트리즈 - 모순을 극복한 이상 해결책

 

 

1. 트리즈란?

가) 일반적 사고와 창조적 사고

트리즈를 논하기에 앞서서 일반적 사고와 창조적 사고의 차이점에 대하여 설명하겠습니다. 일반적 사고는, 일상 생활에서나 주변에서 얻은 정보, 과거의 경험에 의하여 얻은 정보나 지식을 바탕으로 원하는 결과 (Wanted result)를 얻는 것, 즉 문제를 해결하는 사고 방식입니다. 경험에 의한 해결 법칙에 의하여 합리적이고도 논리적인 방법으로 문제를 풀어나갈 수는 있으나 우리는 창조적인 문제 (Inventive problem) 를 만나면 심리적 관성 (Psycological inertia) 으로 인하여 관습적이고도 전통적인 사고방식에 젖어 혁신적인 아이디어 창출을 방해하고 다양한 관점에서의 문제 검토 기회를 잃게 됩니다. 그러므로 문제의 본질을 잘못 이해하거나 해결 법칙을 잘못 적용거나 지식의 부족으로 시행착오를 겪기도 합니다.

창조적 사고는 창조적 문제 (Inventive problem)를 만나면, 그 본질을 파악하여 모델링하는 방법과 해결 원리에 의하여 추상화된 창조적 해결 도구를 사용함으로써 다원적이며 조직적이고 체계적인 과정을 거쳐 합리적이고도 논리적으로 원하는 결과 (Wanted result), 즉 해결책을 얻어내는 사고방식입니다. 그러므로 시행착오를 겪는 것을 줄이고 문제를 본질적으로 해결하게 됩니다.

* 창조적 문제 : 원하는 결과를 구현할 수 있는 해결안을 모르는 문제로써, 통상적으로 경험이나 책, 주변 정보에 의하여 해결할 수 없는 문제입니다.

 

공통적으로, 창조적 사고와 일상적인 사고를 할 때의 사고(思考)는 원하는 것(Wanted Result) 을 얻기 위하여 이루어집니다.

 

나) 트리즈의 탄생

트리즈(TRIZ, 러시아어에서 옴.) 는 영어로 표시하자면 Theory of Inventive Problem Solving 이며 , 1946년 부터 1963 년 사이에 러시아의 유태계 과학자인 알츠 슐러에 의하여 개발된 위의 창조적 문제를 해결하는 추상적인 해결 도구입니다. 20만건의 특허를 분석하여 공통적인 창조적 문제 해결 원리를 발견하여 이것을 원리로 집대성하였습니다. 우리는 7x3 = 21 이라는 것을 알고 있습니다.  구구단이라는 추상적 도구가 있으므로 7 개를 3번 더하면 21 개가 된다는 것을 알고 있습니다. 트리즈도 마찬가지입니다. 이러한 원리를 이해하여 적용하면 충분히 창조적인 문제를 혁신적으로 해결할 수가  있겠습니다.  

다) 최소 시스템

우리는 원하는 것 (Wanted result) 를 어떻게 얻을 수 있나요? 

우선, 트리즈에서 말하는 최소 시스템에 대하여 설명하겠습니다. 시스템이라는 것은, ‘어떤 결과(Wanted Result)를 만들어내는데 관련된 요소들의 집합체’ 를 의미하며, 여기서 최소 시스템은, 바로 대상(Object), 작용 (Action), 도구(Tool)로 구성되어집니다.

즉, 우리가 원하는 것은 대상 (Object) 의 속성(Attribute)을 변화하여 얻을 수가 있는 것입니다. 대상의 속성 변화를 위해서는 대상에게 작용이 가해져야 합니다.

 

 

도구는 대상(Object)의 속성변화를 발생시키기 위한 작용을 하는 물질이나 물체를 말합니다.대상의 속성변화를 위한 작용(Action)은 자연(自然)에 의해 이루어질 수도 있습니다. 도구는 단일물질일 수도 있고 여러 물질이나 물체가 조합된 시스템일 수도 있습니다.  도구가 동작할 수 있게 하는 여러 가지 구성요소들의 집합체가 기술시스템이 되겠습니다.

라) 기능 모델

 

트리즈에서는, 기능(Function) 이라는 것은, 어떠한 도구(Tool) 에 의해서  어떤 대상(Object)의 속성을 변화케 하는 작용(Action)을 의미합니다. 기능(function)을 정의하려면 우선 대상(object)의 어떤 속성(feature)이 변화되는지 파악해야 합니다. 트리즈 관점에서 대상(object)의 어떤 속성(feature)도 변화되지 않는 경우, 작용(action)은 기능(function)으로 인정되지 않습니다.

 

 

 

이해를 돕기 위하여, 선풍기의 기능을 예를 들어서 설명하겠습니다.

 

전기를 이용한 최초의 선풍기는 1882년 발명되었므며, 127년간 선풍기 날개를 사용하여 왔습니다. 최근, 다이슨이라는 사람이 핸드 드라이어를 만들다 바람이 나오는 곳 주변은 오히려 공기가 안으로 빨려들어가는 재미있는 현상을 발견하게 되었습니다. 처음에는 간단한 현상에서부터 시작하여 비행기 원리와 제트엔진의 원리가 응용되어 시원한 바람을 몇 배가 강하게 만드는 날개없는 선풍기가 발명되었습니다.

 

 

먼 옛날부터 인간은 더위를 식히는 방법을 생각했을 것입니다. 숲 속이나 바닷가나 자연에서 부는 바람이 더위를 식혀 주었습니다. 시원한 바람을 일으켜 더위를 식히고 싶어했을겁니다. 여기서는 시원한 바람이 원하는 것 (Wanted result) 이라고 볼 수 있습니다. (트리즈에서는 무엇인가를 처음 정의할 때 개인의 심리적 관성을 배제하고 될 수 있으면, 객관적이고도 쉬운 말로 표현하는 것이 좋습니다.)

 

최소 시스템은, 바로 대상(Object), 작용 (Action), 도구(Tool)로 구성되어지는데, 우리가 원하는 것은 대상 (Object) 의 속성(Attribute)을 변화하여 얻을 수가 있는 것입니다. 대상의 속성 변화를 위해서는 대상에게 작용이 가해져야 합니다.

 

어떤 대상(Object) 의 속성(Feature)이 변화가 되어야  시원한 바람이 불게 (Wanted result) 됩니다. 여기서의 그  대상(Object) 은 공기가 되겠습니다. 다른 것일 수도 있습니다. 정하기 나름입니다. 공기 대신 다른 기발한 것일 수도 있습니다. 바람이 불기 때문에 시원해지는 것인데, 바람이 불게하는 원인은 객관적이고도 쉬운 기술적 표현을 빌리자면 공기의 흐름이 변화되기 때문임 (속성 변화) 을 알 수가 있습니다. 일반인도 초등과학을 배우므로 쉬운 기술에 대하여 익숙한 지식을 갖고 있지요. 공기, 흐름 등등....

 

어떻게 하면 공기의 속성이 변화되어 시원한 바람이 불게 될까요?

도구(Tool)를 사용하여 공기(Object) 에다가 어떤 작용(Action)을 가해주어야 하는데, 즉 부채 또는 선풍기의 날개 (도구, Tool)로 공기(대상,Object) 를 움직여 (작용, Action) 시원한 바람이 불게 하면 되는 것입니다.

 

 

여기서 도구(Tool)는 부채 또는 선풍기 날개, 대상(Object)은 공기가 되고, 작용(Action) 은 '움직인다.' 입니다. (기능 모델)

 

여기서, 부채 또는 선풍기의 기능(Function)은, 공기 (대상,Object) 를 움직이게 하는 작용(Action)입니다. 여기서 공기(대상, Object) 의 속성(Feature)이 변화됩니다. 즉, 공기 흐름의 방향이 유도되고, 그 속도가 증가되는 것입니다. 이렇게 하여 시원한 바람이 불게 (원하는 결과, Wanted result) 되는 것입니다.

 

 

 

마) 기술 시스템

 

 기술시스템이라는 것은 원하는 것(Wanted Result)를 구현하기 위한 시스템에서 기능수행을  위한 도구(Tool)로서의 관련 요소들의 집합체로써, '엔진-동력/에너지 전달-도구- 제어’의 4가지 요소로 구성되어집니다. 이 4가지 요소가 반드시 포함되어야만 기술 시스템이 정상적으로 동작할 수가 있습니다. 기술시스템이 제대로 작용을 하기 위해서는 반드시 구성요소들 사이에 에너지가 전달되어야 합니다.

 

앞에서, 선풍기의 예를 들어 보면, 기술 시스템을 사용하여 바람(대상, Object 의 속성을 변화시켜 시원한 바람이 불게 (바라는 것, wanted result ) 하였습니다. 기술 시스템의 구성 요소 중 선풍기의 날개가 도구라면, 엔진은 전자석을 이용한 회전 모터를 말하고, 동력/에너지 전달 장치는 선풍기 날개와 모터를 연결하는  회전축 및 주변 장치가 되겠습니다. 제어부는 회전 모터 (엔진, Engine) 의 속도를 조절하여 미풍, 강풍 등을 내게 하거나 (바라는 것, Wanted result),  선풍기의 방향(도구 : 날개, Tool) 을  회전시켜 여러 사람이 시원한 바람을 맞게 하는 자동 또는 수동 제어 장치를 말하며, 선풍기 날개가 회전축에서 떨어지지 않도록 견고하게 고정되어 그 회전 에너지가 그대로 전달 되도록 반대 방향의 나사 잠금 장치 (동력/에너지 전달, Transmission) 가 고안되었습니다.  이 네 가지의 구성요소가 적절히 구성되어 시원한 바람이 불게 되는 선풍기가 발명된 것입니다.

 

 

2. 트리즈의 문제 해결 과정

 

그렇다면 트리즈에서의 문제 해결 과정에 대하여 간단히 설명하겠습니다.

 

앞에서 기능 모델에서 언급한 바와 같이, 기능(Function) 이라는 것은, 어떠한 도구(Tool) 에 의해서  어떤 대상(Object)의 속성을 변화케 하는 작용(Action)을 의미합니다. 우리가 원하는 것 (Wanted result) 를 얻기 위해서는 어떤 대상의 속성을 변화케 해야 하는 작용이 있어야 합니다. 우리는 먼저 속성 변화를 위한 대상(Object)을 찾아야 하고, 그리고 대상의 속성을 변화케 해야하는 작용(Action)을 찾아내어야 합니다. 다음에는 이러한 작용을 수행하기 위한 도구를 찾아내는 것이 문제를 해결하는 과정인 것입니다.  앞에서, 선풍기의 예를 들어 보면, 시원한 바람이 불게 하기 위해서는 속성 변화를 위한 대상(Object) 은 공기가 되겠습니다. 그리고 작용(Action) 은 공기를 움직이게 한다 입니다. 공기를 움직이게 하기 위한 도구를 찾아내는 과정이 바로 문제 해결 과정이 되겠습니다.

 

 

그러면, 우리가 해결해야 하는 창조적 문제를 좀 더 구체적으로 다루어 보겠습니다.

 

A. 창조적 문제는 원하는 것을 구현할 수 있는 해결안을 모르는 문제입니다. 위와 같이 해결 도구를 찾아내는 과정을 전혀 모르는 문제입니다.. 즉 원하는 것을 구현할 수 있는 기능모델을 구성할 줄을 모르는 문제입니다. 너무 더워서 시원하게 해야 하는데 그 방법을 모르는 문제입니다. 그래서 시원하게 하는 방법을 찾으려는 인간의 경험에 의한 사고 및 행동 과정이 시작됩니다. 나무 그늘에 앉거나 물로 세수를 하거나 시원한 바람이 부는 곳으로 갑니다. 그래도 창조적으로 해결안이 나오지 못합니다. 그저 경험에 의한 방법일 뿐입니다.

 

B. 뭔가 편리한 방법이 있을 것 같은데 말이지요. 즉, 기능모델을 구성하여 해결 방법을 찾아내기는 하였습니다. 어떤 대상의 속성이 변화되어야 원하는 것을 얻을텐데, 대상의 속성을 변화시키려면 대상에다가 도구를 사용하여 어떤 작용을 가해주어햐 (기능) 합니다.  예를 들면, 시원한 바람을 불게 하는 (공기의 속성 변화 : 대상의 속성 변화) 도구를 찾아내는 과정이지요. 그러면 손으로 바람을 일으켜서 (좋게 하는 관련 요소 변화) 시원하게 해 볼까요? 손이 아픕니다 (그 변화 때문에 나쁜 결과가 수반됨). 그래서 주변의 넓은 나뭇잎을 사용해 봅니다. 역시 시원하군요. 그와 같은 모양의 부채를 만들어 봅니다. 그런데 가지고 다니기 불편합니다 (그 변화 때문에 나쁜 결과가 수반됨). 창조적 문제는 또한, 어떤 것을 좋게 하고자 하여 기능 모델을 구성하여 기능을 구현하기 위한 시스템의 관련 요소에 변화를 줄 때, 그 변화 때문에 나쁜 결과가 수반되는 형태의 문제이기도 합니다.

 

C. 창조적 문제는 원하는 것을 구현하기 위해 필요한 조건과 원하지 않은 결과를 발생시키지 않기 위해서 요구되는 조건이 충돌되는 문제입니다. 위와 같이 넓은 나뭇잎모양의 부채를 만드는데 성공하였으나 가지고 다니고 싶은데 그 부채가 너무 넓습니다. 그런데 가지고 다니려면 그 넓은 부채가 좁아져야 합니다. 넓기도 하고 좁아지기도 해야 합니다. 여기서 원하는 것 (가지고 다니기 편리한 부채) 을 구현하기 위해 필요한 조건은 가지고 다니기 편리하다록 부채가 좁아야 하는 것입니다. 원하지 않는 결과는 그것으로 인하여 바람의 양이 줄어드는 것입니다. 바람의 양이 줄어들지 않기 위해서는 부채가 넓어야 하는 것입니다. 그래서 접는 부채가 탄생한 것입니다.

 

 

그러면, 우리는 창조적 문제를 만나면 원하는 결과를 얻지 못하는 이유는 다음과 같이 정리할 수가 있습니다.

 

A. 원하는 결과를 구현할 시스템을 어떻게 구성해야 할지 모르기 때문입니다. 위의 문제 해결하기 위하는 기능 모델을 찾지 못하여 원하는 결과를 구현할 시스템 (최소 시스템 = 도구,작용,대상) 을 구성하는 방법을 모릅니다.

 

B. 기능모델을 구성한 문제해결 방안은 있지만 부작용이 따르기 때문에 적용할 수가 없는 것입니다. 대상의 속성 변화를 위하여 (기능을 구현하기 위한) 관련 요소에 변화를 주었지만 좋을 결과가 나온 반면에 그로 인하여 나쁜 결과가 발생하여 적용하기 어렵습니다.

 

C. 기능의 어떤 구성 요소에 상반되는 조건이 요구되어 그 조건을 적용할 수가 없기 때문입니다. 예를 들면, 도구에 해당되는 부채의 모양을 넓게 하면 시원한 바람이 많이 나오지만, 가지고 다니기 불편하여 좁아야 하는 것입니다.

 

 

이하 계속 작성될 예정입니다.