[TRIZ] 균형/비균형에 관한 발명원리

  기술 모순이 생기는 원인 중에 균형이 잡혀 있거나 혹은 그렇지 않기 때문에 생기는 것이 있다. 집에서 많이 사용하는 쓰레기통 중에 뚜껑이 있는 것이 있다. 대부분 쓰레기통은 뚜껑 축이 중앙에 있어 뚜껑이 상하로 회전한다. 이 경우 발생하는 기술 모순은 무엇일까? 때때로 뚜껑이 완전히 닫히지 않는 등의 불편함이 발생하거나, 뚜껑의 반 크기를 넘는 쓰레기는 버리기 어렵다.

이 문제를 해결하려면 발명원리 4번 비대칭(Asymmetry)을 이용하면 된다. 즉 뚜껑의 축을 중앙이 아니라 2/3 정도로 편향되게 설치하는 것이다. 이렇게 하면 무게 중심이 다르기 때문에 쓰레기통의 뚜껑이 저절도 닫히게 되며 뚜껑 크기의 2/3가 되는 큰 쓰레기도 버릴 수 있다.

  이렇게 균형이 잡히거나 반대의 경우에 사용하는 것이 발명원리 4 비대칭(Asymmetry)이거나 발명원리 8 균형추(Counterweight)이다. 발명원리 4는 물체의 형태 똔느 부품을 대칭에서 비대칭 형태로 바꾸거나, 비대칭 정도를 증가시키는 것을 말한다.

 

  남자화장실에 있는 소변기의 경우 많은 기술 모순을 가지고 있다. 입식 소변기는 키가 작은 유아나 키가 큰 어른 공용으로 사용이 가능해 범용성이 있다. 하지만 어른의 경우 소변이 떨어지는 높이가 높아서 오줌이 튀어 구두나 바지 가락에 묻는다는 불편함이 있다. 소변이 튀는 문제를 해결하기 위해서는 벽걸이형 소변기가 좋다. 하지만 이 경우는 높이 때문에 아이들은 사용하기가 불편하다. 이 기술 모순을 해결하기 위해 발명원리 4가 사용되었다. 비대칭 벽걸이 소변기는 벽걸이형 소변기를 높이가 다르게 설치해 아이들도 편하게 사용할 수 있도록 함으로써 기술 모순을 해결하고 있다.

  발명원리 8은 물체를 부력이나 상승력을 갖는 다른 물체에 조인시켜 지지하거나, 물체를 상승력을 갖는 환경(공기역학, 부력)과 상호 작용시켜 지지 하는 것이다. 발명원리 4와 반대로 균형이 맞춰지지 않았기 때문에 기술모순이 발생하는 경우가 있다. 예를 들면 헬리콥터의 경우 꼬리에 날개가 하나 더 붙어 있다. 이것은 헬리콥터의 주동력인 로터가 한 방향으로만 회전하기 때문에 토크가 발생하고, 이로 인해 동체도 로터가 돌아가는 방향으로 회전을 하기 때문에 이것을 막기 위해 반대 방향으로 바람을 불어 동체의 회전을 막기 위한 것이다. 이 꼬리날개는 통제를 할 수 있다는 유익 기능을 준다. 하지만 시스템을 복잡하게 하고, 이로 인해 안전사고 등의 유해요인이 발생한다. 즉 기술모순을 가진 것이다. 

 

  이를 해결하기 위해 맥도날 더글러스는 그림과 같은 No tail rotor 시스템을 개발했다. 하지만 러시아의 카모프 같은 헬리콥터는 발명원리 8번을 이용해 기술 모순을 해결하고 있다. 이중 반전 로터라는 두 개의 로터가 서로 반대 방향으로 회전함으로써 토크를 상홰하여 헬리콥터의 동체가 회전하는 것을 막아주고 있다.