격물치지와 결정형 지능

1

알트슐러의 TRIZ(1946)

<겐리흐 알트슐러 박사>

2

1. TRIZ의 정의

• 인류가 축적해 온 방대한 기술과 지식을

• 재가공하여

• 규칙적이고 체계적으로 재사용될 수 있는

• 발명원리와 발전의 법칙이라는 형태로 추출

• 추가적으로, 자연과학적 전문지식을 활용할 수 있도록

• 기능별로 체계화한 지식기반의

• 기술개발방법론

러시아어인 “Teoriya Resheniya Izobretatelskih Zadach”

영어로 TIPS(Theory of Inventive Problem Solving)

격물치지와 결정형 지능

프랙탈 이론

프랙탈이란 작은 구조가 전체 구조와 비슷한 형태로 끝없이 되 풀이 되는 구조를 말합니다. 즉, 부분과 전체가 똑같은 모양을 하고 있다는 "자기 유사성(self-similarity)"과 "순환성

(recursiveness)"이라는 속성을 기하학적으로 푼 것으로 프랙 탈은 단순한 구조가 끊임없이 반복되면서 복잡하고 묘한 전체 구조를 만드는 것입니다. 프랙탈(fractal) 구조를 바라보고 있 으면 그 아름다움과 황홀감이 깊은 감동으로 마음속을 흔드는 것을 느낄 수 있습니다. 겉으로는 불규칙해 보이는 현상에서도 자세히 관찰해보면 어떤 규칙성을 찾을 수 있다는 것이 카오스 이론이고 그 혼돈된 상태의 공간적 구조로 기하학적이고도 규 칙적으로 나타난 모형이 프랙탈 구조로서, 프랙탈은 혼돈계의 불규칙성과 비예측성을 기술하고 분석할 수 있는 새로운 기하 학으로 볼 수 있습니다. 프랙탈이란 말은 "영국 해안선의 길이 측정"문제를 냈던 프랑스의 "만델브로트"가 만든 말로 라틴어 의 fractus(부서진)에서 유래합니다. 최근에 이르러 프랙탈이"

프랙탈 아트"라는 예술의 한 장르로 자리매김 하고 있으며 이 런 프랙탈 모형을 만드는 사람을 일컬어 "프랙탈 아티스트"라 고 합니다. 프랑스의 수학자인 만델브로트Mandelbrot는 1967 년 영국에서 발행되는 과학 잡지인 '사이언스'에 「영국을 둘러 싸고 있는 해안선의 총 길이는 얼마인가」라는 제목의 글을 발 표했습니다. 간단하게 생각하면 바보같은 질문 같은데 이 글에 서 만델브로트는 영국의 해안선의 길이는 어떤 자로 재느냐에 따라 얼마든지 달라질 수 있다고 주장했습니다.

프랙탈의 속성

• 자기 유사성(Self-Similarity)

• 순환성(Recursiveness)

– 자연계의 리아스식 해안선, – 동물혈관 분포 형태,

– 나뭇가지 모양,

– 창문에 성에가 자라는 모습, – 산맥의 모습

– 우주의 모든 것

태양계와 원자의 세계

패턴 리코크니션(Pattern Recognition)

버릇 버릇 역이용

나이에 따른 지능의 변화

유동성 지능은 선천적, 타고난 지능/ 뇌,신경계 발 달- 기계적 암기, 속도, 새 로운 문제 해결하는 능력 으로 청소년기 이후 지속 적으로 감소한다.

결정형 지능은 후천적, 환경/학습- 추리력, 언어 이해, 상식을 의미하며, 지 속적으로 증가한다.

결정형 지능 유동성 지능

일반지능

지능점수

14-17 18-20 21-28 29-39 40 - 60

나이에 따른 업적

(연령) 20대 30대 40대 50대 60대 70대 연령별 업적

예술가 과학자 작가

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(1) TRIZ의 지식배경

TRIZ가 바탕으로 하고 있는 지식은 기본적인 과학적 지식(물리,화학,기하학)과 약

250만

TRIZ 기초과학

- 물리학 - 화학 - 기하학

응용과학

기타문제 해결 기법

- 기계공학 -전자공학

-기타.

250 만건

이상의 특허

Inventive Patents

[40,000건]

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(2) TRIZ 란?

생존을 위한 독창적이고 창의 적인 아이디어를 얻기 위한 노력이 절실히 요구되고 있다.

“독창적이고 창의적인 아이디어는 모두가 우연히 얻어지는 것”

기존의 패러다임

아이디어 발상을 위해 아이디어 발상을 체계적으로

정리한 이론이 있으니

새로운 세계

기업

TRIZ

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TRIZ 적용 분야

-제품 개발상의 애로 과제 해결 -생산 공법 상의 애로과제 해결

-제품/공법의 개선

-새로운 기능의 구현 방법 도출 -신 공법/공정 개발

-특허 회피 설계

상품 기획/전략

-신 제품 이미지 도출

MGPP와 연계하여 세대별 이미지 도출 -전략적 특허 선점 및 특허 망 형성

TRIZ 요소 기술

신 제품/시스템 개발

기술적 애로과제 해결

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(3) 트리즈 계단

14

1 2 3 4

M

1 2 3 4

N

특수문제 특수해법

Prism of TRIZ

Analogy &

Modification

표준문제 표준해법

Teoriya Resheniya Izobretatelskih Zadach

수학에서 2차 방정식문제 해결을 위하여 근 의 공식을 적용하는 것과 같음

0 2

5

3 x

+ x + =

2

+ bx + c = 0 ax

(4) TRIZ의 작용원리

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(5) TRIZ 의 효과 분석 결과

장기간 TRIZ를 응용한 경우에는 일반적인 연구자 보다 1~2 수준 정도 높은 해법을 제공할 수 있다.

V. Souchkov [1997]. Integrated Technology of Conceptual Design, by Ideal Design Solutions B.V. Venlo, Netherland.

오른쪽 도표는 동일한 창의적 과제를 2개 엔지니어 그룹에 제공한 후 해법의 결과를 비교한 것이다.

두 그룹에게는 문제해결을 위한 소요시간에 제약을 두었다.

(5) 국내 트리즈 도입현황

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(6) 한국, 러시아 이어 세계 2위

러시아에 있는 국제트리즈협회(MATRIZ)에 등록된 한국인 트리 즈 전문가는 러시아인에 이어 둘째로 많다. 트리즈 자격증은 가장 낮은 수준인 레벨 1부터 트리즈 이론을 발전시키는 단계인 레벨 5까지 다섯 단계가 있다.레벨 1은 트리즈 책을 몇 권 읽어보면 되 는 수준이지만 레벨 4·5는 자격증 따기가 매우 까다롭다.

MATRIZ에 각종 트리즈 적용 사례, 출연 특허, 국제 트리즈 논문 등을 제시해야 하며 직접 MATRIZ로부터 구술 테스트를 받아야 한다. 전 세계에 레벨 4는 100여 명, 레벨 5는 60여 명에 불과하 다. 현재 국내에는 레벨 4가 10여 명, 레벨 5는 한 명도 없다.한국 에 트리즈 전문가가 많은 것을 두고 전문가는 한국의 경제발전 단계와 연계해 설명하기도 한다. GEN3파트너스의 김효준 오픈이 노베이션서비스 소장은 “미국과 유럽은 이미 15~20년 전에 경제 발전 단계가 창의성이 중시되는 단계에 도달해 있었다”며 “후발 주자로 주요 산업에서 세계 선두권으로 도약하고 있는 한국은 요 즘에야 창의성이 부각되고 있다”고 말했다. 또 90년대 중반 이후 트리즈가 세계에 알려지면서 창의성이 절박했던 한국 기업이 선 진국보다 더욱 적극적으로 트리즈를 선호하게 됐다는 설명이다.

대학교의 정규 과목으로 채택되기도 했다. 지난해 2학기에 처음 트리즈 정규 과목을 연 제주대의 현정석(경영정보학과) 교수는 “ 요즘 경영학 교육은 사업 아이템은 이미 정해졌다고 보고 시장조 사나 자금조달의 방법론 등을 가르치고 있다”며 “하지만 가장 중 요한 것은 사업 아이템을 정하는 것”이라고 말했다. 현 교수는 “ 트리즈가 경영학의 부족한 부분을 채워준다”며 “3년 동안 트리즈 강연과 세미나를 통해 학생이 13개의 특허를 신청하도록 지도했 다”고 말했다.

(7) 참고문헌

연도 일지

1926년10월 15일 구 소련의 타쉬켄트(Tashkent)서 태어남.

1940년 9학년(14세) 수중 잠수 장치의 발명으로 첫 번째 발명자 인증서(러시아의 국내 특허)를 받음.

1941년 10학년 카바이드를 연로로 사용한 로켓 엔진을 장착한 배를 만들었다.

1946년 움직이지 못하게 된 잠수함으로부터 잠수복 없이 탈출하는 방법개발 이 발명은 즉시 군사 기밀 로 분류되었고, 알트슐러는 카스피해 해군의 특허부에 자리를 배치 받았다. 적의 방어선 뒤쪽에 갇힌 병사를 아무 자원도 없이 돕기 위한 군사 유인 작전 해결을 위한 화학무기개발

1948년 발명이란 어떠한 원리의 도움으로 기술적 모순을 제거하는 것에 불과하다는 것을 깨달음. 샤피 로와 함께 스탈린에게 편지를 씀. 국가발명대회에 참가, 방염복을 발명하여 국가 발명상을 수상.

1950년 조지아(Georzia)에 있는 한 마을인 트빌리시(Tbilisi)에서 체포.발명가’의 와해 공작이라는 죄목으 로 25년형을 선고 받음.

1950년~ 1956년 모스코바 감옥에서 심문을 받으면서,

어떻게 하면 자는 것과 자지 않는 것을 동시에 할까? 라는 문제를 접함. 허락된 최소한의 휴식이 눈을 뜬 채로 앉아있는 것 뿐이란 것에 착안하여, 자기 위해서 동시에 눈을 뜨고, 감아야 한다는 모순을 해결하기 위해 담배 케이스의 종이를 찢어 2개의 종이 조각을 만든 다음, 숱이 된 성냥으 로 종이조각에 눈동자를 그렸고 룸메이트를 통해 종이 조각에 침을 발라 자신의 감긴 눈에 그것 을 붙임으로 문제해결을 하였다. ⇒ 발명하기 위해서는 모순을 극복해야 한다는 것을 깨달음.

수용소인 바르쿠타 광산에서, 광산에서 일어나는 긴급한 기술적 상황들을 끊임없이 해결하면서 TRIZ 이론의 개발에 힘씀.

(8) 겐리흐 알트슐러 박사

한양대학교 품질경영연구실

년도 일지

다른 캠프로 이송되어, 그곳의 늙은 지식 계급(과학자, 법률가, 건축가)들을 만나 ‘단일 학생 대학(One Student University)’을 개설하여, 그들이 제공하는 수업과 세미나에 참석. 수많은 지식을 접함. ⇒ ‘대학 교육’

1956년 알트슐러와 샤피로는 Voprosi of Psihologi [Problem of Psychology]라는 저널에 ‘발명 창조성과 심리학 (Psychology of Inventive Creativity)’이라는 논문을 처음으로 발표※ 논문내용은 전 세계의 200만 건의 축 적된 특허를 분석한 후에, 인간의 발명 활동의 결과를 기반으로 한 독특한 방법을 제안. 발명은 모순을 밝혀 내는 문제 분석으로부터 나온다는 것을 주장. 자신의 기본적인 발명 원리들을 적용하여 비교적 쉽게 해결할 수 있는 약 1,500가지의 기술적 모순이 존재한다고 결론내림.

1961년 알트슐러는 그의 첫 번째 책인‘발명을 배우는 방법(How to Learn Invent)'을 씀. 이 책에서 그는 발명가는 타고나야 한다라는 만연된 견해를 비난했다.

1959년~

1968년 12월

그의 이론을 인정받고자 구 소련의 최상위 특허 기구[VOIR - All Union Society of Inventors and

Innovators]에 수백 통의 편지를 씀. 9년째 되던 해(1968년)에 그는 마침내 답장을 받고, 발명 방법론에 관 한 세미나를 조지아(Georgia)의 드신테리(Dsintary)에서 개최.

1969년 알트슐러는‘Algorism of Inventing'이라는 새로운 책을 출판. 이 책에서 40가지 발명 원리를 제공

1989년 알트슐러를 회장으로 러시아 트리즈 협회가 설립.

1998년 8월 알츠슐러는 60여명의 제자들에게 자신이 직접 서명한 트리즈 마스터 자격부여

1998년9월24일 ^{생을 마감했다.}

(8) 겐리흐 알트슐러 박사(계속)

트리즈 전체 구조

현대적 트리즈의 변화 과정

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ARIZ^<Алго ритм(알고리듬-연산방식) Решения(레셰니아-해결) Нзобретбтельских(이조브레따 스키흐-발명) ЗадаH(자다취-문제)>

Algorithm for Solving Inventive Problems

76개의 표준해법

표준해는 하나의 ‘과학’영역 내에 존재하는 다양한 과학법칙을 활용하는 것이다. 이 러한 표준해는 크게 76가지로 분류하여 사용하고 있다.

1. 물질-장 모델의 구축과 파괴 (13개 표준해) 2. 물질-장 모델의 효율화 (23개 표준해)

3. 슈퍼시스템이나 마이크로 시스템으로의 이행 (6개 표준해) 4. 검출 및 측정에 관한 표준해 (17개 표준해)

5. 표준해를 적용한 기준( 17개 표준해) 표준해를 통한 해결안 개발 단계

1단계 : 물질-장 모델의 구성요소인 도구(Tool), 대상(Object), 장(Field)을 확인한다.

2단계 : 물질-장 삼각형 모델을 구축한다.

3단계 : 표준해를 참고하여 적용 가능한 해법을 찾는다.

4단계 : 문제를 해결하고 결과를 평가한다.

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(1) 기술적 모순 : 서로 다른 두 가지 기술적 특성이 서로 충돌 하는 것 (예) 석유 회사의 생산량과 품질,

프로펠러 비행기의 엔진무게와 비행속도 하드디스크의 기록의 정확도와 기록의 용량

(2) 물리적 모순 : 어떤 하나의 기술적 변수가 서로 다른 값을 동시에 가져야 하는 것이다.

(예) 비행기가 이착륙을 위해선 바퀴가 있어야 한다. 그러나,공기 저항을 줄이기 위해서는 바퀴가 없어야 한다.

(1) 발명문제의 정의

2. 트리즈에 의한 발명

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(2) 문제를 창조적으로 해결하지 못하는 이유

심리적 관성에 의한 사고영역의

제한

잘못된 문제해결방향

설정

기술적 지식의

부족

기술적 모순의

회피

(3) 사고의 융합

28

트리즈의 문제 해결방법

미래 시스템 진화 방향

30

TRIZ의 4가지 핵심 개념

• 발명문제의 정의

– 한 가지 이상의 기술적 모순이 존재하는 문제 – QFD의 설계특성 간 상충관계 해결에 적용 가능

• 창조적 해결안의 정의

– 기술적 모순에 타협하지 않고, 근본적으로 해결한 것

• 기술시스템의 발전과 진화

– 시스템에 존재하는 기술적 모순이 창조적으로 해결될 때 발전

• 따라서, TRIZ는 기술적 모순관계가 있는 창조적 문제를 해결하고 시스템을 발전시키기 위한 이론

1. 발명 문제와 해결안

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창조성을 방해하는 4가지의 벽

• 습관과 풍습

• 전통과 역사

• 규정이나 규칙

• 권위에의 종속이나 신뢰

• 과거에 입증된 것에 대한 안심감

• 적극적으로 사물을 보는 시각의 결여 습관면

(Habits)

• 관찰 부족

• 사실의 조사 부족

• 사물의 본질을 가리는 능력의 부족

• 인과관계를 파악하는 능력의 부족

• 사물의 본질을 표현하고 전하는 것의 어려움

인식면

(Perceptions)

• 형식에 얽매임

• 지나친 협조와 경쟁

• 오로지 이치와 이론만을 신뢰하는 것

• 숫자나 통계에 대한 맹신

• 지나치게 지식을 일반화하는 것

• 무리한 결론

문화면

(Culture)

• 틀리는 것에 대한 공포감

• 어리석다고 여겨질 것에 대한 두려움

• 부하, 동료, 상사를 믿지 못함

• 타협을 거부하는 것

• 성공을 서두르는 것

감정면

(Emotion)

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모순의 종류

한 요소가 상황에 따라 반응 (감소/ 증가, 존재유/무)이

다름 기술요소 간 Tradeoff

문제에 대해 무엇을 어떻게 해야 하는지

알지 못함

행정적 모순

기술적 모순 물리적 모순

모순행렬의 발명원리 이용

기술적 모순을 물리적 모순으로 변환

상기 분리원리를 이용한 해결 문제의 표면에 존재하므로

굳이 찾는 노력이 필요 없음

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회사내부의 지식 수준 동일산업내부의 지식 수준

사회전반적인 지식 수준 세상의 모든 가용 지식 수준 Level 5

Level 4

Level 3

Level 2

Level 1 개인적

전문지식

수준 32 %

45 % 18 %

4 % 1 %

a) Trial & error approaches b) Inventive Principles (40

principles)

c) Inventive Rules (76 Standards) d) ARIZ-85V

※ 창조 과정의 특성을 통한 수준분류

제1수준 : 다른 사물을 고려하지 않고 기존의 사물을 이용 제2수준 : 여러 개의 사물 중에서 하나를 선택한다.

제3수준 : 선택된 사물에 대해 부분적인 변경을 가한다.

제4수준 : 새로운 사물을 개발하거나 선택된 사물을 완전히 쪼갠다.

제5수준 : 완전히 새로운 복합시스템을 개발한다.

2. 해결안의 수준

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문제 수준별 트리즈 과정

수 준

과제선정 탐색개념

선정 자료수집 아이디어 탐색

아이디어 발견

실제적인 실행

A B C D E F

1 _과제활용 ^기존 _탐색개념 ^{기존의 기존자료} _활용 ^{기존해결책} _{활용 설계활용} ^{준비된 기존설계} _대로활용 2 ^{여러 과제 중} _하나선택 ^{여러 탐색 개념 중}

하나선택

여러 출처로부터

자료수집

여러 아이디어 중 하나선택

여러 설계 중 하나선택

기존설계를 수정하여 제조

3 _과제변경 ^원래

새 과제에 맞도록 탐색개념

수정

새 과제에 적합한 자료수집

기존의 해결책 변경

기존 설계변경

새로운 설계제조

4 ^{새로운 과제}_발견 ^{새로운 탐색}_개념발견 ^{관련된 새로운 새 과제에}

자료수집

새로운 해결책 발견

새로운 설계개발

새로운 방법을 설계에 이용

5 _문제발견 ^새로운 _방법발견 ^새로운

새 과제에 관련된 새로운

자료수집

새로운 개념 (원리)발견

새로운 건설적 개념개발

새로운 개념이 실행되도록 전체시스템수정

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40가지 발명원리

1) 분할(Segmentation) 2) 분리(Extraction)

3) 국소품질(Local quality) 4) 비대칭(Asymmetry)

5) 병합(Merging)-시간,공간 6) 범용성(Universality) 7) 포개기(Nesting)

8) 평형추(Counterweight)

9) 사전 예방조처(Preliminary anti-action) 10) 사전 준비조처(Prior action)

11) 사전 보호조처(Beforehand cushioning) 12) 높이 유지(Equipotentiality)

13) 반전(Inversion)

14) 타원체(Spheriodality) 15) 유연성(Flexibility)

16) 조처 과부족(Partial or excessive action) 17) 다른 차원(Another dimension)

18) 기계적 진동(Mechanical vibration) 19) 주기적 조처(Periodic action)

20) 유용한 조처의 지속(Continuity of useful action)

21) 건너뛰기(Skipping)

22) 유해물 이용(Convert harm into benefit) 23) 피드백(Feedback)

24) 중간매개물(Intermediary) 25) 셀프서비스(Self-service) 26) 대체수단(Copying)

27) 일회용품(Cheap short-living objects)

28) 기계식 시스템의 대체(Replace a mechanical system) 29) 공압 및 수압(Pneumatics and hydraulics)

30) 연한 껍질이나 얇은 막(Flexible shells and thin films) 31) 다공성 소재(Porous materials)

32) 색상변화(Color changes) 33) 동질성(Homogeneity)

34) 폐기 또는 복구(Discarding and recovering) 35) 모수 변화(Parameter changes)

36) 상태전이(Phase transitions) 37) 열팽창(Thermal expansion)

38) 강한 산화제의 이용(Use strong oxidizers) 39) 불활성 환경(Inert environment)

40) 복합재료(Composite materials)

3. 발명의 원리

시대

재사용이

화

트리즈 마인드 맵

한양대학교 품질경영연구실

한양대학교 품질경영연구실

한양대학교 품질경영연구실

40

40가지 발명 원리

4. 진화의 법칙

41 높은 수준의 발명의 결과로

새로운 시스템 등장

사회가 새로운 시스템의 가치를 인 정할 때 시작

문제의 극복, 효율성을 재고, 지 속적 투자로 표준이 확립됨 기술이 한계에 도달하여 개선의 여지

가 없으며, 새로운 시스템이 요구됨

진화의 4단계

• 이상을 증가 시키는 방향으로의 진화

• 시스템의 구성요소들이 불균등하게 발전하면서 진화

• 역동성과 조종성을 증가 시키는 방향으로의 진화

• 복잡성을 증가 시킨 후 단순화를 향하여 진화

• 조화와 부조화를 거치면서 진화

• 마이크로 레벨과 장(field)의 사용을 증가하는 방향으로의 진화

• 인간의 개입을 감소하는 방향으로의 진화

자전거 진화 역사

1810s-1820s

- Frame, two wooden wheels, handle bar - No pedals and transmission

- Brake: rider’s feet

1950s+

1980s+

Full suspension mountain bike Racing bike

- Pedals

- Wooden wheels

- Metal wheels

- Front wheel diameter+

as speed +

- “safety bike”

- 1884, Chain transmission, - 1890, pneumatic tires mounted

- lightweight, hand brakes, thin tires, hub gearing, drop handler bar

- suspension, sturdier frames, handle bar grips 1897 : 오버런 크러치

1845 : 브레이크

1870 : 베어링

기술 시스템의 불균일 진화 법칙

The Modern Ball

Feathery Cube

- Leather-covered ball (1618) - Stuffed w/ goose or chicken feathers

- Hard feather ball was hammered into roundness and coated w/ paint

The Gulta-Percha

- 1848 by R.A. Paterson

- Use Gutta-percha from a tree - Hard & non-brittle, becomes soft

impressionable at the temp of boiling water The hand hammered Gulta

- Hand hammered Gutta using a sharp edged hammer - Even patterns on the ball for improved flight

The Bramble

- highly detailed and symmetrical patterns

The Rubber Ball

-1898 by C. Haskell - Rubber thread wound around a solid rubber core - Extra 20 yards, dimple pattern - Mass produced

- Use Balata, Litium, Surlyn Covers - Cores of Titanium compounds Hybrid materials, softer shells And pressurized core

- 1966, 합성고무, 한 조각 - 1985, Bridgestone,

- 두 조각

골프 공의 진화

44

분리원리를 이용한 물리적 모순의 해결

 기술적 모순과 물리적 모순

기술적인 모순

시스템의 모수 A를 개선하면 모수 B가

약화되는 경우

물리적 모순

어떤 상황에서는 증가/감소 어떤 상황에서는 존재/사라짐

분 리 원 리 로 해 결 모

순 행 렬 로 해 결

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4. TRIZ의 진행 과정

테마선정 현상분석 Problem

Modeling K/B Search Solution 구체화

활 동 내 용

시스템 구조, 부품의 기능 작동원리 파악

관련특허분석 경쟁사 제품분석

기능모델링 모순 분석 개선인자 개악인자 발명원리 도출

기본아이디어 도출 아이디어 평가

유용효과 유해효과

비용 가능해 문제정의

6하 원칙 목표설정

아이디어구체화 적용상의 애로

분석 개선방향 도출

아이디어검증

기

법

기존분석기법 Multi screen scheme,

EFV 분석

진화의 법칙 40발명원리 77 표준해법

분리원리

Pointers to Effects(Effects, Patents

모순모델링 기능모델링Su-

F 모델링

3. 트리즈의 문제해결

46

47

S-Field의 3가지 기본 모형(1)

• 불완전한 시스템

: S-field 모형의 삼각형의 하나 혹은 두개의 요소가 부족한 상황

S

S

S

S

F

S-Field 분석

I. 3개의 구성요소

- F: 중력, 전기장, 자장, 핵력장, 물리장 등.

- S₁ : 바꾸려 하는 원래 물질의 속성

- S₂ : 첨가되어 불완전한 시스템을 해결하는 부분

48

성질이 급한 청어는 늘 시장에 도착하기 전에 죽 었습니다. 수많은 어부들이 온갖 방법을 다 동원 해 살아있는 청어를 시장에 가져오려 했지만 실 패의 연속이었습니다. 그러던 어느 날 시장 한 복

판에 살아있는 싱싱한 청어가 팔딱거렸습니다.

사람들은 신이 나서 청어를 사갔습니다.

돈을 많이 번 그 어부에게 알아본 비법은 다름 아 닌 청어의 수조통 안에 바다메기 몇 마리를 넣어

준 것이었습니다. 청어의 천적은 바로 바다메기 였습니다. 청어는 바다메기에게 잡혀 먹히지 않 기 위해 바다에서만큼 열심히 헤엄을 친 것이지

요.

•

- 첫째 대안인 냉동은 어류의 생체적 변동을 발생시키고, 지속적 냉동이 요구된다.

둘째 대안은 독(basin)을 이용하는 것이다. 그러나 어류를 움직이게 하기 위해 물의 혼합, 펌 프작업,진동, 전기 충격 등 다양한 방법을 사용해도 소용이 없다.

고기는 살아있어야 한다. 방법은?

불완전 시스템 -예제

49

과학 현상과 효과를 이용한 해결책 예

• 음향의 속성을 변화 시킨다.

– 음향 캐비테이션(acoustic cavitation) – 음향 진동(acoustic vibration)

– 전기장에 의한 초음파 속성의 변화(change in ultrasonic characteristics due to an electric field)

– 공명(resonance)

– 초음파 진동(ultrasonic vibration)

• 액체를 흡수한다.

– 흡수(adsorption)

– 강자성(ferromagnetism)

– 초음파 모세관 효과(ultrasonic capillary effect) – 거품의 사용(use of foam)

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아이디어 생성 원칙

자유연상 강제결합

직 관 적

체 계 적 접

근 방 법

창조성 기법

직관적 자유연상법 직관적 강제결합법

체계적 자유연상법 체계적 강제결합법

• Brainstorming

• Brainwriting

• Attribute Listing

• Progressive Abstraction

• Morphological Matrix

• Excursion cybernetics

• Semantic Intuition

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발명원리 예

1. 분할(Segmentation)

– 물체를 독립된 부분으로 나눈다.

– 물체를 조립식으로 만든다 – 물체의 분할 정도를 늘린다.

– 예) 모듈로 된 컴퓨터 부품, 조립식 가구, 원하는 길이 만큼 쉽게 이을 수 있는 호스, 거대한 트럭의 트럭과 트레일러

2. 분리(Extraction)

– 방해가 되는 부분이나 속성을 물체로부터 분리한다.

– 필요한 부분을 물체로부터 분리한다.

– 예) 압축공기가 필요한 건물에서 요란한 압축기를 건물 밖에 위치 시킴

일본 조총의 분리

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3 국소품질(Local quality)

• 동일한 구조의 물체나 환경을 이질적인 구조로 변환한다 / 물체의 각 부분이 최 적의 상태에 놓이게 한다 / 물체의 각 부 분이 다른 기능을 수행하게 한다 / 일정 한 온도, 압력, 밀도 대신에 이들의 변화 율을 사용한다.

․뜨거운 음식과 찬 음식, 음료를 구분하 기 위한 칸막이가 있는 도시락

․지우개 달린 연필 ․다기능 공구

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4 비대칭(Asymmetry)

물체의 구조를 대칭 구조에서 비대칭 구조로 바꾼다 / 물체가 이미 비대칭 이라면 그 정도를 증가시킨다.

비대칭 혼합 용기(믹서, 레미콘 트럭)

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5 병합(Merging)

• 동일하거나 비슷한 물체들을 가 까이 모아 두거나 병합한다(공 간) / 물체들이 연속적 또는 병 렬로 작동하게 한다(시간).

․오디오세트 ․네트워크로 연결 된 개인용 컴퓨터

․바람개비

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6 범용성(Universality)

시스템이 여러 기능을 수행하도록 한다.

․침대용 소파 ․유모차로 변환되 는 자동차 안전 시트

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7 포개기(Nesting)

하나의 물체를 다른 물체 속에 넣는다 / 하나의 물 체가 다른 물체의 구멍을 통과한다.

․마이크와 스피커가 내장된 오디오시스템

․라디오 안테나 ․카메라 줌렌즈

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8 평형추(Counterweight)

• 물체의 무게를 양력을 가진 다 른 물체와 연결하여 상쇄한다 / 물체의 무게를 공기나 물에 의 한 주위 환경과 상호 작용하게 한다.

건설용 기중기 ․비행기 날개의 소용돌이 줄무늬

사용하는 칼날

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9 사전 예방조처(Preliminary anti-action)

어떠한 작용을 해야 할 경우 사전에 이에 대한 역작용을 고려한다 페인트칠을 하지 않을 곳을 미리 테이프로 싼다.

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10 사전 준비조처(Prior action)

물체가 겪게 될 변화를 미리 겪게 한다 / 이동시간의 낭비 없이 물 체를 바로 사용할 수 있도록 편 리한 위치에 배열한다.

미리 풀칠해 둔 벽지

무디어진 부분을 잘라내서

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11 사전 보호조처(Beforehand cushioning)

신뢰성이 낮은 물체에 대해서 미 리 비상 수단을 준비해 둔다.

예비 낙하산 ․도난 방지를 위 한 상품의 바코드

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12 높이 유지(Equipotentiality)

• 물체가 올려지거나 내려가지 않 도록 작업조건을 변화시킨다.

․자동차 엔진 오일을 교환시 작 업자가 구덩이에 들어가서 작업 한다.

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13 반전(Inversion)

문제를 해결하기 위해서 반대의 조 치를 취한다 / 움직일 수 있는 부분을 고정시키고, 고정된 부 분을 움직일 수 있게 한다.

․공구대신에 부품을 회전시킨다.

․러닝머신

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14 타원체(Spheroidality)

직선 대신에 곡선을 이용한다 / 롤러나 볼, 나선형, 돔을 이용 한다 / 원심력을 이용하여 직 선운동을 회전운동으로 바꾼 다.

․물체를 들어올리는데 사용하 는 나선형 기어

․컴퓨터 볼 마우스

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15 유연성(Flexibility)

최적 작동조건을 위해 물체나 외부 환경이 변하게 한다 / 물체의 각 부분이 상대적으로 움직일 수 있도록 나눈다 / 물체가 만일 유 연하지 않다면 유연하게 한다.

․조정 가능한 핸들, 의자, 거울

․의료검사를 위한 유연한 결장 경

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16 조처 과부족(Partial or excessive action)

주어진 해결방법을 이용하여 목 표를 100% 달성할 수 없다면, '조금 덜' 또는 '조금 더'와 같 은 방법을 이용한다.

․페인트칠 할 때 과도하게 뿌 린 다음에 초과된 부분만 제 거한다.

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17 다른 차원(Another dimension)

물체를 2차원 혹은 3차원 공간으 로 옮긴다 / 단층 배열 대신에 다층 배열을 이용한다 / 물체 를 기울이거나 방향을 전환한 다 / 주어진 영역의 반대쪽을 이용한다.

․5축 절단공구 ․여러 장의 CD 가 들어가는 CD 플레이어

․덤프트럭

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18 기계적 진동(Mechanical vibration)

물체를 진동시킨다 / 진동이 있 다면 진동수를 증가시킨다 / 전자기장을 초음파 진동과 함 께 이용한다.

․진동하는 날을 가진 전자 조 각칼

․초음파 진동을 이용한 결석 파괴.

․유압 해머

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19 주기적 조처(Periodic action)

연속적인 조처 대신에 주기적인 조 처를 취한다 / 조처가 주기적이 라면 주기의 정도를 바꾼다.

해머로 물체를 반복해서 두드린 다.

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20 유용한 조처의 지속(Continuity of useful action)

물체의 모든 부분이 항상 최대한으 로 작동하게 한다. 프린터 용지를 공급하는 동안 인쇄한다.

21. 서두르기 (Hurrying) [고속 처리 (rushing through)]

공정이나 어던 단계 (예: 파괴적이거나, 해롭고 위험한 공정)를 고속으로 처리한다.

예- 우유를 저온 살균하는 전통적인 방법은 15초 동안 72℃까지 가열하는 것이다.

초고온 살균법은 단지 2초 동안 138℃까지 가열하여, 우유의 저장시간을 증가시킨다.

- 사업에서 때로는 천천히 완전한 작업을 수행하는 것 보다 신속하게 행하는 것이 더 중요할 수도 있다. IBM의 설립자인 토머스 왓슨(Thomas J. Watson)은 다음과 같이 말했다. “만약 당신이 성공하기를 원한다면, 당신의 실패율을 두 배로 하시오.”

시장 1등의 중요성은 새로운 표준을 확립하기 위한 e-비즈니스 경제에 대한 많은 연구에서 강조되고 있다.

한양대학교 품질경영연구실

22. 전화위복 ( “Blessing in disguise”) )[해로움을 이 로움으로 (Convert harm into benefit)

전화위복은 “레몬을 레몬수”로 만드는 것과 같 다. 긍정적인 효과를 얻기 위해서 해로운 인 자 (특히 환경이나 주위의 해로운 효과)를 사용한다.

예- 조직에서 불평과 파괴적인 비판은 부정적인

“부담”이지만 이것은 조절되어, 긍정 변화 를 가져오곤 한다.

- 울적한 기분을 노래하는 것 또한 예이다. 가수 는 개인적인 고난을 다른 사람들을 위한 즐거움으로 돌린다.

- 예방접종은 해로운 바이러스로부터 인간을 보 호하기 위해서 해로운 바이러스를 어떻게 다루어야 하는지를 알려주는 고전적인 예이 다.

- 알레르기를 일으키는 물질인 알레르겐에 대한 내성을 기르기 위해서 그와 동일한 물질의 추출물에 노출시킨다.

23. 피드백 (Feedback)

프로세스 또는 작동을 개선하기 위해서 피드 백일 도입한다. 만약 피드백이 이미 사용 되고 있다면, 그 크기 또는 영향력을 바꾼 다.

24. 매개체 (Intermediary) [매개자 (Mediator)]

중간매개 전달자 또는 중간매 개 공정을 사용한다.

예- 중립적인 제삼자는 힘든

협상의 매개체 역할을 할

수 있다. 판매 촉진을 위해

서 소비자가 공평한 전문

가라고 인정하는 중개자를

추천 할 수 있다.

대상물이나 시스템이 유용한 보조 기능을 수행하게 함 으로써 스스로 서비스하게 한다.

예- 셀프서비스 패스트푸드 식당

- 어떤 검색 엔진은 웹 사이트를 사용하는 빈도를 가지 고 품질의 척도로 쓰며, 더 많은 사람이 방문할수 록 더 높은 추천 순위를 기록한다. 이것은 피드백 과 셀프서비스의 조합이다.

한양대학교 품질경영연구실

25. 셀프서비스 (Sel Self Service)

26. 복제 (Copying)

이용할 수 없거나 비싸거나 깨지기 쉬운 물 건 대신에 간단하고 값싼 복제물을 사용 한다.

예- 실제 모형 대신 가상 모형을 사용한다 ./- 직접 측정하는 대신 사진으로 측정 한다.

- 대상물 대신에 모의 실험을 사용한다. 이 것은 제품이나 서비스뿐만 아니라 많 은 비즈니스 과정에 적용된다. / - 출 장 가는 대신 화상 회의를 한다.

- 희귀한 고서적이나 문서 등은 스캔을 하 면 모두 사람들이 다 열람할 수 있고 원 본도 보존할 수 있다.

27. 값싼 일회용품 (Cheap disposables)

어떤 품질은 손해 보면서(예를 들어 서 비스 기간과 같은) 몇 개의 값싼 물 건으로 비싼 물건을 대체한다.

- 일회용 종이와 플라스틱 식기 / - 일회용 수술 도구 / - 일회용 보호 의류

28. 기계적 상호작용의 대체(Mechanical interaction substitution, use of fields)

기계적인 방법을 감각(광학, 음향, 맛 또는 냄새) 방법으로 대체한다.

예- 우리는 의사소통과 비즈니스에서 새로운 상호작용이 증가하는 것을 또한 명확 히 볼 수 있다. 인간 사회가 시작되었을 때 모든 대화는 얼굴을 맞대고 했다. 하지 만 지금은 글, 전신, 전화, 팩스, 전자우편, 화상회의 그리고 그 밖의 다른 수단으 로 대화를 한다.

- 서식을 채우는 대신 터치스크린 방식으로 소매 소비자가 데이터를 입력한다.

한양대학교 품질경영연구실

29. 공기압과 수압

(Pneumatics and hydraulics) 대상물 또는 시스템의 고형

부품 대신에 기체 또는 액체(

예를 들면 공기로 부풀리기,

액체로 채우기, 공기쿠션, 액

체 정역학)를 사용한다.

30. 유연한 막과 얇은 필름 (Flexible shells and thin films)

3차원 구조물 대신에 유연한 막과 얇은 필름을 사용한다. 유연한 막과 얇은 필름을 사용하여 대상 물 또는 시스템을 외부 환경과 격리한다.

예- 음료용의 무거운 유리병은 알루 미륨 같은 얇은 금속 또는 얇은 플라스틱 재료로 만든 캔으로 대체되었다. 수압이 역시 사용된 다. 음료의 압력은 캔을 단단하 게 만든다. 강도가 약해지지 않 으면서 무게가 감소된다.

31. 다공질 재료 (Porous materials)

대상물을 다공질 재료로 만들거나 다공질 재 료를 첨가한다. (삽입, 코팅등)

예- 첨단 기술의 극세사는 이제 잘 알려져 있 다. 작은 구멍은 물의 통과는 막지만, 습 기의 증발은 가능하다.

32. 광학특성 변경 (Optical property changes) [색상 변경 (changing the color)]

대상물 또는 그 외부 환경의 색깔이나 투명도를 변경한다.

- 기업 색깔의 창조 (맞춤 색깔의 사용 으로 강력한 브랜드 이미지를 창출 한다.)

삼성은 파란색, SK는 빨간색, S-OIL 은 노란색

- 비즈니스 스쿨의 사례 연구는 종종 위기관리의 형태로서 “투명한”기업 의 행동에 대한 존슨 앤 존슨의 사 례를 인용한다. 타이레놀 제품에 혼 입 사건 문제가 있었을 때, 회사는 즉시 약을 회수하고 그 사실에 대한 모든 정보를 사람들에게 알려주

었 다. 그러한 상황에 대한 빠르고 정직한 발표로 타이레놀은 명예 회 복이 되었고, 회사는 좋은 이미지를 유지하게 되었다.

33. 동질성 (Homogeneity)

대상물을 똑 같은 재료(또는 동일한 특성을 가진 재료)와 상호 작용하게 한다.

예- 같은 곳에 배치된 프로젝트 팀

34. 폐기와 재생 (Discarding and recovering)

기능을 완수한 대상물의 일부를 폐기하 거나 (분해하거나 증발시켜서 폐기함) 작동하는 도중에 그것을 변경시킨다.

예- 비즈니스에서 프로젝트 조직은 폐 기와 재생의 좋은 예이다. 좋은 프로젝 트는 끝마쳐야만 한다. 그러면 조직은 결국 해체될 것이다. 그 조직원들은 새 로운 프로젝트에서 다시 자신의 기술을 사용할 수 있다. 모든 업무에서 지식과 기술은 일하는 동안과 재교육을 받는 동안에 직접적으로 새로워지고 개선된 다.

35. 파라미터 변경 (Parameter changes) 속성 변환 transformation of properties

대상물의 물리적 상태를 바꾼다. 농도 또는 밀도를 바꾼 다. 유연성의 정도를 바꾼다.

예- 고객 주문 생산 시스템은 고객 자신이 원하는 것에 딱 맞게 제품을 설계할 수 있도록 더 많은 유연성 을 고객에게 부여한다.

36. 상태전이 (Phase transitions transitions)

상태전이 과정에서 생기는 현상을 이용 한다. (예를 들면 부피변화, 열의 손실 또는 흡수)

예- 조직이 구조 변경을 할 때 (인수와 합병 또는 내부 변화), 이에 수반되는 현 상은 상전이에 있어서의 열과 유사하 다. 즉, 많은 혼란이 있게 된다. 이 혼란 기간을 이용하기 위한 건설적인 방법 은 새로운 전략으로 비즈니스 시스템을 배열하는 새로운 방식을 찾기, 고객 또 는 공급자와 새로운 제휴 맺기, 그리고 쓸모없는 관습을 폐기하기 등을 포함 한다.

- 프로젝트의 각 단계, 즉 개념- 출생- 발전- 성숙- 쇠퇴 단계의 요구 사항을 알아차린다.

37. 열팽창 (Thermal expansion)

물질의 열팽창(또는 수축)을 이용한다.

38. 강산화제 (Strong Oxidants) [가속 산화 (accelerated oxidation)]

일반 공기를 산소가 풍부한 공기로 대체한다. 산소가 풍부한 공기를 순 수 산소로 대체한다.

예- 강의 형태의 교육 훈련 대신 모의실험과 놀이 등을 사용한다

39. 불활성 환경 (Inert atmosphere)

보통의 환경을 불활성 환경으로 바꾼다.

40. 복합 재료 (Composite materials)

균일 재료를 복합(다층)재료와 시스템으로 바꾼다. 예- 조직에서 각 전 문 분야 협력의 프로젝트 팀이 한 분야의 전문가 집단들보다 더 효과 적인 경우가 가끔 있다. 마케팅, 교육, 학습 및 오락에서도 한 가지 매 체실행 보다 멀티미디어 프레젼테이션이 훨씬 더 낫다.

39가지 기술 파라미터

한양대학교 품질경영연구실

모순 행렬표( contradiction Matrix)

트리즈의 발전 방향

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4세대 트리즈

한양대학교 품질경영연구실

시스템 성장단계별 지표 변화

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TRIZ Tool 기본요소

- Function, Tool, Object - Element, Feature, Value

Su-Field Modeling EFV Analysis

• System 발전법칙

• Standard Solutions

(Inventive Rules) • ARIZ

• Separation Rules

• Multi-screen Scheme

• 39 Parameters

• IFR

• Contradiction

• 40 Principles

Self Study Review ( 2 weeks)

Self Study Review ( 2 weeks)

Self Study Review ( 2 weeks)

TRIZ 교육 구성

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참 고 문 헌

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Lucie Press

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