[TRIZ] 깡통의 무게 개선

  미국의 엔지니어인 코왈릭(J. Kowalick)이 깡통의 무게를 개선하기 위해서 트리즈의 기술적 모순을 응용한 사례를 통해 기술적 모순을 적어보자.

1. 문제의 상황에 대한 기술
   음료수용 깡통을 만드는 그의 회사에서 그가 맡았던 일은 깡통의 무게를 줄이라는 것이다.
2. 개선하고자 하는 기능/특성은 무엇인가를 정의
   무게는 그가 개선하고자 하는 기능이나 특성이다.
3. 개선하고자 하는 기능/특성을 달성하기 위한 방안을 도출한다.
   무게를 줄이기 위해서는 여러 가지 방법이 있다. 그중에 하나 두께를 줄이거나 크기를 줄이는 등의 방안이 있을 수 있다. 즉, 좀 더 얇은 철판을 사용하면 깡통의 무게를 줄일 수 있다. 또는 재료를 변경하는 방법도 생각할 수 있다.
4. 이러한 방안으로 악화되는 기능/특성의 정의와 기술적 모순의 기술
   깡통의 철판이 얇아졌을 때 악화되는 기능/특성이 무엇일까? 먼저 강도의 약화를 생각해 볼 수 있다.
   얇아지면 일반적으로 약해지기 때문이다. 이렇게 강도가 약화되면 외형의 변형을 생각할 수 있다.
   또한 외형의 변형은 상품의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있다. 이런 내용들을 기술적 모순으로 표현하면 다음과 같다.
   
   TC : 무게가 줄어 무게(특성 A)가 향상되지만, 강도가 약해 변형이 쉽게 되므로 신뢰성(특성 B)이 저하한다.
   
   
5. 발명 원리를 이용하여 기술적 모순을 해결하는 개념 안을 도출한다.

깡통의 무게를 줄이기 위해 철판을 얇게 하면 왜 강도가 하락할까? 즉 기술적 모순이 생기는 원인은 무었을까? 아래 그림과 같이 깡통을 옆에서 잘라보자. 깡통을 쌓아놓는다고 할 때 힘은 어디에서 걸릴까?

  당연히 화살표로 보이는 것처럼 위에서 아래로 걸린다. 왼쪽에서 1mm 두께의 철판이 하중을 지탱했다면 오른쪽에서는 0.5mm의 철판이 동일한 하중을 지탱해야한다. 걸리는 힘은 동일한데 지탱하는 것의 힘이 절반밖에 되지 않는다면 파손되는 것이 당연하다. 즉 이 예제에서 기술적 모순이 생기는 원인은 힘이 분산되지 않았기 때문이다. 또한 깡통의 모서리를 보면 거의 직각으로 직선으로 되거나 사각형으로 된 형태는 힘을 받는데 적절하지 않다. 즉 형상이 잘못되어 기술적 모순이 생기는 것이다.

 

  코왈릭은 이 기술적 모순을 해결하는데 발명원리 1 분할, 발명원리 14 구형화의 원리를 사용했다. 그 결과과 아래 사진에 보이는 상단의 주름이 3개로 되어 있는 깡통이다. 이것은 깡통 상단이 3 부분으로 접혀 있어 하중을 분산한다. 그리고 접힌 곳의 형상이 원형으로 되어 있어 더 높은 하중을 견딜 수 있도록 설계되어 있다.