발명특허를 받는 노하우? TRIZ: 공통적 해결원리에 주목하라

Article at a Glance

 발명은 특별한 능력을 가진 사람들만 할 수 있는 것일까. 수많은 발명적 해결책의 공통적 패턴을 추출해 노하우를 학습할 수 있다면 어려운 일이 아닐 수도 있다. 이런 발명적 문제해결 이론을 ‘TRIZ’라고 한다. TRIZ는 절충점을 찾는 것이 아니라 모순을 근원적으로 해소하는 발명적 해결책을 추구한다. TRIZ를 활용한 발명적 문제인식과 발명적 해결책 도출 방법을 알아보자.

편집자주

대부분의 사람들에게 창의성은 손에 잡힐 듯하면서도 잡히지 않는 존재입니다. 무수히 많은 창의적 사례들을 분석해 보면 그 안에 뚜렷한 공통적 패턴이 나타납니다. 이러한 창의적 사고의 DNA를 사례 중심으로 체계화해 연재합니다.

우리는 보통 발명 특허의 핵심은 무언가 남다르고 독창적인 것이라고 생각한다. 그러나 학습을 통해 남다르고 독창적이면서도 현실적인 해결책을 발명한다는 것은 평범한 보통 사람들이 쉽게 할 수 있는 일은 아니다. 하지만 관점을 바꾼다면 가능할 수도 있다. 수많은 발명적 해결책에는 공통적 패턴이 존재하지 않을까? 만약 이러한 공통점들을 규명하고 추출할 수 있다면 발명 특허의 노하우를 누구라도 학습하고 적용할 수 있을 것이다. 이것이 ‘TRIZ’라고 알려진 발명적 문제해결 이론의 기본적 발상이다.

발명의 규칙성

‘발명적 문제해결 이론(Theory of Inventive Problem Solving)’이라는 말의 영문 머리글자를 모으면 ‘TIPS’가 되지만 이 이론이 러시아에서 개발됐기 때문에 이에 해당하는 러시아 말의 머리글자를 따서 ‘TRIZ’라고 한다. 유대계 러시아인인 겐리히 알트슐러(Genrich Altshuller)는 150만 건이 넘는 특허를 면밀히 검토한 결과 동일한 해결원리들이 여러 분야를 넘나들며 반복적으로 사용되는 것을 발견했다.다음과 같은 예를 보자.1 1 https://designforinnovation.wordpress.com/ideation/ 닫기

① 피망의 씨앗 제거

피망을 통조림으로 만들려면 꼬투리와 씨를 제거해야 한다. 모양과 크기가 각양각색인 피망의 속을 제거하는 작업은 자동화가 어렵기 때문에 수작업에 의존해 왔다. 이 작업의 자동화를 위한 해결책은 다음과 같다.

밀폐된 용기에 피망을 넣고 압력을 점차 높인다. 그러면 피망이 쭈그러들면서 가장 약한 꼭지 부분에 균열이 생긴다. 압축된 공기가 이 균열을 통해 피망 속으로 들어가서 피망의 내부 압력과 외부 압력이 같아지게 된다. 이때 용기의 압력을 갑자기 낮추면 피망의 가장 약한 부분인 꼬투리가 터지면서 꼬투리에 달린 줄기와 씨가 함께 제거된다. 이 방법은 1945년에 특허를 받았다.

② 도토리 껍질 제거

도토리의 껍질을 제거하는 방법은 다음과 같다. 밀폐된 용기 안에 물과 함께 도토리를 넣고, 용기 내의 압력이 일정 수준에 도달할 때까지 열을 가한 후 갑자기 압력을 낮춘다. 이렇게 하면 높은 압력 때문에 열매 껍질 속에 스며들었던 물이 낮아진 압력으로 인해 껍질을 터뜨리면서 분출하기 때문에 껍질이 분리된다. 이 방법은 1950년에 특허를 받았다.

③ 해바라기 씨앗의 껍질 제거

해바라기 씨의 껍질을 제거하는 방법은 앞의 두 사례에서와 같이 밀폐된 용기 안에 씨앗을 넣고 내부 압력을 높인 다음 갑자기 압력을 낮추면 된다. 그러나 일정량씩 껍질을 벗기는 배치(Batch) 방식 대신 이를 연속공정으로 바꿀 수 없을까? 씨앗을 넣은 용기의 내부 압력을 높은 상태로 유지하다 라발 노즐(Laval Nozzle, 중간의 매우 좁은 부분을 통과하면 갑자기 넓어지는 관)을 통해 공기를 내보내면 노즐의 좁은 부분을 빠져나올 때 껍질과 씨앗이 분리된다. 껍질과 씨앗의 무게 차이 때문에 밖으로 나온 두 부분이 떨어지는 위치가 다르다. 이 방법은 1950년에 특허를 받았다.