Altshuller는 40가지 발명원리를 쉽고 효과적인 활용을 위해 39모순행렬표를 개 발하였으나 비효율적이라는 지적에 따라 1975년 이후에는 39모순행렬표의 사용 을 중단하였다. 이후 Altshuller는 협력자들과 함께 수십만 건의 특허들을 물질-장 모델로 분석하여 18개의 물질-물질-장 모델(Substance-Field Model)이 포함된 76 가지 표준해(76 Standard Solution)를 제시하였다( 김효준, 2004).
(1) 물질-장 모델
창의적 문제해결이나 아이디어 발상에서 모순이라는 개념과 나란히 쌍벽을 이 루는 개념이 자원의 활용이다. TRIZ에서는 자원의 활용에 있어서 물질-장 분석 기법이 가장 돋보인다(김효준, 2004). 도구와 대상 사이의 상호작용은 에너지의
생성, 흡수 또는 전달로 인해 수행된다. 그래서 도구, 대상, 그리고 상호작용 에 너지는 최소한 하나의 기능을 수행하는 최소 기술시스템 모델을 세우는데 필요 충분조건이 된다.
<그림 2-2> 최소 기술시스템의 요소들
효과적으로 기능을 수행하기 위해서는 이러한 세 요소와 이들 사이의 상호작 용이 필요하다. “물질(substance)”이라는 용어는 약간 넓은 의미가 있다. 종종, 물 질은 복잡성 정도가 다른, 예를 들어 못, 키보드, 배 등과 같은 기술시스템이다.
“장(field)”이라는 용어는 두 물질 사이에 상호작용을 위해 필요한 에너지와 관련 이 있으며, TRIZ는 기계장(Mechanical field), 열장(Thermal field), 전기장 (Electric field), 자기장(Magnetic field), 화학장(Chemical field)과 같은 공학장으 로 다룬다(Victor Fey, 2005). 대상 물질은 항상 S1으로, 도구 물질은 S2로, 장은 F로 나타낸다. 두 개의 물질 S1, S2와 상호작용 장 F로 구성되는 물질과 장 구 조를 물질-장이라 한다(Victor Fey, 2005).
<그림 2-2> 가장 간단한 완전한 물질-장 구조
물질-장 분석만으로 문제에 대한 구체적인 답을 얻기 어렵지만, 일련의 개념 해 결책들을 생각하게 되는 토대가 된다. 그러한 대안들에 대한 이어지는 공학 및 비용 분석은 우리에게 최선의 해결책을 찾을 수 있도록 한다(Victor Fey, 2005).
더욱이 기술적 모순과 물리적 모순을 선정할 때 도구-대상 분석을 하면 물리적 모순을 선정하기가 쉬워진다. 도구와 대상은 시스템을 구성하면서 상호작용을 하 는데, ‘도구’는 원하거나 원하지 않는 기능을 수행하는 주체이고 ‘대상’은 도구의 영향을 받는 객체이다(현정석, 2018).
그런데, TRIZ 저서의 물질-장 연결기호의 정의가 서로 달라 혼란을 일으킬 수 있어(상세 내용은 참고자료 3 참고), 본 연구에서는 ARIZ- 85c의 물질-장 분석 연결기호로 통일하여 사용한다.
<표 2-3> ARIZ-85c에서 사용되는 물질-장 연결기호
또한, 물질-장 모델의 도구-대상 분석을 통해 기술적 모순의 도식 모델 (Typical Graphic Models of Technical Contradictions)을 설명할 수 있는데(상세 내용 참고자료 4 참고) (Genrich Altshuller, 1984), 이러한 기술적 모순의 도식 모델을 통해 기술적 모순을 보다 직관적으로 이해할 수 있다.
(2) 76가지 표준해 (76 Inventive Standards)
76가지 표준해는 위에 언급된 장 모델을 이용한 문제해결 기법으로, 물질-장 모델에 따라 문제를 해결하기 위해 시스템의 물리적 구조를 수정하는 방법에 대한 76가지 패턴이다. 문제와 해결책의 도식화라는 개념으로부터 시작된 표준해 지만 그것을 개발하면서 Altshuller는 또 하나의 중요한 개념을 기준으로 76가지 표준해를 정리해 나갔다(김효준, 2004). 76가지 표준해는 5개의 Class로 분류되는
데, 다음과 같다(Victor Fey, 2005). (상세 내용은 참고자료 5 참고) 제를 해결하는 효과적인 도구(tool)이지만(Davide Russo, Stefano Duci, 2014) 발 명자는 당면한 문제해결을 위해 76가지 표준해 중 어떤 표준해를 적용할 것인지
D/M(detection/measurement) 여부에 No를 택하게 되면 물질-장의 완전성 여부 를 묻는 말이다. 물질-장이 불완전한 경우에는 S2(도구) 혹은 F(장)를 이용한 해 결책을 제시하며, 물질-장의 구성이 완전할 때는 순서도의 흐름에 따라 최적의
작용 필요성과 해로운 상호작용의 여부에 따라 해당하는 모순해를 제시하고 있 으며, 물질-장이 강화해야 하는 경우에는, 알고리즘 B 로 이동하여 해결책을 제 시하고 있다. VIctor Fey의 ‘표준해를 사용하기 위한 알고리즘’은 당면한 과제를 해결하기 위하여 활용되는 76가지 표준해 중 어떤 표준해를 선택하는지에 대한 훌륭한 지표가 되고 있다.
5) 40가지 발명원리와 76가지 표준해간의 관계
40가지 발명원리와 76가지 표준해는 기술적 모순을 해결하기 위한 TRIZ의 방 법들이다. 그런데 이 들 간의 확연히 다른 모습에서 공통분모를 찾기는 쉽지 않 다. 그렇지만 40가지 발명원리는 기술적 모순을 해결하기 위한 ‘원리’, ‘구체적인 행동수단’이고, 76가지 표준해는 기술적 모순을 해결하기 위한 ‘방향’, ‘추상적 행 동지침’의 성격을 가졌기 때문에 서로의 관련성이 없어 보이지만, 서로 밀접한 관계를 갖는다(김효준, 2004).
이 두 방법 간의 관계를 Ellen Domb 등(1999)은 “The Seventy. Six Standard Solutions: How They Relate to the 40 Principles of Inventive Problem Solving”에서 설명하고 있다. 40가지 발명원리와 76가지 표준해와의 관계 도표는 다음과 같다(상세 내용은 참고자료 7 참고).
<표 2-4> 40가지 발명원리와 표준해 관계
Ellen Domb 등(1999)의 ‘40가지 발명원리와 76가지 표준해와의 관계’는 아직 채 워지지 않은 빈칸들이 있고, 일부 수정이 필요하다고 여겨진다. 그렇지만 40가지 발명원리와 76가지 표준해 사이의 밀접한 관계가 있음을 증명하는 훌륭한 자료 이며, 두 방법론 간의 연결을 통해 문제를 보다 효과적으로 풀 수 있다.