야곰’s 「넓고 얕은 지식」

기술 모순이 생기는 원인 중에 유연성이 부족하기 때문에 생기는 것이 있다. 집에서도 가끔 사용하는 공구 중에 렌치가 있다. 이 렌치가 가진 기술적 모순은 무엇일까? 렌치의 용도는 육각나사를 조이기 위한 것이다. 나사를 힘 있게 조이기 위해서는 렌치의 입은 단단해야 한다. 입이 단단하지 않으면 나사의 머리를 강하게 잡을 수 없기 때문에 나사를 조일 수 없다. 하지만 이렇게 단단한 입으로 인해 나사의 크기가 조금만 다르면 렌치를 쓸 수가 없다. 즉 렌치의 용도에 제약이 생기는 것이다. 이 기술적 모순은 발명원리 15를 통해 해결되었다. 'Grip Wrench'라는 제품은 고무 밴드를 이용해 조여야 하는 나사의 직경을 조절할 수 있다. 나사의 머리에 고무밴드를 맞춘 후엔 움직이지 않도록 고정할 수 있다. 그래..

공간과 관련되는 또 하나의 기술 모순에 색이 적합하지 않거나 혹은 보이기 때문에, 또는 반대의 경우에 생기는 것이 있다. 형태를 가진 것에는 거의 대부분 형상과 색상이 존재한다. 색상은 아름다움을 주지만 무엇인가를 보지 못하도록 하거나, 색상으로 인해 심적 불안감의 야기 등 불편함이라는 기술 모순을 발생시킨다. 미국의 통신업자가 접했던 기술모순을 예로 들어보자. 무선전화 서비스를 하기 위해서는 통신 안테나를 설치해야 한다. 이렇게 안테나를 설치하면 통신이라는 편리함을 제공할 수 있다. 하지만 사진에서 보는 것처럼 도시 미관에는 별로 바람직하지 않다. 즉 아름다움을 해치는 것이다. 이로 인해 도시의 시민들이 새로운 안테나의 설치를 반대한다는 기술 모순을 맞게 되었다. 그는 이 기술모순을 발명원리 32를 사..

공간과 관련되는 또 하나의 기술 모순에 형상이 적합하지 않기 때문에 생기는 것이 있다. 건물을 지을 때 원형으로 짓는 것은 미련한 짓이다. 왜냐하면 사각형보다 공간의 효용성이 줄어들기 때문이다. 문제의 관점에서 보면 원형이든 사각형이든, 삼각형이든 기술모순을 가지지만 발명원리 40에서는 직선이나 사각형만이 기술 모순을 가지는 것으로 가정했다. 이렇게 형상과 관련하여 기술모순이 생길 때 사용하는 발명원리는 14번 구형화이다. 발명원리 14는 물체의 형태를 진석에서 곡선으로, 평판 또는 입방체에서 구면 구조로 바꾸거나 롤러, 볼, 나선형을 사용하거나, 직선운동을 회전운동으로 바꾸는 것이다. 칼에는 찌르는 용도인 검과 베는 용도인 도가 있다. 아래 사진에서 검이 날카로워 보이고 강인할 것 같지만 실전에서는 날..

기술 모순이 생기는 원인 중에 공간이 부족하거나 넘치기 때문에 생기는 것이 있다. 형태를 가진 모든 물건은 크기에 차이는 있지만 공간을 차지한다. 반도체 칩은 가능한 작은 공간을 사용해야 하고, 유조선은 가능한 한 큰 공간을 차지한다. 이 경우 발생하는 기술 모순은 무엇일까? 반도체 칩의 경우 가능한 한 작게 만들면 전자의 이동거리가 짧아져 속도가 빨라진다는 유익 기능이 발생한다. 하지만 이 경우 좁은 공간에 많은 소자가 들어가 각 소자가 내는 많은 열을 방출하기 어려워 열이 상승하는 유해 기능이 생기는 기술 모순이 있다. 유조선의 경우 수송비용을 줄이기 위해 가능한 한 크게 만드는 것이 유익 기능이다. 하지만 만약 사고가 났을 때 손해라는 유해 기능도 비례해서 증대하는 기술 모순이 생긴다. 이렇게 공간..

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..

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 발명..

세부 원리 A. 동질의 재료를 복합재료로 대체한다. 가벼우면서도 강한 구조물을 가지기 위해서 혹은 화학적 내부식성이 강한 재료를 가지지 위해 복합재료가 많이 사용된다. 균일하면 하나밖에 대응하지 않는다. 타이어도 원래는 철제바퀴로 차체를 지탱하는 견고한 것이었지만, 진동 흡수를 위해 부드러운 고무로 둘러쌓아 견고하면서도 부드럽다는 모순 특성을 커버하고 있다. 1973년 미국 공군은 B1 폭격기의 무게를 줄이면서도 비용도 줄여 달라고 요구를 했었다. 당시 제작사는 에폭시 카본 플로스틱으로 날개의 표면을 만들고 에폭시 보론 플라스틱으로 안정지지대를 만들었다. 이러한 복합재료를 사용함으로서 금속합금을 사용하는 경우에 비해 B1 폭격기 전체 무게의 15%를 줄일 수 있었고 가격도 17.5% 절감할 수 있었다. ..

세부 원리 A. 정상적인 환경을 비활성 환경으로 대체한다. B. 사물에 중성 물질이나 중성의 첨가제를 넣는다. C. 작업을 진공속에서 처리한다. 38번(산화제) 원리와 반대되는 원리이다. 38번 원리는 산화제를 사용하여 반응을 가속시키는 것이지만 39번 원리는 반대로 불활성 환경을 만들어 반응속도나 물질의 농도를 저하시키는 것이다. 필라멘트 산화방지를 위해 전구 내에 봉입되고 있는 불활성 가스나 수면 약 안에 다량으로 섭취하면 구토제로 작용하는 성분을 넣어두는 방식이 이 원리에 해당된다. 석유제품을 보관하고 있던 탱크를 분해하려고 용접기로 잘라내고 있다. 비록 석유 제품은 비웠지만 표면이나 탱크내부의 공기중에 휘발성성분이 다량 남아있기에 용접작업을 위해서는 안전조치가 취해져야 한다. 그림과 같이 드라이 ..

세부 원리 A. 한 수준의 산화로부터 더 높은 수준의 산화로 바꿔간다. B. 일반공기는 산소로, 산소는 오존으로 바뀌어 간다. 산소나 적당한 물질, 주변 환경을 이용하여 반응을 가속, 완결시키는 원리이다. 산화력이 강한 오존을 살균, 소독, 표백 등에 사용한다. 열대어용 수조에 펌프로 공기를 보내 수중의 산소 농도를 높인다. 실리콘 웨이퍼 표면위의 금속이온들을 깨끗이 제거하는 것이 쉽지 않다. 특히 구리(Cu)이온으로 오염된 경우 실리콘과 구리이온이 강한 결합을 이루기에 구리이온을 제거하는 것이 가장 어렵다. 플루오르화수소(hydrofluoric, HF) 분위기에서 오존을 불어 주는 해결책이 있다. 오존은 구리 이온과 반응하여 구리이온을 산화구리(CuO)화합물을 만들고 플루오화수소 분위기에서 산화구리 화..

세부 원리 A. 온도변화에 의한 물질의 팽창 및 수축을 이용한다. B. 열팽창계수가 다른 여러가지 재료를 이용한다. 열팽창을 이용하는 원리다. 반도체 기술을 이용한 구조물의 제작(MEMS)시 그림과같이 튀어나온 두 돌기의 높이가 돌기사이의 거리보다 더 작은 경우가 있다. 이러한 경우에는 구조물을 만들기 위해 사용된 보호막(Protective polymer film)을 구조물의 수직벽면으로부터 완벽히 제거하기가 어렵다. 액체질소를 이용하여 구조물을 급격히 냉각시키면 고분자가 수축하게 된다. 고분자의 수축정도와 구조물의 수축정도가 다르기 때문에 고분자가 구조물에서 떨어져 나오게 되어 제거될 수 있다. 두개의 축을 두개의 벨트가 엮어 돌아간다. 하나의 벨트는 양쪽의 도르래 지름이 길고 다른 벨트는 한쪽의 도르..