SIT의 해결책 전략
Horowitz (조영필 역)
4.1.2.1. 해결책 전략
모든 공학 시스템은 상호 관련된 물리적 객체 및 이들의 관련 속성의 집합인 구조로 표현될 수 있으며 이는 기능을 지원하는데, 기능이란 물리적 객체의 속성을 변경하는 작업이다(Goel, 1997 참조). 결과적으로, 공학 시스템이 원하지 않는 효과에 의해 어려움을 겪을 때 문제해결사는 시스템의 기능에 초점을 맞추거나 또는 시스템의 구조에 초점을 맞춰 문제해결 프로세스를 시작할 수 있다. 기능에 집중하는 문제 해결 프로세스를 시작할 때, 문제해결사는 어느 원하지 않는 효과라도 줄이거나 제거할 (SIT 용어로는 질적 변화를 가져올) 수 있는 가능한 새로운 기능을 먼저 생각한다. 닫힌 세계 조건(CW)은 해결책을 기존 객체만 수정(또는 제거)하도록 제한하기 때문에 새로운 기능은 나중에 기존 객체(또는 적어도 기존 유형의 객체)와 연결되어야 한다. 문제해결사가 구조에 중점을 두어 문제 해결 프로세스를 시작하기로 선택한 경우, 그는 먼저 기존 구조의 수정을 생각하고 (다시 CW조건이 이를 제한) 나중에 수정이 실제로 원하는 질적 변화를 초래하는지 확인해야 한다. 기능으로 시작하는 것과 구조로 시작하는 이 두 가지 문제 해결 접근을 SIT에서는 해결책 전략이라고 한다. 두 전략은 다음과 같이 정의된다.
첫째, 확장 전략: 먼저 원하는 질적 변화를 가져올 수 있는 새로운 기능(작업)을 추가하여 시스템의 기능을 확장하고, 그런 다음 이 작업을 수행할 닫힌 세계 객체를 식별한다.
둘째. 구조 조정 전략: 먼저 시스템의 구조를 수정하고, 수정된 시스템이 질적 변화 조건을 충족하는지 확인한다.
다음 문제는 확장 전략의 적용을 예시한다. 내구성 테스트는 용기에서 수행되며, 그 속에서 시료는 고온 및 고압 상태에서 산성 액체에 담긴다. 용기는 이러한 조건을 견디기 힘드므로 자주 교체가 필요하다. 이 문제에서 자연적인 문제 특성은 속성(산의 농도)과 바람직하지 않은 효과(용기의 손상) 간의 관계이다. 이 관계를 질적으로 변화시키는 작업을 생각하는 것은 매우 간단하다. (둘 사이에 접촉이 없도록) 산을 용기에서 분리하는 것이다. 이 작업은 현재 시스템의 기능을 확장한다. 문제 해결은 이제 작업을 수행하는 대리인 역할을 할 닫힌 세계 객체의 선택으로 진행된다. 예를 들어, (용기에서 산을 분리하는) 필요한 작업을 수행할 객체는 시료자체일 수 있다. 그 객체의 필요한 수정은 시료의 형상을 작은 용기의 형상으로 변경하여 산이 담기도록 하는 것이다.
다음 문제는 구조조정 전략의 적용을 예시한다. 특수 유형의 철근 콘크리트 빔에는 미리 늘어난 강철 봉이 필요하다. 봉을 통해 흐르는 전류에 의해 봉이 늘어나고 가열된다. 열로 인해 봉이 팽창하여 고정되어 길이가 일정하게 유지된다. 봉이 서늘해지면 그것들은 요구된 장력 상태가 된다(그림 4-2 참조). 새로운 유형의 봉이 등장했을 때 문제가 발생했다. 공정의 높은 온도는 이 새로운 봉의 기계적 특성을 위험하게 약화시켰다. 이 문제를 자세히 살펴보면 금속 봉의 손상과 봉의 온도와 같은 자연적 문제 특성 사이의 관계를 깨거나 뒤집는 작업을 생각하는 것은 불가능하다는 것을 알 수 있다. 예를 들어 열원에서 봉을 분리하면 시스템 작동이 중지된다. 이 문제에 대한 가능한 해결책은 두 개의 봉(기존 봉과 새 봉)을 일렬로 함께 고정하는 것이다. 기존 봉은 두 개의 연결된 봉이 충분히 길어질 때까지 (봉을 통해 전류가 흐르는 동일한 기술을 사용하여) 가열된다. 그러면 끝점이 고정된다. 기존 봉이 식으면, 그것은 새 봉을 늘리게 한다. 이 해결책은 시스템을 기능적으로 확장하지 않고 시스템을 재구성한다. 봉을 가열된 부위와 서늘하게 남겨진 부위로 나누어 새로운 수준의 설계 자유도를 얻을 수 있다. 구조 조정 전략은 그 의미(또는 기능)를 이해하기 전에 해결책의 구조가 결정되는 역사고 프로세스를 발생시킨다는 점을 주목하는 것이 흥미롭다. 이러한 역사고 프로세스는 Finke[Finke, 1992]에 의해 기능은 형태를 따른다(FFF)의 인지 프로세스로 정의된다. 2장에서 언급했듯이 Finke가 수행한 일련의 실험은 사람들이 이 프로세스를 따를 때 더 창조적인 결과를 만들어낸다는 것을 보여주었다. 두 번째 전략은 문제해결사를 FFF 사고 프로세스로 강제한다.
그림 4-2. The Stretching SystemHorowitz의 박사학위 논문에서 (2021. 8. 20)
