분리 법칙
물리적 모순을 해결하자
기술적 모순은 40가지 발명원리를 적용하여 IFR에 도달하는 아이디어를 찾으라고 했다.
기술적 모순에서 문제를 해결하는 것보다는 물리적 모순으로 변환시켜서 문제를 해결하는 것을 추천한다.
물리적 모순을 다시 기억해보면 다음과 같다.
먼저 기술적 모순을 정의한다.
TC 1: 방법 1을 적용하면 A 특성은 좋아지나 B 특성은 나빠진다.
TC 2: 방법 2를 적용하면 B 특성은 좋아지나 A 특성은 나빠진다.
기술적 모순에서 물리적 모순으로 변환하면 다음과 같이 정의된다.
A 특성을 개선하려면 시스템 내 요소 하나의 특성 C는 "+"이어야 하고,
B 특성을 개선하려면 시스템 내 요소 하나의 같은 특성 C는 "-"이어야 한다.
다음으로 IFR2를 정의한다.
IFR 2: 시스템의 한 요소가 스스로 물리적 모순의 상반된 상태에 도달한 결과
이제부터 해결하면 된다. 요소 하나가 스스로 물리적 모순의 상반된 상태라는 말은 수온은 스스로 뜨거우면서도 차가운 상태라는 소리이다. 온도와 같은 특성뿐 아니라 형태 및 공간, 존재 유무에도 적용된다.
스마트폰 안테나는 스스로 있으면서도 없는 상태에 도달해야 한다는 것이다.
이런 상태에 도달하라고 하면 막막해지지만 트리즈에서는 분리 법칙을 제시한다.
지금 단계는 초급 단계이므로 어려운 분리 법칙을 알려주지는 않을 것이다.
발명원리는 40개가 있지만 분리 법칙은 4개만 알면 된다. 실제로는 10개가 넘는다.
시간 분리
시간을 분리하여 적용할 수 있는지를 검토해봐야 한다.
Operating Time을 정의하면 된다. 앞서 설명한 것과 같이 우산의 OT는 다음과 같다.
보관 - 휴대 - 사용 - 휴대 - 보관
이 정도로 시간을 나눌 수 있다.
물론 "탐색 - 조사 - 비교 - 방문 - 체험 - 구매 - 보관 - 휴대 - 사용 - 휴대 - 보관 - 폐기 또는 분실"과 같이 전체를 나눌 수도 있지만 문제 상황에 따라서 적용 시간을 나누는 것이 좋다.
사례로 적용하려고 하니깐 바로 물리적 모순을 정의하겠다.
비에 젖지 않으려면 우산 천 크기는 사람보다 커야 하고, 가방에 넣고 다니려면 사람보다 작아야 한다.
IFR2: 우산 천 크기는 스스로 크면서 작은 상태에 도달한 결과
시간 분리를 적용하면 시간 1에서는 시스템 요소 특성이 +를 나타내고 시간 2에서는 시스템 요소 특성이 -를 나타내야 한다.
우산에 적용하면 우산을 사용할 때는 우산천 크기는 커야 하고, 우산을 휴대할 때는 우산천 크기는 작아야 한다.
익숙하지 않아 어색하게 느껴질 수는 있지만 우산을 들고 다니려면 작아야 하고 비올 때 비를 안 맞으려면 머리보다 커야 된다.
우산 천이 우산 살에 의하여 커졌다가 (펴진 상태) 작아지면 (접힌 상태) 된다.
처음에 정의한 OT를 보면 우산은 사용할 때에만 커져야 한다는 것을 알 수 있다. 즉 우산이 OT 전체에서 스스로 커졌다가 작아질 필요가 없다는 것이다. 시간을 분리하여 우산이 커질 때와 작아질 때로 나눌 수 있다.
공간 분리
시간 분리는 시간을 분리해 보라는 것과 같이 공간 분리는 공간을 분리해서 생각하라는 말이다.
트리즈에서는 OT와 함께 OZ (Operating Zone)을 정의한다. 공간은 위와 아래와 같이 분리할 수도 있지만 안과 밖으로 분리할 수도 있고 앞과 뒤로도 분리할 수도 있다.
공간 분리도 공간 1에서 시스템 요소는 +이어야 하고 공간 2에서는 시스템 요소는 -이어야 한다.
트리즈에서 항상 사례를 드는 안경 사례를 들면
멀리 보기 위해서는 안경 렌즈는 오목해야 하고, 가까운 것을 보기 위해서는 안경 렌즈는 볼록해야 한다. 안경렌즈는 스스로 오목하면서 볼록한 상태에 도달한 결과를 얻어야 한다.
멀리 볼 때는 안경 렌즈 위쪽으로 주로 보고 가까운 것을 볼 때는 렌즈 아랫부분으로 주로 본다.
렌즈를 위와 아래 공간으로 분리하여 위에는 오목렌즈를 적용하고 아랫부분은 볼록렌즈를 적용한 것이 다초점 렌즈이다.
조건 분리
조건 분리도 마찬가지다. 조건 1이면 시스템 한 요소는 + 특성을 나타내야 하고 조건 2에서는 같은 시스템 요소는 - 특성을 나타내야 한다.
안경으로 계속 설명하면 햇빛이 있는 조건에서는 렌즈 색이 어두워야 하고, 실내에서는 렌즈 색이 투명해야 한다는 모순이다.
렌즈 색은 스스로 어두우면서 투명해야 한다. 조건 1과 조건 2로 분리하면 변색렌즈를 적용하면 된다.
변색렌즈 기술도 많이 발전해가고 있다.
전체와 부분 분리
마지막으로 전체와 부분으로 분리하여 생각한다.
전체는 시스템 요소 C가 + 특성을 나타내야 하고 부분적으로는 시스템 요소 C가 - 특성을 나타내야 한다.
자전거 체인을 보면 동력 전달을 위해서는 유연해야 하는데 내구성을 확보하기 위해서는 단단해야 한다.
체인은 전체적으로 유연하고 부분적으로는 단단하다.
이와 같이 분리 법칙을 알아보았다.
분리 법칙도 아이디어를 내기 위해서는 순서대로 적용해보기 바란다.
문제를 처음 시작할 때부터 분리 법칙을 사용하면 안 된다. 일단 물리적 모순까지 순서대로 진행하고 난 후에 물리적 모순에서 IFR2를 정의하고 난 후에 분리 법칙을 적용해본다.
사진이 하나도 없이 끝내려 했으나 비행기 사례로 마무리하려 한다.
비행기에서 찾은 모순은 바퀴 문제이다. 비행기가 이착륙을 하기 위해서는 바퀴는 있어야 하지만 비행 중에는 저항을 줄이기 위해 바퀴는 없어야 한다.
비행기가 개발된 초기에 속도를 높이기 위하여 공기 저항을 줄이는 방법을 많이 연구했다. 바퀴에 대한 모순을 해결해야 하는데 바퀴를 제거할 수 없으므로 당시에 한 연구는 바퀴 저항을 줄이기 위하여 바퀴 앞에 유선형 덮개를 설치하던가 바퀴를 얇게 만들었다. 하지만 이상적 최종 결과는 바퀴는 있으면서 없는 상태이므로 바퀴를 없애는 방안을 생각한 결과 바퀴가 필요할 때가 이착륙할 때이므로 그때만 바퀴가 있고 비행 중에는 바퀴를 기체에 넣는 아이디어가 적용되었다. 현재 결과를 알고 보면 상당히 쉬운 것이지만 당시에는 바퀴를 없애는 생각까지는 못 한 것 같다.
비슷한 사례는 자동차 사이드미러라고 볼 수 있다. 자동차 저항을 줄이기 위하여 사이드 미러를 제거해야 하는데 운전 편의성을 위해서는 사이드미러가 있어야 한다. 사이드미러에 대한 다른 모순은 운전 중에는 주변을 보기 위하여 차체에서 일정 거리가 떨어져 있어야 하는데 주차 시에는 사이드 미러가 통행에 방해가 돼서 없어야 한다. 주행 중과 주차 중으로 나누어서 사이드 미러를 접는 방안이 나왔다.
사이드 미러는 있으면서 없으려면 어떡해야 할까?
시간 분리를 적용하면 운전 중에는 사이드미러가 있어야 하고, 주차 중에는 사이드미러가 없어야 한다.
공간 분리를 적용하면 공기 저항을 줄이기 위해서는 차체 외부에 사이드미러는 없어야 하고, 주변을 보기 위해서는 차체 외부에 사이드미러가 있어야 한다. 사이드미러는 외부에 있으면서 내부에 있어야 한다.
조건 분리를 적용하면 주행 속도가 고속인 조건과 저속인 조건으로 나눌 수 있다.
전체와 부분 분리를 적용하면 사이드미러를 전체와 부분으로 나눌 수 있다.
이런 식으로 적용하면 바로 아이디어 4개를 도출할 수 있다. 사이드미러는 접는 아이디어가 나올 수 있다.
내부에 장착되는 사이드미러 (모니터)가 이미 개발되고 있다. 고속일 때와 저속일 때는 사이드미러가 고속일 때 약간 접히는 아이디어도 생각해 볼 수 있다. (적용될지는 모른다.)
전체와 부분 분리를 적용하니깐 괜찮은 아이디어가 나왔다. 사이드미러에 진행방향으로 구멍을 뚫으면 거울에도 구멍이 뚫리고 공기는 사이드미러를 통과하고 거울면에서 보이는 주변상은 조각 거울로 보는 것과 같아서 운전에는 지장이 없을 것 같다.
비행기 바퀴를 없애는 것과 같이 사이드 미러도 없애는 방향으로 생가해보다.
분리 법칙은 단순해 보이지만 많은 분석 결과가 필요하다.
러시아 마스터가 예전에 해 준 조언이 생각난다.
"넌 정말 똑똑해서 문제를 들으면 아이디어가 바로 떠오를 거야.
하지만 처음에 생각나는 아이디어 5개는 버리는 것이 좋아.
그렇게 간단하게 생각나는 아이디어는 이미 남들도 생각해본 아이디어야.
돌아가는 것 같지만 분석부터 차근차근해야 제대로 된 아이디어를 낼 수 있어."
발명원리와 분리 법칙은 문제를 충분히 분석하고 난 다음에 적용하기 바란다.
기술적 모순에서 바로 물리적 모순 하나 만들어내고 바로 발명원리와 분리 법칙 적용해서 아이디어가 나오는 것은 강의 실습 시간만 그렇다. 실전에서는 전혀 다르다. 그렇게 교육받고 돌아가서 트리즈가 적용 안된다고 하지 말고 순서대로 적용하기 바란다.
국제트리즈협회 레벨 1 강의는 여기까지이다.
다음은 이 글에 제목인 창의성에 알람을 울리다 실습 편이 나갈 것이다. (예고)
