- Rushing Through (Principle 21): Accelerate actions to minimize harmful effects, such as quickly removing a bandage or rapidly completing innovations despite risks.
- Convert Harmful to Useful (Principle 22): Utilize harmful elements positively, like using ship ballast water to stabilize during storms or repurposing heat from light bulbs as a heating source.
- Feedback (Principle 23): Employ feedback loops to optimize processes, such as auto-adjusting greenhouse roofs or solar panels aligning with sunlight.
- Intermediate (Principle 24): Use intermediaries to achieve goals, like connecting medicine to red blood cells for extended release.
- Self-service (Principle 25): Enable systems to self-maintain, such as motion-sensor faucets or hand-powered remotes.
21. 유해하다면 빨리 진행해 버린다.
급히 통과 [Rushing Through]
.가장 위험하고 유해한 영향에서 벗어나기 위해 진행율을 증가시킨다.
1) 허리가 아파서 파스를 붙였다. 12시간이 지나고 그 파스를 떼어내려고 한다. 물론 아플 것이다. 그래서 천천히 떼어내야 할까? 어차피 아플 것이라면 후딱 떼어 내 야 한다. 위의 그림에서도 '어차피 부딪힐 나무라면 아주 빠른 속도(빛의 속도?)로 지나면 혹시 괜찮지 않을까?'라는 익살스러운 그림이 다. 기업에서의 혁신도 마찬가지이다. 혁신은 몸에서 반창고를 떼어내듯이 신속하게 해야 한다. 어차피 부작용은 있게 마련이고 그것을 부각시킬 시간적 여유를 제공하지 말아야 한다.
2) 감자를 보관하는 창고가 있다. 그런데 6개월정도 보관하려면 많은 감자가 썩게 되므 로 냉장보관창고에 보관한다. 냉장을 유지하려면 만만치 않은 보수 비용이 들어간다. 감자를 보관하기 전에 아주 강한 불 꽃으로 감자의 표면을 아주 조금만 태워버린다. 그러 면 벌레나 곰팡이 등이 감자의 딱딱한 표면이 방해가 되어 감자의 내부로 들어가지 못하고 감자는 오랫동안 보관될 수 있다.
3) 내륙의 깊은 곳에서 벌목을 한 후 강을 따라 항구에 까지 도달하였다. 목재의 질을 위해서 일정기간 동안 바다에 떠있어야 한다. 그림과 같이 뗏목 위에 있 는 나무를 바다에 빠뜨리기가 쉽지 않다. 특수 제작한 배는 내부에 강력한 펌프와 함께 2개의 탱크를 가지 고 있다. 우선 하부 탱크의 물을 상부 탱크에 옮겨 실으면서 갈고리를 뗏목의 고리에 건다. 강력한 펌프를 활용하여 상부 탱크의 물을 순식간에 배출한다. 그러 면 배는 다시 평형을 갖추게 되고 그 순간에 뗏목의 나무들은 바다로 떨어지게 된다. 천천히 뗏목을 기울 인다면 훨씬 더 큰 경사로 기울어야 될 것이다.
4) 알루미늄과 구리의 합금은 내부에 Al2Cu 라는 분자를 포함하고 있다. 이 분자는 강한 반응성을 가지고 있어 시간이 지나면 알루미늄 식각을 일으키고 결국 합금 내부에 많은 구멍을 내게 한다. 우선 합금을 일정 온도까지 올린다. 그러 면 내부의 Al₂Cu는 그림과 같이 서로 분리가 되고 이 때, 급격히 온도를 냉각 시키면 Al₂Cu는 합금 내부에서 사라지게 된다. [미국 특허 5 248 384 특허일: 1993년 9월 29일]
22. 유해한 것은 좋은 것으로 바꾼다.
전화위복 [Convert Harmful to Useful]
.바람직한 효과를 얻기 위해서 해로운 요소를 활용한다.
.유해한 요소를 또 다른 유해한 요소와 결합하여 제거한다.
.더 이상 유해하지 않을 범위까지 유해한 정도를 증가한다.
1) 스웨덴 선박회사는 폭풍우가 칠 때 바닷물 때문에 배가 침몰 한다면 들어온 바닷물 때문에 오히려 배가 더 안정되 게 할 순 없을까 고민하였다. 우리 속담에도 오랑캐는 오랑캐로 다스린다는 말이 있듯이 좋지 않은 것을 오히려 좋은 방향으로 이용하자 는 것이다. 사람은 좋지 않은 것은 언제나 좋지 않은 것이라는 심리적 관성을 가지 고 있다.
2) 전구는 전기에너지를 빛 에너지로 바꾸는 장비이다. 그런데 모든 전등 기구는 열을 방출하고 이것은 제품의 수명과 제품이 사용하는 전력량의 문제로 직결된다. 어차피 효율이 낮은 전구라면 많은 에너 지가 열로 갈 것이므로 축사를 따뜻하게 해주는 온열 장치로 사용하고 있다. 어느 정도의 따뜻함만 있으면 되고 골고루 펴져 나가는 장점도 있다. [농업 백과사전. 모스크바, 1991]
3) 반도체 공정에서 깊고 좁은 흠을 메우기 위해 적층 공정을 시도하여도 완벽히 홈을 그림과 같이 메우지 못하는 경우가 있다. 이러한 홈은 제품의 불량으로 볼 수도 있지만 부품을 냉각하기 위해 활용할 수 있다. 일부러 이러한 공간을 만든 후, 냉각수로 채운다. 그 리고 자동차의 냉각수 역할처럼 부품의 열이 발생하 는 부분을 주위로 냉각수를 순환시키는 수냉 시스템을 개발 할 수 있다. 21세기 거의 모든 전자 부품의 핵심 문제인 열 문제를 해결 할 수 있다. [미국 특허 5 179 043 특허일: 1993년 1월 12일 텍사스 A&M University System, 텍사스주 칼리지 스테이션, 미국]
4) 가스를 탐지하는 센서이다. 그런데 이 센서는 가스에 대해서도 민감하지만 동시에 온도와 습도에 대해서도 민감하다. 그래서 겨울철과 여름철에 가스에 대한 측정값이 다르다. 가스에 대한 절대적인 민감도는 다 르지만 온도와 습도에 대한 민감도는 동일한 부품은 센서의 재질을 약간 변화시켜 만들 수 있다. 그러한 두개의 센서를 동시에 사용하여 두 센서의 가스에 대 한 상대적 측정값의 차이를 구하면 가스의 측정값을 온도와 습도에 무관하게 얻을 수 있다. [미국 특허 5 298 783 특허일: 1994년 3월 29일 윈난대학, 중국]
23. 피드백을 도입한다.
피드백 [Feedback]
.피드백을 도입한다.
.이미 피드백이 있으면 그 크기나 영향을 바꾼다.
1) 트리즈에서는 이상해결책(IFR, Ideal Final Result) 이 목표이다. 이상해결책의 특징 중 가장 중요한 것은 '저절로' 이루어 진다는 것이다. 단점은 '저절로' 없 어지고 장점은 '스스로' 증가하는 것이다. '저절로'와 '스스로'와 같은 개념을 수행하는 방법 중에 23번 원 리가 많이 활용된다.
2) 온실의 온도와 습도를 자동으로 조절해 주는 장비이다. 지붕은 개폐식으로 이루어져 있고 그 속은 휘발성 물질로 20%정도 채 워져 있다. 날씨가 맑고 온도가 높을 경우 지붕 속의 휘발성 물질은 기화하여 전체적으로 퍼지게 되고 무 게중심이 이동하여 자연히 지붕이 열리게 된다. 온도 가 낮아지면 휘발성 물질이 다시 액화되어 밑쪽으로 모이게 되어 다시 무게 중심이 이동하여 문이 닫히게 된다. '저절로', 그리고 '스스로' 주위 온도로부터 피 드백을 받아 가며 온도조절을 하게 되는 온실의 지붕 이다. [SU A.c. N 463 423]
3) 태양열 배터리는 너무 강한 태양빛에 의해 손상되고 그 수명이 오래 가지 못한다. 그 림과 같이 태양열 배터리를 보호하는 액정으로 만든 보호유리를 설치한다. 태양빛이 너무 강하면 자체 회로가 이를 감지하여 보호유리에 전압을 가한다. 그렇게 되면 보호유리 안에 있는 액정(liquid crystal)이 한 방향으로 정렬되어 빛의 투과도가 감소한다. [미국 특허 5 139 578 특허일: 1992년 8월 18일 발명가: Charles R. Valiey, 1309 Redbud Dr., Fairborn, Ohio 45324]
4) 태양열 발전 집광판이 태양을 따라 움직이며 언제나 태양과 직각을 이루게 된다면 태양열 발전의 효율이 증가한다. 양면으로 된 집광판을 만들어서 두 집광 판에서 받아들이는 태양광의 차이를 신호로 읽어 들이면 태양이 어디에 있는지 알아낼 수 있어 태양을 따라서 회전할 수 있다. 또한 하나의 집광판의 수명이 다하면 다른 쪽의 집광판을 대체하여 사용한다.[독일 특허 43 06 656 16. 12. 93 발명가: G. Linckelmann, 독일]
24. 직접 하지 않고 중간 매개물을 이용한다.
중간 매개물 [Intermediate]
.작용을 수행하거나 전달하기 위해 중간 매개물을 사용한다.
.쉽게 제거할 수 있는 객체에 원래 객체를 임시로 연결한다.
1) 결혼에 '골인'하고 싶은 사람은 특히 24번 원리를 잘 알아야 한다. 상대방의 이성에게 직접적으로 잘하는 것도 중요하지만 이것은 한계가 있다. 정말 상대방을 공략하려면 그 주위사람을 먼저 내 사람으로 만들어야 한다. 결혼은 인생의 큰 일이므로 대사를 앞두고 누구나 마음이 흔들리게 된다. 이 때 주위에서 중간자들이(Intermediate) '그 사람 놓치면 아까워, 뭘 망설이니'라는 이 한마디가 성패를 좌우한다. 하지만 그러한 원리는 인생에 있어서 한 번만 사용해야 한다고 한다.
2) 신생아의 경우 호흡곤란으로 사망하는 경우가 있다. 아주 가끔 이지만 자신의 호흡 주기를 놓치거나 혼란스러워 호흡곤란을 겪게 된다. 성인이 물먹다가 얹히는 경우와 비슷하다. 이러한 사고를 예방하기 위해 아기의 호흡과 같은 주 기로 미세한 소리를 내는 인형을 아기의 옆에 놓아 주 면 아기가 자연스럽게 호흡의 주기를 놓치지 않게 된 다. [미국 캘리포니아 대학교.의료기술연구소.나우카 I 기술 번호 8, 1983]
3) 수십 ㎞에서 수백 단위의 기계적 구조물을 만드는 분야를 MEMS(Micro Electronic Mechanical System)라고 한다. 빗살 모양의 구조를 가지는 구조물을 제작하는 것은 상당히 복잡하다. 그림과 같이 우선 실리콘 웨이퍼에 식각을 통하여 구멍을 뚫고 전기화학적 적층 공정을 통하여 구멍 뚫 린 구조물을 감싸는 새로운 구조물을 만든다. 그런 연 후에 한쪽의 면을 연마한 후 식각을 통하여 애초의 원 래 구조물을 제거하면 빗살 모양의 구조물을 만들 수 있다. 애초에 사용되었던 실리콘 웨이퍼가 중간자 역 할을 한 것이다.
4) 환자의 치료에 필요한 성분을 일주일 이상 지속적으로 투여하여야 하는 경우 모순 에 부딪힌다. 장시간 지속을 위하여 다량을 투여하면 환자의 건강이 위험하게 되고, 계속 주사를 통하여 공급하는 것은 환자가 불편이 크다. 혈액 속의 적혈 구에만 선택적으로 부착되는 물질과 함께 치료성분을 결합하여 주사한다. 그러면 치료성분은 적혈구에 접 착하게 되고 접착성분은 시간이 지나면서 하나 둘씩 기능을 상실하여 적혈구로부터 분리 된다. 이때에 치 료성분이 약효를 발휘하기 시작한다. 모든 접착성분 이 기능을 상실하려면 1~2주가 필요하므로 장기간 약효가 발휘된다. 적혈구가 중간자인 것이다. 에이즈 치료에도 이와 비슷한 원리 가 적용될 것이 예측 된다. [Chemistry & Industry, 1994, No. 13, European Patent No. 0602290 Chimia I Zhizn, 1994, No.9, p.18]
25. 저절로 기능이 수행되게 한다.
셀프서비스 [Self-service]
.물체 스스로 보완 작용을 하고 유지보수할 수 있게 한다.
.버리는 재료와 에너지를 이용한다.
1) 23번 원리, 20번 원리 등과 비슷한 맥락을 가지고 있 는 원리이다. 트리즈에서는 무엇이든지 저절로, 혹은 시스템은 사라지고 기능만 존재하는 그러한 이상해결 책(IFR)이 꿈이다. 그 꿈이 이루어지는데 있어 23번, 20번, 25번 원리는 직접적인 접근 방법을 설명하고 있다.
2) 화장실에 손을 씻는 세면대를 사용하고 나서 물을 잠그지 않으면 많은 양의 수돗물을 낭비하게 된다. 센서를 부착하여 사용 할 때만 물이 흘러나오게 하고 있다. 센서를 부착하는 비용이 있겠지만 10년을 장기적으로 생각한다면 절 약하는 물로 인해 충분히 경제적이다. 국내에서는 95 년부터 보급되기 시작하였다. [미국. Central Brass Manufacturing", "Design News, 1989, vol. 44, No.22 "에너지", 11호, 1989년.]
3) 리모콘은 건전지를 넣거나 콘센트에 꽂아 충전시킬 필요가 없다. 리모콘 아 래의 손잡이를 돌리면 자동으로 충전이 된다. 일본에는 자동판매기에 손잡이가 있어 5~6번 회전시켜 자가 발전 후에 동전을 투입하고 물건을 꺼내는 경우도 있다.
4) 전쟁과 같은 상황에서 도로의 상태는 좋지 않을 것이다. 화물차가 웅덩이에 빠지는 경우 큰 화물차를 웅덩이에서 나오게 하는 것은 쉽지 않을 일이다. 보조 장치를 이용하여 웅덩 이서 빠져나오게 할 수 있다. 사실 이 원리는 스노우 체인과 다를 것이 없으며 탱크 등에서 사용하는 무한 궤도(캐터필터)와도 같은 원리이다. [Veda a technika mladezi. 아니요. 1987년 1월 1일]
5) 트랜지스터 제작 시에 금속전극과 그룹 2족의 원소가 도핑 된 p형의 게이트를 만드는데 그림과 같이 두개를 정렬하는 것이 쉽지 않다. 도핑 시에 사용하던 마스크는 금 속전극 적층 시에는 사용하지 못하기에 6번 원리에서 설명하였던 자동교정공정을 그대로 사용할 수 없다. 그림과 같이 금속전극 자체에 그룹 2족의 도핑될 원소 들을 미리 포함시켜 놓는다. 그런 후 금속 전극을 적층 하고 이어서 고온으로 열처리를 하면 금속 전극에 있 던 도핑 원소들이 금속 전극 바로 아래로 확산된다. [미국 특허 5 015 596 특허일: 1991년 5월 14일 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Japan]
[생각의 창의성 TRIZ]
저자 김효준
