창의적 문제해결 방법

자료출처: http://blog.empas.com/alla0810/16912656

 

* 자원의 심화
(1) 우리가 어떤 시스템의 문제를 해결할 때에는 그와 연관되어 있는 상하위 시스템 및 과거, 미래 시스템도 볼 수 있는 시스템적인 사고 접근 방식이 필요하며, 이것은 자원의 활용을 극대화 해주고, 우리가 가지고 있는 편견과 고정관념을 깰 수 있도록 도와 준다.  TRIZ에서는 이러한 시스템적인 사고 능력을 높이기 위해 다중 스크린 사고(Multi-screen thinking)라는 기법을 제시한다.

(2) 자원을 존재 위치 별로 구분하면, 시스템 내부 자원, 상위 시스템 자원, 환경 자원 등으로 구분할 수 있다.

(3) TRIZ는 바로 자원의 활용을 극대화 해주고, 기존에 생각해 보지 못한 자원을 생각하게 해 주는 역할을 한다고 할 수 있다.  즉 TRIZ  기법들고 ㅏ자원이 서로 적절히 융합함으로써 우리는 창의적인 아이디어를 통해 우리가 찾고자 하는 이상적 최종결과에 도달할 수 있는 것이다.

 

* 심리적 타성 제거 방법
(1) 다중 스크린사고(Multi-screen thinking)란 문제를 야기한 시스템만을 파악하는 것이 아니라, 다른 문제와 관련 지어서 시스템적인 사고로 포괄적으로 볼 수 있게 해주어, 다른 시스템과 유기적으로 연결된 상태로 파악하는 사고 도구

(2) 연산자 STC(scale, time, cost)란 size, time, cost를 0 또는 무한대로 변경하는 조작을 통해 심리적인 타성을 극복해 주고, 새로운 아이디어 창출을 도와 주는 심리 도구

(3) 작은 사람모델 (model with small people)이란 대상 물체가 살아서 움직이는 수많은 초소형 인간으로 구성되어 있다고 상상함으로써 심리적 타성을 깰 수 있게 도와주는 방법론

(4) 이상적 최종결과(IFR)란 이상시스템을 추구하는 심리적 방법론이라 할 수 있고, 실제적으로 구현이 불가능해 보일지라도 동화에서나 가능한 이상적인 결과를 상상해 봄으로써 문제해결의 실마리를 발견하고, 심리적 타성에서의 탈출을 가능하게 해 주는 것

* 기능분석
기능
  - 주체가 되는 하나의 사물이 대상이 되는 객체에게 수행하는 작용을 의미하며, 기능의 수행이란 사물 주체의 작용에 의해 대상 객체의 속성이 변화되거나 유지되는 것을 마한다.

유익한 기능
  - 사용자의 요구를 만족하고, 시스템의 동작과 기능을 위해서 반드시 필요한 기능이며, 유해한 기능은 대상 객체의 특성 값이나 성능을 악화시키는 기능이다.
기능 분석을 통해 문제 상황에 대한 시각화를 통해 상황을 객관화시키고, 시스템 요소간의 상호 작용을 명확히 파악함으로써 문제의 해결 방향을 구체화 할 수 있다.

기능 모델 분석의 순서
1. 기술시스템의 주요기능 및 target object 정의
2. 기술 시스템 분해 및 component 정의
3. supersystem 정의
4. 기능(상호작용) 정의
5. 문제 파악

기능분석을 마치고 문제해결 대상범위가 확정되면, 도구와 대상으로 이루어진 새로운 시스템을 구성할 수 있고, 모순 문제를 해결하는 과정으로 넘어가게 된다.

* 기술적 모순
기술적 모순은 시스템 내 요소의 한가지 특성인 A를 개선하면, 이에 다라 다른 B특성이 악화되는 상태로 전형적인 trade-off 상황을 나타낸다.  이를 절충모순이라고도 부른다.
알트슐러는 40가지 발명원리를 좀더 효율적으로 이용하기 위해 수많은 특허를 분석함으로써 기술적 모순을 일반화된 언어로 표현한 39가지의 기술적 파라미터를 제안했다.
모순행렬은 39가지의 기술적 파라미터를 이용하여 행(개선하려는 특성)과 열(악화되는 다른 특성)로 배열하여 39x39 행렬을 만들고, 행과 열의 교차점에 모순을 해결한 발명원리를 열거한 것이다.

* 40가지 발명의 원리
1) 분할
2) 추출
3) 국부적 품질
4) 비대칭/대칭 변환
5) 통합
6) 다용도
7) 중첩/포개기
8) 균형 추/무게보상
9) 예비 반대조치
10) 예비 조치
11) 사전 보상
12) 높이 맞추기
13) 반대로 하기/다른 길로 돌아가기
14) 곡률 증가/구형화
15) 역동성/동적 부품
16) 부족 또는 초과 조치
17) 차원 변경
18) 기계적 진동
19) 주기적 작용
20) 유익한 작용의 지속
21) 서두르기/고속처리
22) 전화위복/해로움을 이로움으로
23) 피드백
24) 매개체
25) 셀프서비스
26) 복제
27) 값싼 일회용품
28) 기계적 상호 작용 대체/장의 사용
29) 공기압과 유압
30) 유연한 막과 얇은 필름
31) 다공성 물질
32) 색깔변화/광학 특성 변화
33) 동질성
34) 폐기 및 재생
35) 속성 변화
36) 상전이
37) 열팽창
38) 강력산화제
39) 불활성 환경
40) 복합 재료

 

* 물리적 모순
물리적 모순은 시스템의 어느 한 특성이 높아야 함과 동시에 낮아야 하고, 또는 존재해야 함과 동시에 존재하지 말아야 하는 상호 배타적인 상황을 나타낸다.  이를 고유 모순이라고도 부른다.

- 물리적 모순을 해결하는 방법 (분리의 원리)
1. 시간의 분리 (seperation in time)
2. 공간의 분리 (seperation in space)
3. 조건의 분리 (seperation in condition)
4. 부분과 전체의 분리 (seperation between the whole and its parts)

* 모순의 심화
수많은 문제와 기술적 모순은 문제 해결의 핵심이 되는 하나의 물리적 모순으로 변환될 수 있다.  이러한 물리적 모순을 분석해야 하는 필요성은 문제의 핵심을 찾는데 도움을 주고, 문제 해결을 위한 핵심 자원 발굴이 가능하며, 핵심문제에 집중을 통한 효과적 문제 해결이 가능하여 시간 및 노력을 절약할 수 있기 때문이다.
물리적 모순문제를 해결하기 위해서는 물리적 모순 분석과정과 세부자원 분석을 통해 물리적 모순과 가장 밀접한 연관성이 있는 주자원(primary resource)을 파악하고, 주위의 자원을 점검하여 주자원을 변화시키는 보조 자원(Auxiliary resource)을 파악해야 한다.
세부 자원 분석 시, 주자원 상태의 요구 조건을 기술할 때에는 요구되는 상태가 시간, 공간, 조건이 명확하게 구분이 된다면 그러한 내용을 함께 기술해 줘야 하는데 이것은 나중에 분리의 원리를 활요하여 문제를 해결할 수 있는 개념 아이디어를 도출하는데 큰 도움을 주기 때문이다.

* 기술 시스템 진화 분석
인간에게 유익한 기능을 제공하게 하도록 자연과학의 법칙을 이용하여 기술적 목적을 달성하는 체계가 기술 시스템이며 그 4가지 구성요소는 "Engine, Transmission, Tool(Working Unit), Control Unit"이다.
기술시스템 구성요소 간의 상호작용은 진화하는 과정 속에서 일정한 발전 경향을 따른다는 사실을 확인하고 모든 기술 시스템의 진화를 지배하는 객관적 법칙을 발견하였다.
기술 시스템은 4단계의 진화 단계를 거쳐 S곡선의 경향을 따라 발전한다.
기술 진화 곡선 분석을 통해 기술 시스템의 현재의 진화 단계를 파악함으로써, R&D 기술 전략을 구체적으로 세울 수 있다.

 

* 기술 시스템 진화 법칙
기술시스템 진화 법칙은, 제품을 비롯한 수많은 기술시스템은 결코 우발적으로 진화할 수 없고, 반드시 어떤 일정한 규칙이 있고 이러한 진화를 지배하는 객관적인 법칙이 있다는 것...
- 기술시스템의 진화의 9가지 법칙
1. 시스템 완전성의 법칙
2. 에너지 전도성의 법칙
3. 리듬조화성의 법칙
4. 이상성 증가의 법칙
5. 시스템 구성요소의 불균등적 발전법칙
6. 상위시스템으로 전이법칙
7. 거시계에서 미시계로의 전이법칙
8. 물질-장 수준 증가의 법칙
9. 역동성 증가의 법칙
기술시스템 진화 법칙은 차세대 기술이나 제품을 미리 예측함으로써 미래 핵심 특허를 확보하고, 문제 해결을 위한 도구로서 활용할 수 있고, 어떠한 해결안이 나왔을 때 그 해결안을 발전시킬 수 있는 개선된 개념 해결안을 창출하는데도 유용하게 활용할 수 있다.

* Effects
수많은 발명에서 공통으로 활용되고 있는 과학적 효과를 추출/분석하고 이를 기능별로 분류하여 기술적 문제를 히결하는 과학적, 공학적 DB라 할 수 있으며 이것을 이용하는 아이디어 발상에 결합하면 업계의 경계를 뛰어넘는 idea를 효과적으로 도출할 수 있다.
- effect 활용 과정
1. 달성해야 할 기능(function)을 명확히 정의
2. 그 기능 달성에 도움을 주는 효과를 정리한 table이나 DB화한 SW에서 선택한 후, 선택된 effects를 참고하여 실제의 기술문제 해결에 도움을 주는 idea를 도출
* Su-Field 분석
Su-Field 분석이란 기술 시스템과 관련된 문제를 Su-Field Model (SFM)이라 불려지는 모델을 활용하여 분석하는 TRIZ 기법이다.
시스템에 의해 수행되는 기능은 최소한 세 개의 구성요소를 포함한다.  즉, 두 개의 물질(tool, object)과 하나의 장(field)으로 구성되며 이는 최소한의 시스템을 형성하기 위한 필요조건이다.
물질-장 분석을 위해서 물질-장 모델을 구축 후 76가지 표준해를 적용해 해법을 찾는다.

* 78가지 표준해
물질-장 모델을 이용하여 문제 상황에 대한 내용을 기호형태로 표시하여 문제 모형을 파악하고 난 후, 76가지 표준 해에서 해결 모형을 찾을 수 있다.

76가지 표준해는 TRIZ의 핵심 방법론들이 녹아 들어있는 전형적인 해결 모형의 집합체라 할 수 있으며, 그와 관련된 해결안 사례로 구성된 Knowlege base이다.
표준해가 제시하는 solution model을 통해 문제 해결의 방향을 잡고, 주위의 자원을 적절히 활용하여 최종적인 해결안을 도출한다.