남극에도 비타민 C가 있다, 버려진 자원에 주목하라

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트리즈(TRIZ)는 창조적 문제 해결 이론(Theory of Inventive Problem Solving)을 뜻하는 러시아어 ‘Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch’의 첫 글자를 따서 만든 말입니다. 모든 발명 과정에는 공통되는 법칙과 패턴이 있다는 믿음하에 A분야 문제에 대한 해법을 B분야에서의 문제 해결책을 참조해 찾을 수 있도록 도와주는 게 TRIZ입니다. 쉽게 말해 ‘재발명을 통한 문제 해결 방법론’이라고 할 수 있습니다. 10년간 TRIZ 컨설팅 외길을 걸어 온 송미정 박사가 TRIZ를 활용해 현장에서 부딪히는 다양한 문제들에 대한 실전 솔루션을 제시합니다.

1800년대 말 많은 서구인들이 남극점에 도달하려는 시도를 했다. 벨기에 해군 대위인 아드리앙 드 제를라슈가 이끈 벨지카(Belgica)호의 남극 항해(1897∼1899)도 그중 하나다. 당시 벨지카호에는 훗날 세계적인 극지 탐험가로 이름을 떨치는 노르웨이 출신의 로알 아문센, 의사이자 미국의 탐험가인 프레데릭 쿡 등이 승선했다. 1897년 8월 벨기에 안트워프(Antwerp)를 출발한 탐험대는 대서양 동부의 포르투갈령 마데이라(Madeira), 브라질 리우데자네이루(Rio de Janeiro), 우루과이 몬테비데오(Motevideo) 등을 거쳐 남극으로 접근한다. 그리고 남반구의 여름(1898년 1, 2월)을 틈 타 남극점 가까이까지 항해함으로써 남극 부빙(浮氷) 속에서 겨울을 보낸 최초의 탐험대로 기록된다.

하지만 벨지카호는 1898년 3월 초 얼음 한가운데 갇혀버린다. 따뜻한 날씨로 빙하가 녹아 뱃길이 열리면서 남극점 가까이에 접근해 겨울을 보낸 것까지는 좋았다. 문제는 너무 깊숙하게 내려갔던 게 화근이었다. 짧은 여름이 끝나고 곧바로 날씨가 추워지면서 해빙으로 열렸던 뱃길이 꽁꽁 얼어붙으며 탐험대는 조난을 당하고 남극의 차디 찬 얼음 속에 갇혀 오도가도 못하는 신세가 된다.

남극의 겨울은 평균 영하 50∼60도 정도까지 내려갈 정도로 매우 춥다. 하지만 살을 에는 추위보다 벨지카호 대원들에게 닥친 더 시급한 위기는 바로 괴혈병이었다. 비타민C 부족으로 발병하는 괴혈병은 잇몸, 근육, 골막과 피하 점막이 약해지면서 피하 출혈이 발생하고 전신 권태감과 피로가 몰려오는 등의 증상을 동반하는 질병이다. 당시 탐험선에는 1년 정도 버틸 만큼의 식량과 고기, 독주 등은 있었지만 고립된 배라는 특성상 비타민C의 공급원인 신선한 야채를 구하는 데에는 한계가 있었다.

괴혈병 예방을 위해 비타민C가 필요하다는 사실은 벨지카호 탐험 시절인 1890년대에는 잘 알려져 있지 않았다. 물론 경험상 레모네이드와 같은 과일 주스가 괴혈병에 효과적이라는 사실은 어느 정도 알려져 있었다. 하지만 거친 선원들 사이에선 레모네이드는 여자들이나 먹는 음료라는 선입견이 있었다. 이 때문에 선원들은 탐험 준비 전 충분한 양의 레몬을 탑재하지 않았다. 긴 남극의 겨울을 지나며 벨지카호 선원들이 창고에 싣고 온 레몬들은 어느덧 다 떨어져 버렸다.

괴혈병 증상은 잇몸에서 피가 흐르고 무기력해지는 수준이어서 치명적인 질병은 아니라고 볼 수도 있다. 하지만 겨우내 하루 종일 밤이 이어지는 남극의 혹독한 환경을 버텨내야 하는 선원들에게 무기력은 충분히 치명적이었다. 급기야 원래 지병으로 심장병을 앓고 있던 탐험 대원 한 명이 괴혈병으로 상태가 악화돼 사망했다. 정신 이상 증세를 보이는 선원도 있었다. 괴혈병으로 인한 무기력이 너무 심해진 나머지 탐험대장과 선장도 유서를 써놓는 상황에까지 이르렀다.

이런 문제 상황을 트리즈의 문제모형 표현 공식을 통해 나타내 볼 수 있다. 트리즈에서는 문제 모형을 표현함에 있어서 모순이 존재하지 않더라도 표현하는 공식을 가지고 있다. 바로 ‘요소-구동힘 모형(object-driving force model)’이다. 이 모형은 원래 한국에선 ‘물질-장 모형’이라고 번역되는 ‘substance-field model’이다. 하지만 ‘물질’이라는 용어는 대개 물리적인 형체를 가진 것에만 한정하는 심리적 관성을 불러일으키며 ‘장’이라는 용어 역시 자연과학, 공학에서 말하는 field와는 다른 개념이므로 혼동을 피하기 위해 필자는 이 모형을 ‘요소-구동힘’, 혹은 짧게 줄여 ‘요소-힘’ 모형으로 명명해 활용하고 있다.

벨지카호의 괴혈병을 치료하는 레몬이나 신선한 야채가 없는 상황을 ‘요소-힘 모형’을 빌려 표현하자면 <그림1>과 같다. 여기서 O1 요소는 괴혈병에 걸린 환자들이며 이 환자들을 낫게 하기 위해서는 어떤 X가 필요한 상황이다. 이 X는 원래 레모네이드였지만 현재 선내에는 구할 수가 없다. X는 무엇이 될 수가 있을까? 이것은 마치 ‘2X+3=11’일 때 ‘X는 무엇인가’를 푸는 문제와 비슷하다. 하지만 큰 차이가 있다. ‘X=4’와 같이 단 하나의 정답만 존재하는 게 아니라 여러 개의 정답이 있을 수도, 전혀 정답이 없을 수도 있다는 점이다.