Case Study

“작고도 성능좋게…” 생각 바꾸면 다 된다

12호 (2008년 7월 Issue 1)

과학기술자들의 전유물로 여겨지던 ‘트리즈(TRIZ·창의적 문제해결 방법론)’가 친근한 모습으로 다가오고 있습니다. 그간 트리즈의 문제해결 방법론은 복잡한 암호문 같았습니다. 하지만 트리즈 대중화를 위한 전문가들의 노력이 이어지면서 현장 경영자들이 쉽게 이해하고 활용할 수 있는 다양한 콘텐츠가 만들어졌습니다. 동아비즈니스리뷰(DBR)는 트리즈 대중화를 위해 노력하고 있는 최고 전문가들과 함께 생생한 케이스 스터디와 현장 적용 방법론 등을 집약했습니다. 독자 여러분이 일상생활에서 부딪치는 다양한 모순 상황을 해결하기 위한 아이디어의 원천을 트리즈에서 찾아보시기 바랍니다.

하정민
·김남국 기자 dbr@donga.com
 
달 착륙을 준비하던 미국 항공우주국(NASA) 연구원들은 난관에 봉착했다. 안전한 착륙을 위해서는 달 표면 상태를 볼 수 있도록 우주탐사선 하부에 무수히 많은 백열전구를 달아야 했다. 하지만 달 착륙 시 발생하는 충격을 견딜만한 강한 유리와 전구를 만들기가 쉽지 않았다. 미국의 최고 과학자들이 이 문제를 고민했지만 도무지 해결책을 찾을 수 없었다.
 
결국 NASA는 옛 소련 출신 과학자를 초빙했다. 놀랍게도 그는 단 몇 분 만에 이 문제를 말끔히 해결했다. “우주는 진공 상태여서 전구에 굳이 유리를 씌우지 않아도 된다”는 것이 그의 해답이었다.
 
미국과 소련 과학자의 이런 차이는 어디에서 발생한 것일까. 해답은 바로 창조적 문제 해결인 ‘트리즈(TRIZ)’에 있다. 옛 소련 과학자는 트리즈 기법을 이용해 문제를 풀었지만 미국 과학자들은 그렇지 못했다.
 
트리즈’가 새로운 경영혁신 도구로 주목받고 있다. 가격과 품질 경쟁력만으로 생존하기 어려운 초경쟁(hyper-competition) 환경에서 창의적 비즈니스 모델 구축의 필요성이 떠오르면서 트리즈가 유력한 대안으로 등장한 것이다. 실제 삼성전자는 트리즈의 발명 문제해결 원리를 활용해 울트라폰과 보르도TV 등 세기의 히트 상품을 만들어냈다.
 
트리즈는 러시아 과학자 겐리히 알트슐러(Gen -rich Altshuller)가 소련 해군 특허사무국에서 근무하며 1940년대에 개발한 체계적 발명 방법론이다. 불과 15세에 발명 특허를 취득한 천재 발명가 알트슐러는 ‘최소한 하나의 모순을 갖고 있으며 그 해결책이 아직 알려져 있지 않은 문제’를 ‘창의적 문제’라고 이름 붙였다. 여기에 최소의 자원을 투입해 모순을 극복하고 이상적 해결책을 찾아내면 기술 발전이 일어난다고 그는 판단했다.
 
알트슐러는 “발명은 천재만 할 수 있는 게 아니며 보편적인 발명 원리를 찾아낸다면 다른 사람들에게 가르칠 수 있을 것”이라고 믿었다. 이에 알트슐러와 그의 후계자들은 이후 50년 간 200만 건 이상의 혁신적 특허를 연구 분석해 새로운 발명이나 아이디어를 생각해 내는 공통 유형과 창의적 방법론을 집대성했다. 이것이 바로 트리즈다.
 
트리즈는 당초 옛 소련의 ‘신비한 비법’ 정도로 여겨졌다. 하지만 1990년대 초 소련 붕괴 후 서구 기업들이 트리즈 전문가를 앞 다퉈 영입하면서 기업 경영에 본격적으로 활용됐다. 한국에서는 1995년 LG생산기술원이 가장 먼저 트리즈를 도입했다. 큰 성과는 보지 못했다. LG보다 늦게 트리즈를 도입한 삼성도 초기에는 상황이 비슷했다. 하지만 현 농심 회장인 손욱 전 삼성종합기술원장이 “연구원 내에서 추진하는 모든 프로젝트를 시작하기 전에 반드시 러시아에서 영입한 트리즈 전문가가 이를 검토하도록 의무화하라”고 지시하면서 상황이 달라졌다. 이런 노력이 이어지면서 2000년대 들어 삼성에서는 트리즈를 이용해 혁신 상품을 개발하거나 그동안 풀지 못하던 기술적 난제를 해결하는 사례가 종종 등장했다. 특히 2006년부터 창조 경영이 그룹의 핵심 화두로 등장하면서 각 계열사는 앞 다퉈 트리즈를 배우고 활용하기 시작했다.
 
현재 삼성전자, 삼성전기, 삼성SDI, 삼성종합기술원, 삼성코닝, 삼성코닝정밀유리, 삼성SDS 등은 2006년에 출범한 ‘삼성 트리즈 협회(STA)’를 통해 트리즈를 이용한 각 회사의 베스트 프랙티스를 공유하고 있다. 트리즈 콘퍼런스를 개최하고 트리즈 웹진도 발행하고 있다. 지난 10년간 삼성그룹 자체에서 쌓은 노하우만으로도 러시아 본가(本家)와는 다른 한국형 ‘트리즈’ 체계를 확립했다고 말할 정도다.


삼성전기와 삼성전자의 트리즈 활용
2001년부터 트리즈를 도입한 삼성전기는 삼성전자와 함께 그룹 내에서 트리즈를 가장 적극 활용하고 있는 기업이다. 삼성전기의 최신 성공 사례로 휴대전화용 기판의 노이즈(전기적·기계적 이유로 시스템에서 발생하는 불필요한 신호로 오작동의 원인이 됨)를 세계 최저 수준으로 절감시킨 ‘노이즈 프리(Noise Free) 기판’ 개발을 들 수 있다.
 
삼성전기 트리즈팀은 다음과 같은 모순적 상황에 직면했다. 휴대전화의 소형화 추세에 맞추려면기판의 크기가 작아야 한다. 또 오작동을 막기 위해 노이즈도 함께 잡아야 한다. 문제는 노이즈를 잡으려면 추가 소재를 활용해야 하기 때문에 부피가 커진다는 것이다. 반대로 얇게 기판을 만들면 노이즈가 증가한다.
 
이 모순 상황을 해결하기 위해 삼성전기는 처음 한 장의 기판에 노이즈를 흡수하는 동판을 엮은 소위 ‘머시룸 구조’ 제품을 구상했다. 하지만 미국 W사가 이미 특허를 보유하고 있었으며, 기판이 넓어진다는 문제가 있었다. 소음을 줄이기 위해 세 장의 기판을 수직으로 연결하는 ‘플레이너 타입(Planar type)’도 대안으로 떠올랐다. 하지만 이 역시 다른 업체가 특허를 보유했고, 기판이 두꺼워진다는 다른 문제가 있었다.
 
삼성전기 트리즈팀은 고심 끝에 기존의 두 개 기판을 포개는 방법을 활용, 2층짜리 초소형·초박형 기판을 발명했다. 머시룸 기판보다 면적이 작으면서도 3장짜리 기판보다 두께가 얇은 신제품이 탄생한 것이다. 여기에는 트리즈 40가지 문제해결 원리 중 추출(머시룸 기판과 플레이너 기판의 장점만을 추출해서 적용)과 포개기(두 개의 기판을 포개 성능을 향상시킴) 등이 활용됐다.
 
삼성전기 개발혁신 그룹장을 맡고 있는 정세호 상무는 다음과 같이 말했다. “일반인이 언뜻 생각하기에 추출이나 포개기 같은 게 무슨 대단한 방법론이냐고 할 수도 있다. 하지만 간단해 보이는 이 원리들을 현장에서 적용시키는 것은 무척 어렵다. 트리즈의 해결 원리 중 13번 ‘반대로 하기’를 예로 들어 보자. 말은 쉽지만 일단 특정 기술을 잘 알아야 A를 반대로 할지, B를 반대로 할지 결정할 수 있다. 같은 맥락에서 3장짜리 기판을 ‘포개기’를 통해 2장으로 줄이는 것도 매우 어려운 일이다. 두께를 줄이는 와중에 소음까지 획기적으로 줄여야 했다. 이 발명을 담당한 팀은 지난해 삼성전기 사내 경진대회에서 금상을 받았다. 글로벌 경쟁사와의 기술 격차도 1년 이상으로 벌렸다.”
 
삼성전자의 신성장 동력으로 각광받는 프린터 기기에도 트리즈가 쓰였다. 삼성전자는 용지에 토너 가루가 묻어나는 컬러 레이저 프린터의 문제점를 해결하기 위해 트리즈 원리를 활용했다.
 
고속 프린터에 장착된 두 개의 롤러가 빠른 속도로 돌아가려면 롤러 사이에 반드시 공기가 필요하다. 하지만 공기가 유입되면 토너 가루가 빨려 들어가 반대쪽 용지에 지저분하게 묻는 일이 발생한다. 이 상황의 이상적 해결책은 바로 롤러가 돌아갈 수 있도록 공기를 유입시키면서도 용지에는 토너를 묻히지 않는 것이다. 이에 대한 해결책은 바로 롤러가 회전하는 역방향으로 공기가 흐르도록 기존 반대쪽에 팬을 설치하는 것(트리즈의 40가지 해결원리 중 13번 반대로 하기)이었다. 이 결과 공기는 그대로 유입시키되 종이에는 토너가 묻지 않는 레이저 프린터가 탄생했다.
 
비즈니스 문제 해결에도 활용
트리즈 원리는 기술 혁신의 비중이 높은 전자회사에만 적용되는 것이 아니다. 서비스 업종, 정치, 외교, 문화예술 등 모순이 있는 곳이면 어디에서나 적용이 가능하다. 현대인이 매 순간 접하는 포털 사이트의 경영 원리에도 트리즈 방법론이 녹아 있다.
 
포털 사이트들이 돈을 벌기 위해서는 광고를 최대한 많이 해야 한다. 광고를 많이 하면 매출은 올라가지만 고객 만족도는 떨어진다. 반대로 광고를 적게 하면 고객 만족도는 올라가겠지만 매출은 떨어진다. 이 모순 상황에서는 ‘시간에 의한 분리’를 적용시켜 포털 사이트의 메인 페이지에는 광고를 넣지 않고, 고객이 검색어를 넣어 검색 결과창이 뜨면 해당 검색어에 맞는 광고가 나오도록 하면 된다. ‘시간에 의한 분리’를 활용하면 고객만족도도 높이고 수익도 올리는 최상의 해결책을 찾을 수 있다. 실제 구글 등 많은 포털 사이트가 이 방법을 채용해 상당한 재미를 봤다.

 
온라인 게임회사들은 시간뿐 아니라 공간에 의한 분리까지 동시에 적용했다. 매출을 높이려면 기존의 무료 서비스를 유료로 전환해야 한다. 하지만 이때 무료 서비스에 익숙한 기존 고객은 떠난다. 이 모순을 해결하려면 우선 공간을 분리시켜야 한다. 가정에서 게임을 할 때는 무료 서비스를 제공하되 PC방에서 게임을 즐길 경우 PC방에서 대신 요금을 지불하는 것이 대표적 해결책이다. 소비자는 어차피 PC방 사용료를 내기 때문에 게임비를 별도로 낼 필요가 없다. 시간도 분리시킬 수 있다. 하루에 2시간까지는 무료 서비스를 제공하되 2시간 이상에 대해서는 요금을 청구하는 식이다.
 
지난 수십 년간 아이스크림 시장에서 장수 상품의 위치를 누려온 해태 ‘부라보콘’의 사례도 참고할 만하다. 신세대 입맛에 맞춘 다양한 아이스크림이 속속 쏟아져 나오면서 부라보콘의 매출은 떨어지기 시작했다. 매출을 높이려면 10∼20대 신세대 고객을 끌어들어야 하지만 쉽지가 않았다. 10∼20대 입맛에 맞는 아이스크림을 만들면 10∼20대 고객은 늘어나지만 기존 고객층을 잃을 수 있으며, 상당한 마케팅 비용이 추가로 든다. 그렇다고 신세대 고객을 포기할 수도 없는 노릇이다.
 
이때 적용할 수 있는 방법이 바로 ‘전체와 부분의 분리’다. 부라보콘의 브랜드는 유지하되 맛과 포장지를 10∼20대 취향에 맞추는 것이 해결책이다. 이는 새우깡이나 초코파이와 같은 기타 장수 브랜드 역시 적용 가능한 부분이기도 하다.
 
기타 사례 : 멀티 탭, 민들레 영토, 보너스카드 발급 등
최근에는 중소기업에서도 트리즈의 해결 원리를 이용하는 모습이 등장하고 있다. 트리즈 전문가인 김영한 창조경영 아카데미 대표는 중소기업의 트리즈 적용 사례로 잉카솔루션의 ‘체크 탭’을 들었다. 체크 탭은 여러 플러그를 한 번에 꽂을 수 있는 멀티 탭 콘센트의 일종으로, 잉카솔루션은 대기 전력 제어 장치 기술을 통해 체크 탭을 세계적인 발명품으로 만들었다.
 
이 기기의 작동 원리는 매우 간단하다. 컴퓨터를 켜놓고 사용하지 않을 경우 자동으로 컴퓨터 본체는 물론 프린터, 모니터, 스캐너, 스피커, MP3 플레이어 등 컴퓨터 주변 기기의 전력까지도 다양한 방식으로 자동 차단하는 것이다. 일반 전기 기기들은 전원을 차단해도 콘센트에 플러그가 꽂혀있는 한 10%의 대기 전력이 흐른다.
 
하지만 잉카솔루션의 체크 탭은 설정에 따라 자동 꺼짐 기능과 선별적 전원 차단이 가능하고 스케줄에 따라 기기를 관리할 수도 있어 약 50%의 전력 절감이 가능하다. 가정에서 이를 사용하면 5000원에서 10만원까지 전기료를 절감할 수 있다. 잉카솔루션은 이 기술로 2004 대한민국 특허기술대전에서 최고상인 대통령상을 받았고, 올해 초 제36회 제네바 발명 신제품 신기술 대전에서는 아시아 기업 최초로 그랑프리를 수상했다.
 
김영한 대표는 “일반인이 보기에는 정말 간단해 보이지만 차원 변경(아날로그 스위치로 전원을 끄던 것을 소프트웨어를 통해 PC 안에서 전원이 꺼지도록 만들었다), 분리(꺼야할 스위치와 안 꺼야 할 스위치를 구별한다), 추출, 사전 준비라는 트리즈의 여러 원리를 훌륭하게 적용시킨 사례”라고 말했다. 이어 “개발 과정도 훌륭했지만 제품이 환경 보호에 상당한 기여를 하기 때문에 유럽 텃세가 심한 제네바 발명 대전에서 그랑프리를 수상할 수 있었다”고 설명했다.
 
젊은이들의 문화 카페, 민들레 영토를 만든 지승룡 대표는 교회 목회자 출신이다. 그는 어렵게 종자돈 2000만원을 모았다. 하지만 멋진 카페를 만들기에는 부족한 액수였다. 게다가 고생 끝에 간신히 찾은 카페 터는 무허가 건물에 위치해 있어 영업 허가가 나지 않았다. 10평(약 33㎡) 남짓한 무허가 건물에서 젊은이들이 좋아하는 커뮤니티 공간을 만들어야 하는 모순을 해결해야 했다. 커피와 음료를 팔려면 영업 허가를 얻어야 하는데 무허가 건물이여서 허가가 나지 않았다. 상식적 사고로는 문제 해결이 불가능했다.
 
지 대표는 커피값 대신 ‘문화비’ 명목의 입장료를 받는 방식을 생각해냈다. 커피값은 받지 않는 대신 대화나 독서를 할 수 있는 공간을 제공하고 커피와 음료수까지 공짜로 제공한 것. 공간 이용비를 ‘문화비’라는 명목으로 돌파해 영업 허가를 받지 않고서도 커뮤니티 공간을 성공적으로 창출했다. 트리즈의 해결 원리를 도입하면 13번 역발상(커피를 파는 것이 아니라 공간을 판다), 17번 차원 변화(입장료만 내면 여러 서비스 제공) 등이 담겨있는 셈이다.
삼성종합기술원에서 트리즈 연구를 전담하고 있는 송미정 박사는 “소매업체의 보너스 카드 발급 과정에서도 사전 준비나 반대로 하기라는 트리즈의 원리를 찾아볼 수 있다”고 설명했다.
 
과거 소매업체들은 매장에 온 회원이 개인 정보를 주면 이를 받아 본사의 데이터베이스(DB)에 등록한 뒤 고객에게 카드를 발급했다. 이 과정은 상당한 시간을 요했고, 개인 정보를 일일이 기입해야 하는 고객들의 거부감도 상당했다. 이 시간을 참지 못한 고객들이 매장을 떠나는 일도 비일비재했다. 하지만 이제 소매업체들은 일련번호를 미리 등록해 놓은 카드를 고객에게 주고 그 자리에서 바로 보너스 카드를 이용할 수 있게 한다. 이후 고객으로부터 정보를 받아 본사 DB에 등록시킨다. 먼저 주면 보너스 카드를 사용하지만 기다리게 만들면 이를 참지 못하는 고객의 특성을 잘 이용한 사례다.
 
창조 경영의 대가로 ‘생각의 탄생’을 저술한 미시간 주립대의 로버트 루트번스타인 교수는 “창조성이란 아무도 생각하지 못한 문제를 찾아 해결하거나, 무엇인가 재미있는 것을 발굴해 가치 있게 만드는 것”이라고 밝혔다.
 
트리즈 열풍의 효과는 오랫동안 관리적 업무와 하향식(Top Down) 의사결정에 익숙해 있던 한국 기업에 상당한 시사점을 던져 준다. 정해진 일은 효율적으로 잘 처리하는 지금까지 없었던 것을 새로 만들어 내려면 일하는 방법부터 창조적으로 바꿔야 하기 때문이다. 단지 트리즈를 도입하는 것 외에 이를 꾸준히 실천하고, 전 직원의 이해도를 높이는 것도 중요하다.
 
김영한 대표는 “삼성이 최근 트리즈를 통해 성과를 거두고 있지만 이는 1990년대 후반 도입 후 근 10년간 눈에 띄는 성과 없이도 묵묵하고 끈질기게 트리즈를 적용시켰기 때문”이라며 “트리즈로 성공하기 위해서는 최고경영자(CEO)의 적극적인 의지, 전사적 교육을 통한 전 직원의 트리즈 이해도 향상, 끈질긴 실천이라는 3박자가 맞아떨어져야 한다”고 말했다.
 
[DBR TIP] 트리즈의 역사
 
트리즈(TRIZ)는 러시아어 ‘Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch’의 약자로, 영어로는 Theory of Inventive Problem Solving을 뜻한다. 옛 소련의 과학자 겐리히 알트슐러(Genrich Altshuller, 1926∼1998)는 1940년대 소련 해군에서 특허 심사 업무를 맡았다. 당시 군 관련 기술 문제를 해결하던 알트슐러는 “모든 발명 과정에는 공통의 법칙과 패턴이 있다”는 사실을 파악하고, 누구나 창의적으로 문제를 해결할 수 있는 일반적이고 체계적인 문제 해결책을 강구하기 시작했다. 알트슐러는 전 세계 특허 200만 건 중 창의적인 특허 4만 건을 추출 분석한 결과 서로 다른 문제에도 적용되는 상호 공통 법칙을 찾아내고 이를 ‘TRIZ’라는 이름으로 정리했다.
 
알트슐러는 1964년에 트리즈를 발표했다. 그가 처음 트리즈를 고안했을 때 트리즈는 16가지의 모순 요소(파라미터)와 31가지의 해결원리로 이뤄져 있었다. 그러나 1971년에 오늘과 같은 형태의 39가지 모순 요소와 40가지 해결원리 형태가 만들어졌다. 이것이 모순을 해결할 수 있는 트리즈의 원형 모델이다. 알트슐러는 이후에도 효과(effect), 자기장원리, 아리츠(ARIZ) 등의 기법을 트리즈에 추가했고 알트슐러 후계자들은 이 기법을 성실히 배워 트리즈 전문가를 양성했다.
 
트리즈의 주요한 특징 중 하나는 끊임없이 진화하고 있다는 것이다. 창시자 알트슐러가 특허를 출원하지 않았기 때문이다. 그가 활동하던 당시의 러시아에는 사유재산이라는 개념이 없었을 뿐 아니라 알트슐러 본인과 그 후계자들도 트리즈를 여러 사람이 널리 이용해야 한다는 생각을 가졌다. 이들이 트리즈의 노하우를 공개하고 발전시켜 온 방식은 컴퓨터 운영체제 리눅스(linux)가 소스코드를 공개한 후 여러 사람이 이를 업데이트한 것과 유사하다.
 
독일 트리즈 아카데미의 미하엘 오를로프(Michael Orloff) 박사는 기술용 파라미터와 매트릭스를 현대적으로 수정했다. 이를 비즈니스 분야에 응용할 수 있도록 기여한 사람은 영국 배스 대학의 대럴 만(Darrell Mann) 교수다. 그는 2003년에 39가지 기술용 파라미터를 31가지의 비즈니스용 파라미터로 변환시켜 비즈니스용 모순 해결 매트릭스를 만들었다. 이에 맞춰 트리즈의 40가지 해결원리도 현대 비즈니스에 맞게 수정했다.
동아비즈니스리뷰 345호 Fake Data for AI 2022년 05월 Issue 2 목차보기