MacGyver creatively solves problems by leveraging available resources, highlighting the importance of "resource utilization" in creative problem-solving. Altshuller introduced tools like Multi-Screen Analysis, Effects, Su-Field Analysis, and 76 Standard Solutions to aid this process. These solutions focus on promoting the development and evolution of technical systems through generalized approaches. Though abstract and challenging, understanding these principles can help refine creative problem-solving methods.
04장 자원(RESOURCE)의 활용
76가지 표준해
창의적 문제해결의 또 다른 공통점
80년대 후반에 '맥가이버' 라는 TV외화가 인기를 끌었던 적이 있다. 당시 일요일 오후에 매주 방영을 했는데, 주인공인 CIA의 요원 맥가이버는 상당 히 창의적인 사람으로 묘사되었다. 왜 맥가이버가 창의적인가? 이에 대해 혹자는 가상의 인물이니 언급할 필요가 없다고 할수있다. 그렇다면 '맥가이버' 라는 드라마 극본을 쓰는 작 가는 어떤 기본 사상으로 맥가이버라는 주인공을 창의적인 인간의 모습으 로 만들었을까? 분명 그 당시, 맥가이버를 창의적인 문제해결사로 보이게 하는 것이 TV 드라마의 시청률을 높이는 주요 요인이었을 것이다.
맥가이버는 왜 창의적인가?
맥가이버의 지식이 여러분보다 뛰어났을까? 대부분의 기업 연구소를 방문 해 보면 맥가이버보다 물리적 지식 또는 화학적 지식이 뛰어난 사람을 수 없 이 만나 볼 수 있다. 어떠한 요소가 맥가이버를 창의적으로 보이게 하는 것 일까? 정답은 "자원(Resource)의 활용"에 있다. 위기에 부딪힌 주인공 맥 가이버는 언제나 주위를 둘러보면서 아이디어를 얻는다. 주위의 널려있는 자원을 자신의 과학적 지식과 연결시켜 시청자를 만족시키는 다양한 해결 책을 구사하였던 것이다. 창의적인 문제해결을 연구하던 알츠슐러도 자연 적으로 자원의 활용에 눈길을 돌리게 되었다.
창의적 문제해결과 자원의 활용
엔지니어가 기술적인 문제해결을 하기 위해 사용 가능한 자원과 이를 활용 하는 기술 들에는 어떤 것들이 있을까? 이에 대해 알츠슐러는 다음과 같은 방법(Tool)들을 창의적 문제해결을 위한 자원의 활용이라는 관점에서 제시 하고 있다.
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다차원 분석 (Multi Screen Method)
자연효과 (Effects)
물질장 분석 (Su-Field Analysis)
76가지 표준해결책 (76 Standard Solution)
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다차원 (멀티스크린) 분석
가로축은 과거, 현재, 미래의 시간을 나타내고 있고 세로축은 하위시스템, 시스템, 상위시스템을 나타내고 있다. 현실의 문제를 다차원도 표(멀티스크린)상의 현재 시스템으로 인식하고 하위시스템과 상위시스템 그 리고 각각의 과거와 미래를 관망함으로서 문제 주변에 존재하는 각종 자원 의 활용을 고려하는 시각을 넓게 해준다. 일반적으로 문제에 부딪힌 사람은 현재의 시스템이나 혹은 현재 시스템의 하위시스템에만 집중해서 문제를 해결하고자 하는 경향이 있다. 많은 경 우에 문제의 해결책은 상위시스템이나 혹은 미래의 상위시스템에 존재하는 경우가 많다.
알렉산더 등대
세계 7대 불가사의 중의 하나인 알렉산더 등대에 관한 예이다. 당시의 등대 건축가는 위대한 건축물에 자신의 이름을 남기고 싶어 했다. 하지만 대왕의 업적을 상징하는 등대에 자신의 이름을 남긴다면 극형을 면하기 어려웠다. 건축가는 어떠한 방법을 사용하였을까?
다차원 분석으로 눈길을 돌려보자.
현재의 시스템은 등대이다. 많은 사람은 현재 시스템의 하부시스템에서 문 제를 풀어보려 할 것이다. 즉, 등대 내부의 어느 깊숙한 곳에 자신의 이름을 새겨 놓는 방법 등이다. 알츠슐러는 창의적인 사람의 기본조건 중의 하나가 이러한 다차원분석 을 잘 활용하는 사람이라고 했다. 현재 시스템의 상위시스템은 어떤 것이 될 까? 알렉산더 대왕, 나라, 나라의 법, 자연, 계절의 변화 등이 될 것이다. 그 러한 상위 시스템들의 미래 모습은 어떤 것이 될까? 문제의 해결책은 상위 시스템의 미래모습에 있을 것이다. 건축가는 등대의 윗부분에 우선 자기 이름을 새겨 놓은 후 그 위에 페이 트 칠을 하였다. 그래서 50년 정도 지나면 자신의 이름이 등대 상단에 나타 나게 하였다고 한다.
고속도로 통행료 지급에 관한 문제
2001년경 9시 뉴스에서는 판교IC에서의 시위에 관해 보도하였다. 판교IC를 이용하는 주민들의 항의 시위가 있었는데, 주로 1백만 원 정도의 고액 수표를 제시하고 잔돈을 돌려달라고 하여 판교IC 주위 교통정체가 극심했다는 내용 이었다.
문제는 다음과 같은 이유를 가지고 있었다.
양재 IC에서 나와 한남대교까지 고속도로를 이용하는 사람은 통행료를 지 불하지 않는 반면 판교IC에서 나와 양재 IC까지만 이용하는 경우에도 고속 도로 이용거리가 훨씬 짧지만 통행료를 지불한다는 것이 논리에 맞지 않다 는 것이다. 그래서 판교 IC를 이용하는 사람도 형평성에 맞추어 통행료를 면제해 달라는 것이다. 한국도로공사는 모순에 부딪혔다. 각각의 IC에 통행료 징수를 받기 위 한 톨게이트를 설치하면 서울 시민들의 반발도 크겠지만 당장 교통난이 증 가될 것이다. 그렇다고 판교 IC에서 통행료를 징수하지 않으려고 해도 판교 에서 한남대교까지는 상당한 거리인지라 통행료를 징수하는 것이 바람직하 며 이후에도 유사한 분쟁이 다른 지역에서 계속해서 생기게 될 것이 자명하 다. 문제의 원인은 상위시스템에 있었다. 법률도 일종의 상위시스템이다. 이 러한 경우에 몇 km 까지는 통행료를 면제한다는 명확한 법 조항이 있다면 문제가 쉽게 해결 될 것이다. 하지만 그러한 강제조항을 가진 법률은 없었거나 실행되기도 어려웠다고 추측된다. 과연 한국도로공사는 어떻게 문제를 해결 하였을까? 한국도로공사는 상위시스템인 고속도로 전체 모양을 바꾸었다. 또한 상 위시스템의 미래모습까지도 고려하였다. 예전에는 한남대교가 경부고속도 로의 출발점이었는데 통일된 한반도를 고려하여 부산을 경부고속도로의 출 발점으로 바꾸었다. 즉 남해안 지방과 서해안 지방을 모든 고속도로의 출발 점으로 기점을 변경한 것이다. 그리고 경부고속도로의 종점은 양재 IC와 판교IC사이에 설정하였다.
자연효과 (Effects)
알츠슐러는 1960년대부터 자연현상들에 대한 수집과 분류를 시작하였다. 엔지니어가 문제를 해결하기 위해서 이용할 수 있는 자연현상, 특히 물리현 상들에 대한 목록을 만들기 시작했던 것이다. 현재에는 약 3000여개의 물 리, 화학현상들과 6,500여 개의 그 응용현상들이 정리되어 있다. 만일 엔지 니어가 열을 발생시키는 방법을 알고자 하다면 자연현상목록(Effect List) 에서 당장 200여 가지 이상의 방법을 알아 낼 수 있다. 성형가공 중인 물체 의 변형을 측정하고 싶으면 당장 150여 가지 이상의 유용한 물리현상들을 이용할 수 있도록 제공할 것이다. 하지만 아직까지 아쉽게도 서적의 형태로 이러한 자연현상들을 정리하여 제공하고 있는 것은 없지만 곧 출판될 것으로 기대한다.
물질장 분석과 76가지 표준해
창의적 문제해결이나 아이디어 발상에서 모순이라는 개념과 나란히 쌍벽을 이루는 개념이 자원의 활용이다. 트리즈에서는 자원의 활용에 이어 물질장 분석기법이 가장 돋보인다. 먼저 물질장 분석에 관하여 간략하게 설명하고 곧 바로 예를 들어 한번 더 설명한다. 일단, 관심의 대상인 시스템에서 두개의 본체를 가려낸다. 서로 다른 부 품일 수도 있고 시스템과 그 제품(Product) 혹은 시스템과 환경이 될 수도 있다. 그 어떤 정의 보다도 예제를 통해서 이해하는 것이 쉬울 것이다. 그렇 게 어려운 개념이 아니기 때문이다. 이러한 물질들은 "장(Field)"를 통해서 서로가 커뮤니케이션을 한다고 트리즈는 표현한다. 이러한 장에는 자연과학적인 다음과 같은 "장"들도 있 을 수 있고 그 외에도 자연이나 일상생활에서 일어날 수 있는 모든 행위들도 포함될 수 있다.
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기계적인 장 (Mechanical Field)
음향장 (Acoustic Field)
열역학장 (Thermal Field)
화학장 (Chemical Field)
전기장 (Electric Field)
자기장 (Magnetic Field)
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관심의 대상인 두 물질과 "장"은 그림 4.3과 같은 삼각형 모델로 나타 내고 서로간의 관계를 화살표를 이용하여 나타낸다. 이러한 방법으로 알츠슐러는 수십만 건 특허들의 문제와 그 해결책들 을 나타내었다. 그림 4.4와 같이 왼쪽에는 문제를 물질장 모델로 표시하였 고, 그 오른쪽에 해결책도 물질장 모델로 나타내었다. 수십만 건의 특허들을 이러한 물질장 모델로 분석하여 18개의 물질장 모델과 이와 관련된 76가지 표준해(76 Standard Solution)를 제시하였다.
ex_주사약 앰플의 봉합문제 SU 264619
주사약은 앰플이라는 유리용기에 보관되어 환자의 진료장소까지 운반된다. |그림4.5] 인체 내 혈액에 직접 주사하는 것이므로 각별한 위생이 필요하며 특 별히 주사약이 외부와 철저히 차단되어야 하므로 유리로 밀봉된 앰플을 사용한다. 주사약이 앰플 내에 투입될 때에는 앰플의 윗부분은 개봉되어 있다. 주 사약이 투입된 후 불꽃을 가하여 앰플의 상단부분을 녹여서 밀봉을 한다. 그 런데 강하게 불꽃을 가하여 확실하게 밀봉을 하려 하면 불꽃의 열이 주사약 까지 전달되어 약이 변질 된다. 만일 불꽃을 약하게 가하면 밀봉이 확실히 되지 않을 가능성이 높아 문제가 된다. 이러한 상황에서 단순한 문제해결은 정확한 불꽃 세기 조절이 가능한 비싼 장비를 도입하는 것이다. 이러한 해결 방법은 최적화에 가까운 개념이 며 다차원 분석에 따르면 현재의 시스템과 하위시스템에 초점을 맞춘 경우 이다. TRIZ 에서는 문제의 주변에 존재하는, 혹은 쉽게 가져다 쓸 수 있는 자 원의 활용을 권장한다. 다차원분석의 의미로 보면 상위시스템을 고려하라 는 의미이다. 현재의 문제를 물질장모델로 나타내면 그림 4.5와 같다. 이에 대한 해결책은 76가지 표준해에 의해 제시되고 있다. 76가지 표준해는 제3의 요소를 투입하여 불꽃의 열이 앰플(S2)로부터 주사약(S3)으로 전이되는 것을 막아야 한다고 한다. 과연 제3의 물질은 어떤 것이 될 수 있을까? 가장 간단히 얻을 수 있는 물을 생각해 보자 앰플을 그 림과 같이 물이 담긴 수조에 넣어서 가공하면 불꽃에 의해 주사약이 손상되 는 것을 막을 수 있다. 물 이외에도 S3의 역할을 할 수 있는 물질은 주위의 자원을 분석해 보면 다양하게 얻을 수 있을 것이다. 위와 같이 표준해는 문제 와 해결책의 모델링을 제시하여 문제해결에 대한 방향을 제공하고 있다.
76 가지 표준해의 구성
자원의 활용이라는 중요한 개념으로부터 시작된 표준해이지만 그것을 개발 하면서 알츠슐러는 또 하나의 중요한 개념을 기준으로 76가지 표준해를 정립해 나갔다. 1940년대 중반부터 특허문헌을 근거로 창의성에 대한 연구를 지속적 으로 수행한 결과 1970년대 중반에 이르러서는 거의 백만건에 관한 특허문 헌을 섭렵하게 되었다. 자연히, 수많은 기술시스템들에 대한 안목을 가지게 되었다. 특히 알츠슐러가 관심을 가진 것은 과연 어떤 기술시스템들이 시장 에서 수많은 경쟁을 헤치고 살아남아 계속적으로 강한 시스템으로 성장해 나가는가였다. 시장에서 나타나고, 성장해서 커 나가는 시스템과 시장에서 사장되는 기술들의 공통점은 무엇일까? 이러한 관점에서 알츠슐러는 18개의 물질장 모델을 포함하는 76가지 표준해를 다음과 같은 다섯 가지 관점으로 분류하여 정립시켰다. Class 1은 기술적 시스템이 시장에 출현하기 위한 조건들에 관한 것이다. 또한 기술시스템이 출현하면서 내부적으로 발생하는 유해한 작용을 어떻게 제거하느냐에 초점이 맞추어져 있다. Class 2는 시장에 출현한 시스템이 어떻게 내부적으로 더욱 더 강해지고 효율이 향상되어 진화하느냐에 초점이 맞추어져 있다. Class 3는 어느정도 내부적으로 강해지고 진화가 마무리 된 후 어떻게 주변 환경의 요소와 어우러져 외부적으로 강해지느냐에 초점이 맞추어져 있다. 다차원 분석에 의하면 상위시스템으로 전이에 해당된다. Class 4는 시스템의 진화와 더불어 발생하는 측정과 검출의 문제에 대한 해 결책들을 포함하고 있다. Class 5는 Class 1~4에서 제시하는 해결책들을 실제로 적용함에 있어 도움이 될 수 있는 방법들을 제시하고 있다. Class 1~3에는 기술시스템의 진화에 대한 다양한 설명들이 포함되어 있다. 알츠슐러는 이를 다시 재정립하여 기술진화법칙으로 설명하고 있다. 또한 기술시스템이란 무엇인가? 그리고 기능이란 무엇인가? 이에 대해서는 제6장에서 설명하고 있다.
번역의 어려움
표준해결책은 원래 러시아어로 알츠슐러에 의하여 기술되어졌다. 알츠슐러는 워낙 뛰어난 문장을 구사하였기에 러시아어를 아무리 잘 아는 사람이라 할지라도 그것을 외국어로 번역하기가 쉽지 않았다. 예를 들어 영어로 번역하는 경우 그대로 번역을 하면 전혀 그 내용을 알지 못하는 번역물이 되곤 하였고 아직도 그러한 번역물들이 트리즈의 교재로 사용되고 있다. 한글화는 몇몇 관심있는 사람들에 의해 영어에서 한글로 번역이 되었지만 완벽히 있는 그대로 번역할수록 더욱 더 알맹이가 사라지는 듯한 느낌을 받게 된다. 이에 필자는 원전과는 문장에서 사용하는 단어나 문구들은 달라도 그 전하려는 내용을 담기 위해서 노력하였다. 언어는 생각을 나타내는 도구 일 뿐이고 그 생각이라는 것이 창의적 문제해결과 같은 극도의 고차원적인 사상일 경우 번역 작업이 가장 힘들 것이라는 점을 독자들은 이해해 주기 바란다. 무엇보다 도 표준해를 정확히 이해하는 사람만이 번역이 가능할 진대, 아직 국내에서는 표준 해결책을 이해하는 사람, 더 나아가서 그것을 아이디어 전개에 능숙하게 응용하는 사람이 많지 않다. 표준해에서 제시하는 76가지의 방법들은 이제까지 존재하는 모든 창의적 문제 해결방법의 또 다른 일반적인 분류이고 또한 기술 시스템의 발전, 진화와 관련된 것 들이므로 매우 추상적이다. 비록 추상적이기는 하지만 이러한 의도를 파악한다면 76 가지 표준해결책의 의미를 더욱 더 이해하기 쉬울 것이다. 당장에 써 먹을 수 있는 유혹적인 해결책보다는 아주 일반적인 해결책들을 제공하고 있다. 40가지 발명원리 와는 다른 무엇인가가 있다. 76가지 표준해는 난이도가 매우 높은 부분이다. 되새겨 볼 수록, 주옥 같은 문제해결 원리들이지만, 처음 접하는 사람이 욕심을 내기에는 페이지가 쉽게 넘어가지 않을 것이다.
[생각의 창의성 TRIZ]
저자 김효준
