지혜의 장 : 문제기반 신제품 개발[10]

직접 지혜의 장의 전문 내용을 보시려거든 한국트리즈협회 자료실에 준비되어있습니다.

※ 한국트리즈협회 검색[링크]

이번 트리즈 이야기에서는 안정/불안정의 문제에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

 

  

▲ 이야기를 해주실 한국트리즈협회 회장 김익철 님

 

 

 

 

 

 

 

열 번째 문제기반 신제품 개발 이야기

안정/불안정의 문제란

무엇인가?

 

 

 

안정/불안정의 문제란 이것이다

음.. 몇번 읽어봤지만 말이 어려운 것 같습니다. 제 생각대로 한번 정리하자면, "안정"이란 변화가 적은 것, 조화로운 것, 움직임이 적은 것, 느린 것, 규칙적인 것 등의 이미지에 가깝고 반대로 "불안정"이란 거친 것, 격렬한 것, 빠른 것, 활발한 것, 간헐적인 것(=이벤트 드리븐)의 이미지에 가깝습니다. 상황에따라 적절한 단어가 다르기 때문에 딱히 이건 이거다 라고 한마디로 말하기에는 어려운 것 같습니다.

 

이번 이야기에서는 추천 발명원리는 적어놓지 않으셨지만, 음.. 제가 한번 자의적으로 골라보자면 04. Asymmetry : 대칭이면 비대칭으로 15. Dynamicity : 자유도 증가시키기 아.. 그런데 고르다보니 40가지 발명원리 모두가 해당될 가능성이 있다는걸 알아챘습니다. 물론 많은 아이디어가 40가지 발명원리를 거의 다 활용할 수 있다지만, 어쩌면 안정/불안정이라는 개념이 너무 폭이 넓어서일지도 모른다는 생각을 해봅니다.

▷ 발명원리 더 보기[링크]

 

 

 

안정/불안정의 문제 사례들

 

첫번째는 보관의 경우입니다. 위의 사진처럼 보관하지않는다면 빨리 상해버릴겁니다. 이유는 다음과 같습니다.

물론 보관의 이점으로보자면 상자모양이 더 유리할 수 도 있겠지만, 상하는 정도로 비교하자면 우측이 더 우수하다고 볼 수 있습니다. 진공압축으로 공기를 최대한 빼내기 때문입니다.

 

안정/불안정의 관점으로 본다면, 부패한다는 것은 불안정의 방향인 것이고 이를 안정화하기위해 진공압축 보관의 비즈니스 모델이있다고 할 수 있겠습니다. 설명을 덧붙이자면 곰팡이가 자라나는 것은 기존의 아무 일도 일어나지않던 식품에 변화가 생긴다는 것이므로 불안정이라 보는 것입니다.

 

 

 

왼쪽의 그림은 뜨거운물로 원두에서 커피를 뽑아내는 모습입니다(라고합니다). 그런데 온도가 높다는 것 때문에 떫은맛이 강하게 배어나오게 됩니다.

때문에 속도는 아주 느리다고합니다. 고온을 이용하는 이유가 속도 때문인 것으로 알고있습니다. 그치만 제가 어디서 듣기로는 고온을 이용하지만 떫은맛이 안나오도록하는 기술을 들은적이 있습니다. 다만 안정/불안정의 사례를 잘 나타내기위해 이렇게 사례를 잡은 것으로 판단됩니다.

 

이 사례를 기준으로 안정/불안정으로 나누어보자면 고온은 생산량이 많고 빠르니까 불안정한 것이고 저온은 느리고 생산량이 적으니 안정으로 봐야겠습니다.

 

 

 

이번엔 반대의 경우입니다. 안정하기 때문에 원하는 결과가 나오지 않는 경우입니다. 살수기에서 물이 나올 때 멀리 쭉쭉 나가길 바란다고 해봅시다. 이 경우, 고려해야할 사항은 다음과같습니다.

그러니까, 일정하게 동일한 방향으로 안정적으로 물이 흐르면 내부 마찰과 유체저항으로인해 멀리까지 못 나간다는 이야깁니다. 혹시 물이 "빠르게" 막 흐르니까 불안정한거 아닌가 하고 생각할 수 도 있겠지만 물이 멀리 시원하게 나가길 원하는 관점에서 봤을 때, 시원하게 물을 뿜는 것 자체는 그래야하고, 동일 방향으로 일정적으로 나가니까 아주 안정적인 것이라 할 수 있겠습니다. 목적에 따라 잘 구분해야겠습니다.

 

어 그래서 결론적으로, 저 위에 사진에 Vibrator가 막 앞뒤로 진동하면서 Piston이 피스톤 운동을 하게만들면 동일방향으로 일정하게 나가던 물길이 불안정해지게되고 저항을 적게 받게된다고합니다.

 

이와 비슷한 경우로는 총열의 조우선이 생각납니다. 위 경우도 피스톤만있는게 아니라 물이 회전하여 나갈 수 있도록 홈을 파 놓거나하는 그런 장치가 있으면 더 효과가 좋을 것 같은 생각이듭니다.

 

 

 

   

컴퓨터 본체에는 부품의 열을 줄이도록 바람을 만들어내는 팬이라는 장치가 있습니다. 우측 화살표에서 공기가 들어와서 좌측 위쪽으로 일정한 방향으로 나가게 안정적으로 설계가 되어있습니다. 팬이 있어서 일정하게 바람을 맞게되니까 열을 식혀주어 좋긴 하지만 한편으로 더 빨리 감열(? 더 빠르게 열을 감소시키는 것)을 위한 관점으로 보면 혹시 일정한 바람이 문제가 될 수 있진않을까 생각할 수 도 있겠습니다. 아마 지속적으로 얼굴에 바람을 쐬는 것 보다 간헐적으로 불어오는 바람이 더 시원하다는데서 착안이 시작된지도 모르겠습니다.

 

와류. 휘몰아치며 얽히고설킨 정도로 생각하시면 되겠습니다. 다방향에서 바람이 불도록 장치를 했다는 것입니다.

 

이러한 기술적인 문제는 사실 머리로 예측을 하기가 쉽지 않기 때문에 아이디어가 여러개 있었더라도 아마 직접 몇번이나 실험을 해 보고나서야 그렇구나하고 알게되었을 것 같습니다. 다만 중요한 것은, 이러한 생각을 실제로 실험해보는등 도전을 한 뒤라야 그것이 무엇이 되던지간에 결과물이 도출된다는 사실입니다.