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트리즈로 환경 문제를 해결해보자 (4)

이번 호에서 살펴볼 트리즈 원리는 ‘전화위복을 활용한 문제 해결 방법’과 ‘피드백을 활용한 문제 해결 방법’이다. 전화위복과 피드백은 실생활에서 자주 언급되는 중요한 개념이므로 실제 사례를 통해 교육한다면 학생들에게 보다 생생한 가르침을 줄 수 있을 것이다. | 정호근 서울 보성고 교사

전화위복을 활용한 문제 해결
트리즈에서 전화위복(Convert harm into benefit)이란 어떤 원인에 의해 나타난 결과가 해로운 것이지만 이 해로운 인자를 바람직한 효과를 얻기 위해 활용하거나, 하나의 해로운 인자를 다른 해로운 인자와 결합시켜서 제거하거나, 해로움이 사라질 때까지 해로운 작용의 정도를 더욱 증가시키는 것을 의미한다.
전화위복과 관련된 기술적 모순은 문제의 조건을 잘못 이해했거나 방향을 잘못 설정하기 때문에 생긴다. 이상해결책이란 비용대비 효과가 무한대에 이르게 하는 해결책을 말하는 것으로, 비용이 거의 소요되지 않는 반면 그 효과는 거의 무한대에 가깝게 커지는 것이다. 이러한 측면에서 ‘전화위복’은 이상해결책이라고 할 수 있다.

세부적인 방법으로는 좋은 효과를 얻기 위해 어떤 원인에 의해서 발생된 해로운 요소를 이용하거나, 두 가지 유해한 요소를 결합해 그 둘을 제거하거나, 유해한 요소를 증가시켜 더 이상 유해하지 않게 하는 것 등이 있다.

<그림1> 염기성 액체와 산성 액체를 교대로 통과시켜 파이프 내부 청결을 유지한 예
바람직한 효과를 얻기 위해 해로운 요소를 활용하기
염기성 액체가 파이프를 통과하면 파이프 내면에 침전물이 쌓인다. 한편, 산성 액체가 파이프를 통과하면 파이프 내부 표면이 부식된다. 같은 파이프에 염기성 액체와 산성 액체를 교대로 통과시킴으로써 염기성 액체에 의해서 쌓인 해로운 요소인 침전물을 산성 액체가 통과하면서 부식시켜 파이프 내부를 깨끗하게 유지시키는 바람직한 효과를 얻는다. 이러한 방법이 환경을 살리는 문제 해결이다.


하나의 유해한 요소를 다른 유해한 요소와 결합해 제거하기
소음은 시끄러워 불쾌감을 만드는 소리다. 이 소음은 불쾌감을 일으키는 수준을 넘어 심지어는 건강을 해칠 수 있다는 데 문제의 심각성이 있다. 또한 도서관 같은 곳에서의 소음은 집중력을 떨어뜨려 학습능력을 저하시킨다. 그러면 이러한 소음 문제를 어떻게 하면 해결할 수 있을까?

백색소음기

방음벽이나 귀마개 등을 이용해 소음 차단하는 방법도 있겠지만, 유해 요소인 소음을 이용해 소음을 없애는 방법도 있다. 백색소음기를 이용해 주변의 거슬리는 소음을 덮는 방법인데, 백색소음이란 여러 가지 주파수의 소리(소음)를 골고루 섞어놓은 것을 말한다. 자연의 바람 소리나 물소리, 빗소리 등도 여러 가지 주파수가 합쳐진 일종의 백색소음이다. 일반 소음 환경에서 불규칙한 주변 소음에 일정하며 연속적인 백색소음을 더해 줌으로써 주변에서 발생하는 소음을 인식하지 못하도록 할 수 있다.

해로움이 사라질 때까지 해로운 정도 증가시키기
얼굴에 초록색 얼룩이 있다면 그것을 보기 좋게 여기는 사람은 별로 없을 것이다. 하지만 얼굴 피부에 선천적으로 생긴 해로운 요소인 붉은 반점이 사라질 때까지 붉은 색의 보색인 초록색 물감을 피부에 주입하는 방법을 사용하는 경우도 있다. 해로움이 사라질 때까지 해로운 정도를 증가시키는 방법은 이러한 바로 이러한 원리다.
만일 이러한 문제가 있다면 어떻게 해결할까?

다음 <그림 2>는 균일한 크기의 작은 쇠구슬을 분사하여 절삭가공을 하는 장비다. 가공될 물체 뒤에 분사된 쇠구슬을 막아 내는 나무판이 설치되어 있다. 그런데 절삭공정이 계속 진행하다 보면 뒤에 있는 나무판이 손상돼 계속 교체해야 하는 번거로움이 있다. 어떻게 하면 나무판을 교체하지 않고 쇠구슬을 막아낼 수 있을까?

<그림2> 쇠구슬 분사방식 절삭가공 장비


[자세한 내용은 월간 새교육에 있습니다]

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