이러한 것들에 많은 도움이 된다.

③ 문제해결

TRIZ의 문제해결기법들은 추상화(abstraction)의 과정을 다룬다. 우리는 문제의 핵심을 도출하여 그것들을 일반화시킨다. 우리는 문제를 안고 있는 제품에 대한 모든 정보들을 사용하지 않고, 문제를 일으키는 부분에만 초점을 맞춘다. 특정한 상황으로 일반화하는 방법은 문제를 모순이나 SFM(substance-field model) 혹은 요구기능으로 나타내는 것이다. 그리고 나서 우리는 가이드라인이나 일반적인 해결책 유형을 사용하고 문제를 해결책 개념으로 변형시킨다. 다음 과정은 특정한 가능한 해결책을 도출하는 개념을 찾는 것이다. 만일 우리가 특수화(specialization)에 성공하지 못한다면, 문제를 다시 정립한다.

▶ TRIZ 문제해결기법들:

*기술적 모순을 제거하기 위한 발명원리들

*물리적 모순을 제거하기 위한 분리원리들

*표준(standards)

*ARIZ

*기능/비용 분석과 트리밍

*Feature transfer외 다른 기법들

TRIZ에서 빠뜨린 부분은 바로 특수화이다. 문제해결로부터 도출한 개념들은 보통 매우 일반적이고 우리들이 개념들의 실현가능성에 대하여 결론 내릴 수 있을 만큼 상세하지 않다. 특수화의 실패는 도출한 개념이 틀리다는 것을 의미하는 것은 아니고, 아마도 우리가 그 문제를 해결하는 특정한 지식을 소유하지 않았을 따름이다. 효과와 기술에 대한 포인터들은 TRIZ의 원리들과 해결책 유형들보다 많은 특정한 지식을 포함하기 때문에 이 단계에서 필요한 지식을 발견하는데 종종 도움을 준다. 그러나 이것이 항상 가능한 것은 아니다. 그럼에도 불구하고 필자의 경험으로 비추어볼 때, 개별 전문가들이 TRIZ의 도구를 이용하여 문제를 해결한다면 실용적인 해결책을 도출할 가능성이 보다 높다. 왜냐하면 TRIZ는 문제를 다르게 보도록 도와주기 때문이다. TRIZ는 2가지 방법으로 문제를 다룬다. 첫 번째 방법은 문제를 모순이나 SFM의 관점에서 모델링하는 것을 제안하고 나서, TRIZ의 해결책 유형과 가이드라인을 사용하여 문제를 해결책으로 변환하는 것이다. 두 번째 방법은 기술진화의 추세에 따라 문제를 해결책으로 변환하는 것이다. TRIZ는 언제 어떤 방법을 사용해야 하는지에 대한 명확한 해답을 제공하지 않는다. 일반적으로 우리가 디자인 제품이 미래에 어떻게 진화하는지를 예측하고자 할 때는 두 번째 방법을 사용해야 한다고 추천한다. 반면에 많은 특정한 진화의 유형들이 TRIZ의 문제해결기법들과 함께 통합된다. 이와 같은 상황은 초심자가 TRIZ를 배우기 시작하여 지식시스템(system of knowledge)으로서의 TRIZ에 대한 명확한 이해를 갖지 못했을 때 혼란을 야기할 수 있다.

④ 기능-효과 매핑

효과에 대한 포인터들은 정밀한 과학과 기술간의 격차를 이어준다. TRIZ는 다음과 같은 포인터들을 제공한다:

*물리, 화학, 기하학의 현상과 효과에 대한 포인터

*다양한 영역에서 응용할 수 있는 특정한 기술에 대한 포인터

포인터들은 아마도 TRIZ에서 가장 사용하기 쉬운 도구이지만, 그것들을 만드는 것은 쉬운 일이 아니다. 포인터들은 완전히 기능적인 접근만을 제공한다: 그것들은 기술적인 기능과 이러한 기능들을 제공할 수 있는 효과간의 매핑을 설정한다. 효과들은 물리학, 화학, 기하학에서 알려진 자연현상과 효과들이다. 뿐만 아니라 포인터들은 일반적 기술적인 기능들과 측정한 기술들과도 관련이 있다.

비록 포인터들이 문제를 해결하는데 곧바로 사용될 수 있을지라도, 대부분의 경우 특히, 잘 정의되지 않은 문제를 다룰 때에는 문제에 대한 심층적인 분석이 여전히 요구된다. 문제를 해결하기 위해서 어떤 기능이 필요한지에 관한 지식은 문제해결과정의 초기 단계에서 반드시 알 수 있는 것은 아니다.

3. 결론

여기서 제시한 TRIZ에 관한 관점은 TRIZ 지식을 조직화하고, TRIZ가 무엇이고, 어떻게 그것을 바라보아야 하는지에 관한 관건들을 명확히 하는데 도움을 준다. 필자는 또한 추후 연구가 필요한 몇 가지 문제를 강조했다. TRIZ를 개발하면서 Altshuller는 모든 방향에 있어서 추가 연구를 위한 잠재적인 기초들을 만들었다. 그와 동료들은 ARIZ라고 알려진 문제해결 기법에 4가지의 모든 분야들을 결합하려고 시도했다. 두말할 필요없이 ARIZ는 물리적 모순을 포함한 가장 어려운 발명문제를 해결하는데 초점을 맞춘 가장 강력한 TRIZ 도구이다. 오늘날 Altshuller에 의해서 소개된 문제해결에 대한 접근은 비기술적인 영역으로 확장되고 있다. 근대 TRIZ는 공학문제나 신제품개발과정의 문제를 해결하기 위한 방법론만으로 보아서는 않된다. TRIZ의 뒤에 놓여있는 주요한 아이디어는 많은 영역에서 모순을 포함하고 있는 문제를 해결하고 지식을 관리하기 위한 강력한 도구가 되었다. 사회, 사업, 마케팅, 관리 문제등을 해결하는 데 있어서 많은 성공적인 사례들이 보고되고 있다. 최근에 나는 또한 기존의 알려진 해결책으로 핵심 모순을 제거하지 못했기 때문에 미해결의 문제로 남아있었던 기업의 문제를 해결하는 데에 TRIZ의 개념을 사용하여 매우 성공적으로 해결하기도 했다. 이것은 사고를 체계적으로 조직하여 혁신적인 변화를 위한 유형들을 제공해주는 TRIZ의 일반적인 속성 때문에 가능하다.