[TRIZ] 안정/불안정에 관한 발명원리

  기술 모순이 생기는 원인 중에 안정되어 있거나 불안정하기 때문에 생기는 것이 있다. 안경을 사용하면 오물이 안경에 묻게 된다. 수건으로 닦기는 하지만 완전하게 씻기지는 않는다. 오물이 렌즈 표면에 안정되게 붙어 있기 때문이다. 이 경우 세척제를 사용하거나 그림처럼 초음파 세척기를 사용하면 좀 더 깨끗하게 세척할 수 있다. 초음파의 진동이 오물과 접착면의 상태를 불안정하게 만들어 오물이 떨어지기 때문이다.

  이렇게 안정되어 있거나 혹은 불안정해서 기술 모순이 생겼을 때 사용하는 발명원리는 발명원리 18 진동(Oscillation), 발명원리 38 산화제(Oxidant), 발명원리 39 불활성 환경(Inert Environment)의 세 가지가 있다.

  발명원리 18은 물체가 진동 운동하게 하거나, 진동주파수를 초음파 대역까지 증가시키거나, 물체의 고유 진동수 및 공진을 이용하거나, 압전 진동기를 이용하거나, 초음파 진동 및 전자기장을 이용하는 것이다. 두 개의 금속을 접합할 때 용접, 접착제 사용 등 여러 가지 방법이 있다. 용접의 경우 두개를 붙여 원하는 강도를 얻을 수 있지만 금속이 열로 인해
품질의 변화가 일어난다는 기술모순이 발생한다.

 

  이것을 해결하기 위해 발명원리 18을 사용한 초음파 용접이라는 기술이 개발되었다. 초음파 금속 용접은 용접하고자 하는 두 개의 부품이 일정 압력 하에서 한 개의 부품이 다른 고정된 부품에 횡 진동 함으로써 용접 부위의 산화막(Oxides)이 제거되고 용접 부품 재질의 분자가 서로 용접(Diffusion)이 일어남으로써 금속 결합이 형성되어 용접되어지는 것이다.

  발명 원리 38은 일반 공기를 산소가 풍부한 공기로 바꾸거나, 일반 공기를 순수 산소로 바꾸거나, 공기를 산소공기 또는 산소로 이온화하거나, 또는 이온화된 산소를 이용하거나, 오존으로 바꾸는 것이다. 이 원리는 단순히 산소를 쓴다는 의미만이 아니라 산소를 사용하는 것처럼 활성화를 하라는 것이기도 하다. 상처를 치료하기 위해서는 어느 정도 기다려야 하지만 그림과 같이 오존을 사용하면 상처의 치유속도가 더 빨라진다.

  발명 원리 39는 현재의 환경을 불활성 환경으로 바꾸는 것이다. 이 원리는 38과 정 반대의 발명원리이다. 예를 들면 정구의 필라멘트 보호를 위해 아르곤 가스를 주입하는 것이 이 원리에 해당된다. 감자칩의 경우 누르면 부서져 상품 가치가 떨어지기 때문에 이를 막으려고 밀봉된 공기 포장을 했다. 하지만 여기에도 기술 모순이 발생한다. 감자칩은 기름에 튀겨 요리를 한 제품이다. 공기 포장을 하면 공기 중의 산소와 기름이 만나 산패가 발생한다.

즉 식품의 품질이 떨어진다는 유해요인이 발생한다. 이것은 발명원리 39를 이용해 해결되었다. 공기 대신에 질소를 주입해 포장한 것이다. 또한 식품의 경우 수명을 더 늘리기 위해 더 활성이 낮은 아르곤 포장도 이루어 진다.