TRIZ(Teoriya Reshniya Izobretatelskikh Zadatch) : 창조적 문제해결 발명이론3

3. 모순 행렬 활용

- TRIZ의 4가지 관점

1. 기술의 기원과 진화에 관한 이론

2. 심리적 타성을 극복하는 기법

3. 발명문제(inventive problems)를 분석하고 해결하는 기법

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

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

2) 심리적 타성

- 은유적인 수준에서 생각하는 것을 개선하기 위하여 심리적 타성을 극복하기 위한 기법들이 사용되어왔다.

- 구두정보(verbal information)는 시각정보(visual information)와 밀접한 관련이 있다

- 단순히 특정한 용어의 사용을 자제하는 것조차도 어려운 문제를 해결하는데 도움을 준다.

- TRIZ는 심리적 타성을 극복하기 위한 방법

· 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.

3) 문제해결

TRIZ의 문제해결 기법들은 추상화(abstraction)의 과정을 다룬다. 우리는 문제의 핵심을 도출하여 그것들을 일반화 시킨다. 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 특수화에 성공하지 못한다면, 문제를 다시 정립한다.

TRIZ 문제해결 기법들:

· 기술적 모순을 제거하기 위한 발명 원리들

· 물리적 모순을 제거하기 위한 분리 원리들

· 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 틀렸다는 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 문제해결 기법들과 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.

기술적 모순과 물리적 모순

트리즈는 일반적으로 다음과 같은 두 가지 유형의 모순을 제거할 수 있는 방법론을 제공한다.

● •·

기술적 모순(Technical Contradiction)

시스템의 파라미터 A를 개선하면 다른 파라미터 B가 악화되는 경우를 기술적 모순이라고 한다. 이 경우 <그림3-1>에서 볼 수 있듯이 A를 올리려면 B가 내려가게 된다.

-기술적 모순의 예이다:

▪ 빔의 강도를 좋게 하려면 무게가 증가한다.

▪ 대역폭을 증가시키려면 더 많은 전력이 필요하다.

일반적으로 기술적 모순의 해결에는 상호절충이 고려되어 왔다. 모순을 일으키는 두 개의 파라미터간의 적절한 타협점을 설정하는 이러한 해결책은 모순을 근원적으로 제거하지는 못한다.
트리즈는 기술적 모순을 제거하기 위한 두 가지 방법을 제공한다. 하나는 모순행렬에서 제시하는 발명원리들을 이용하는 것이고, 다른 하나는 다음에 설명할 물리적 모순으로 변환한 후 이를 해결하는 것이다.

● 모순 행렬

모순행렬은 39가지의 표준특징과 40가지의 발명원리로 구성되어 있다. 표준특징은 길이, 부피, 힘, 속도 등과 같은 공학적 모수들이다. 발명원리는 기술적 모순을 해결하는데 사용될 수 있는 원리들로서, Altshuller가 전세계의 특허들을 조사하면서 도출한 것들이다. 모순행렬의 좌측에는 개선하려는 표준특징들이 놓이고, 상단에는 이로 인하여 악화되는 표준특징들이 놓이게 된다. 행렬의 내부에는 이 기술적 모순을 해결하는데 사용될 수 있는 발명원리들이 놓이게 된다.

< 표 3-1. 모순행렬 >

악화되는특징 개선하려는특징	1. 움직이는 물체의 무게	2. 고정된 물체의 무게	···	38. 자동화의 정도	39. 생산성
1. 움직이는 물체의 무게		-	· ·	26, 35 18, 19	35, 3 24, 37
2. 고정된 물체의 무게	-		· ·	2, 26 35	1, 18 15, 35
···	···	···	·	···	···
38. 자동화의 정도	28, 26 18, 35	28, 26 34, 10	· ·		5, 12 35, 26
39. 생산성	35, 26 24, 37	28, 27 15, 3	· ·	5, 12 35, 26

* 물리적 모순(Physical Contradiction)에 대해서는 다음 장에서 자세히 강의하기로 한다.