[TRIZ] 나눠서 문제를 해결하는 발명원리 - 온수기

기술 모순이 생기는 첫 번째 원인은 나눠야 할 것을 나누지 않았기 때문이다.

크라코사의 전기온수기가 가진 기술 모순은 무엇일까?

전기온수기는 전기를 이용해 물을 데워 사람들이 더운물을 쓸 수 있도록 해주는 장비이다. 사람들이 편하게 사용하려면 원할 때 원하는 만큼의 온수가 충분히 공급되어야 하고 그러기 위해서 온수 탱크의 크기가 클수록 좋다.

하지만 탱크가 크면 어떤 유해요인이 생길까?

예를 들면 손을 씻는 경우와 목욕을 하는 경우는 당연히 물의 사용량이 다릅니다. 따라서 탱크가 크다면 물을 적게 사용하는 경우는 사용하지도 않을 물을 데우는데 전기를 낭비한다. 따라서 효율이 떨어진다는 문제가 생긴다. 물탱크의 크기를 작게 하면 효율이 올라가지만 소비자가 물을 사용하다가 중간에 떨어진다는 불편함이 발생하는 기술 모순이 있다.

이 문제를 해결하려면 발명원리 1번 분할(Segmentation)을 적용하면 된다.

아래 우측 그림처럼 물탱크를 분할하는 것이다. 그래서 물은 많이 저장할 수 있도록 탱크의 크기를 크게 하되, 가열하는 것은 전체가 아니라 내부에 설치된 소형 물통의 물만 가열하는 식으로 하면 기술 모순이 해결된다. 이렇게 나눠서 기술 모순을 해결하는 방법은 크게 발명원리 1 분할(Segmentation) , 발명원리 2 분리/추출(Extraction) , 발명원리 3 국소적 품질(Local Quality) 세 가지가 있다.

  발명 원리 1은 물체를 독립적인 서브시스템으로 나누거나, 물체를 분해가 쉽도록 설계하거나, 물체의 분해도를 증가시키는 것이다. 즉 핵심은 나누는 것이다. 예를 들면 과거에는 전산실에 메인 프레임급 컴퓨터를 사용했다. 이 경우 주 컴퓨터가 고장이 나면 회사 전체의 전산업무가 마비되어 버린다. 그래서 지금은 개인용 컴퓨터로 대체하거나 업무 별로 여러 개의 서버를 도입해 전산 업무를 분할했다.

 발명 원리 2는 물체로부터 원하지 않는 부분이나 물성을 추출하거나, 물체로부터 필요한 부분이나 물성만 추출하는 것이다. 문제를 해결하기 위해서 무엇인가를 가져오면 거기에는 원하지 않는 것이 반드시 섞여 있다. 예를 들면 냉방을 위해 에어컨을 도입하면 어떤 기술 모순이 발생할까? 당연히 시원한 바람을 얻을 수 있으므로 편리함이 얻어진다. 여기에서 생기는 유해작용은 무엇일까? 과거 이 에어컨은 컴프레서와 실내기가 함께 붙어 있는 일체형이었다. 이 경우 컴프레서가 돌아가는 소음이 심해 실내가 시끄러워 잠을 자기 어렵다. 즉 소음이 유해요인이다. 이 문제를 해결하려면 발명원리 2를 적용해 소음이 되는 컴프레서를 에어컨에서 추출하면 된다.

 발명 원리 3은 물체 또는 환경을 균질 상태에서 비균질 상태의 구조로 바꾸거나, 다른 부품에 대해서는 다른 기능을 설정하거나, 물체의 각 부위가 최상의 동작 조건이 되도록 하는 것이다. 예를 들어 이어폰을 설계한다고 할 때 소리를 내는 드라이버 유닛을 어떻게 설계해야 하는가 하는 기술 모순에 직면한다. 이어폰은 고음을 훌륭하게 재생할 수 있어야 한다. 그러기 위해서는 드라이버 유닛의 크기가 작고 진동판이 얇을수록 맑은 소리를 낼 수 있다. 하지만 저음도 훌륭하게 재생되어야 한다. 그러기 위해서는 아까와는 반대로 드라이버 유닛의 크기가 클수록 웅장한 저음이 재생된다. 아래 그림은 발명원리 3을 이용해 이 기술 모순을 해결하고 있다. 즉 드라이버 유닛을 두 개로 분할해 저음에 최적인 것과 고음에 최적인 것으로 국소화 한 것이다.