[TRIZ] 모순(Contradiction)

  모순이라는 말은 논리학에서는 두 개의 개념이나 명제 사이에 의미 내용이 서로 상반되는 관계를 말한다. 기술 문제에서의 모순은 크게 행정적 모순, 기술적 모순, 물리적 모순의 세 가지가 존재한다. 행정적 모순 (Administrative Contradiction)

  행정적 모순이란 해결하는 방법 (지식)을 모르기 때문에 생기는 것이다. 방법을 모른다면 당연히 문제를 해결할 수 없다. 따라서 TRIZ에서는 논외 대상으로 한다.

기술적 모순 (Technical Contradiction)

  기술적 모순이란 두 개의 기술적 변수의 값이 서로 충돌하는 것이다. 가령 비행기의 속도를 높이려면 출력이 높은 엔진을 장착하여야 한다. 그런데 출력을 높이려면 엔진이 커져야 하고, 그에 따라 엔진은 무거워진다. 결국 출력이 높은 엔진을 장착하면 비행기의 무게가 증가하여 속도는 떨어지게 된다. 이와 같은 기술적 모순을 해결하기 위한 40가지 발명 원리가 있다. 현장에서 부딪치는 기술 문제에 발명의 원리를 하나씩 적용한다면 다양한 해결 방안들이 쏟아져 나올 것이다.

라이트 형제의 비행

라이트 형제의 비행기는 엔진의 무게를 줄여야 했다. 그래서 알루미늄 엔진을 최초로 개발하여 엔진의 무게를 줄였다.

물리적 모순 (Physical Contradiction)

  물리적 모순이란 하나의 변수가 서로 다른 값을 동시에 가져야 하는 것이다. 예컨대, 비행기는 이착륙 시에 바퀴가 반드시 있어야 하지만, 비행 중에는 공기의 저항을 최소화하기 위하여 바퀴가 없어야 하는 물리 모순을 갖는다. 이러한 물리적 모순을 해결하기 위하여 TRIZ 창시자인 알트슐러는 '시간에 의한 분리', '공간에 의한 분리', '조건에 의한 분리' 등 몇 가지의 해결 원리를 제안하였다.

체인

체인은 동력 전달하기 위해서 충분히 단단해야(Rigid) 하지만 동시에 페달과 뒷바퀴 축 사이를 움직이기 위해서 유연해야(Flexible) 한다.

물리적 모순에 대한 해결책 (Tools for Physical Contradiction)

• 시간에 의한 분리 (Separtion in Time)
  러시아는 기온이 전반적으로 낮아 지반이 단단히 얼어있는 경우가 많다. 건물의 기초공사를 위한 말뚝을 박을 때 말뚝 끝은 뾰족해야 한다. 하지만 끝이 뾰족하면 말뚝은 박히고 난 뒤 쉽게 빠지거나 흔들거린다.
  
  말뚝의 끝은 뾰족해야 하지만 동시에 뾰족하지 않아야 한다. ( 물리적 모순 )
  
  해결책 : 말뚝 끝 부분에 다이너마이트를 설치하여 말뚝이 들어갈 때는 뾰족하고 말뚝이 다 들어간 후에는 다이너마이트를 폭파시켜 말뚝의 끝을 불규칙적으로 만든다.

시간에 의한 분리 ( 말뚝 )

• 공간에 의한 분리 (Separtion in Space)
  레이저의 효율을 높이기 위해서는 릿지는 좁아야 전류 분산을 줄일 수 있지만, 넓어야 광손실을 방지할 수 있다.
  
  릿지는 좁아야 하지만 동시에 넓어야 한다. ( 물리적 모순 )
  
  해결책 : 릿지 상단 부분은 좁게 만들고 하단 부분은 넓게 만든다.

공간에 의한 분리 ( Blue-Violet Laser Diode )

• 전체와 부분에 의한 분리 (Separtion in Scale)
  자전거 체인은 전체적으로 보면 유연하다(Flexible). 하지만 자세하게 부분적으로 살펴보면 체인의 연결 단위 하나하나는 충분히 단단하여(Rigid) 동력을 뒷바퀴로 충분히 전달할 수 있다.

기술적 모순의 중요성

  기술자들이 하고자 하는 것은 어떤 특성을 향상하는 것이다. 물론 실제로는 악화시키는 경우도 있지만 그것은 의도적이라기보다는 능력 부족에 의한 실패에서 기인한다. 하나의 특성을 개선하고자 할 때 도형 A와 B처럼 하나를 개선하면 하나가 악화되는 경우가 기술적 모순이다. 도형 A와 B를 동시에 향상하려면 어떻게 해야 할까?

그것은 도르래 C를 위로 올리면 된다. 그것이 물리적 모순 모순이다.

  기술적 모순은 왜 중요할까? 그것은 좋은 답을 얻기 위한 필수 요소이기 때문이다. 과거의 해결책은 이렇게 두 가지 변수가 충동할 때 타협이라는 답을 사용했다. 물론 타협도 틀린 답은 아니지만 좋은 답은 되지 못한다. 좋은 답이 되려면 모순을 극복해야만 하는 것이다.

 

  현장에서 기술자가 우선적으로 인지할 수 있는 것은 대부분 기술적 모순이다. 그런데 기술적 모순을 면밀히 분석해 보면 물리적 모순이 문제의 핵심에 자리 잡고 있는 경우가 많다. 따라서 기술적 모순의 해결도 의미가 있지만 바탕에 깔린 물리적 모순을 찾아내서 해결하는 것이 문제를 근본적으로 해결하는 길이다.