TRIZ
TRIZ()는 구 소련 겐리히 알츠슐러(Genrich Altshuller)에 의해 제창된 발명문제(혹은 창의문제)의 해결을 위한 체계적 방법론이다.
겐리히 알츠슐러는 1960년대 구 소련 해군에서 특허를 심사하는 업무를 할 당시 군 관련 기술적인 문제를 해결하면서 발명에는 어떤 공통의 법칙과 패턴이 있음을 알게 되었다. 그는 누구나 창의적으로 문제를 해결할 수 있는 일반적이고 체계적인 문제해결책을 강구하게 되었다. 알츠슐러는 전 세계 특허 150만건 중에서 창의적인 특허 4만건을 추출 분석한 결과, 다음과 같은 4가지 중요한 사실을 발견하게 되었다.
TRIZ 는 주어진 문제에 대하여 가장 이상적인 결과를 정의하고, 그 결과를 얻는 데 관건이 되는 모순을 찾아내어 그 모순을 극복할 수 있는 해결안을 얻을 수 있도록 생각하는 방법에 대한 이론으로 정의할 수 있다.
Altshuller 주도적으로 연구를 진행한 시기(1946년~1 985)년 고전적 TRIZ의 시대라고 말하고 이 시기에 정립된 것들은 다음과 같다.
발명문제란 적어도 한 개 이상의 모순을 포함하고 있는 것이다.
발명의 수준에는 5가지의 수준이 있다.
발명의 유형에는 40가지가 있다.
1. 분할 (Segmentation) [분열(fragmentation)]
시스템이나 대상물을 독립적인 부분으로 나눈다. 대상물을 분해하기 쉽게 만든다. 분할이나 분열의 정도를 높인다.
예) - 커다란 하나의 케이크 보다 컵케이크를 만든다. 그러면 사람들은 자기 취향에 따라 꾸밀 수 있고 다양한 입맛을 제공할 수 있다.
2. 분리 (Separation) [빼내기,추출 (taking out, extracting)]
대상물 또는 시스템에서 필요한 부분(또는 성질)만 분리하거나 방해되는 부분이나 성질을 제거한다.
예) - 정비와 운영 업무를 외주한다.
3. 국소적 성질 (Local Quality)
대상물의 각 부분 또는 사용하는 시스템의 기능을 그 작동에 가장 적합한 조건으로 만든다. 대상물들의 각 부분들을 차별적이고 유용한 기능을 수행하게 한다.
예) - 지우개가 달린 연필
4. 대칭 변환 (Symmetry Change) [비대칭 (asymmetry)]
대상물 또는 시스템의 모양을 대칭에서 비대칭으로 바꾼다. 만약 대상물이 비대칭이면 비대칭 정도를 증가시킨다.
예) - 부서의 예산을 모두 일률적으로 올리거나 내리는 것이 아니라 부서마다 각각 다르게 정한다.
5. 통합 (Merging Merging) [합병 (consolidation)]
동일하거나 비슷한 대상물을 모아서 가까이 (또는 통합하여) 놓는다.
예) - 종이가 책으로 만들어지고, 책은 도서관으로 집결된다.
6. 다기능성 (Multifunctionality) [범용성/다용도 (universality)]
대상물 또는 시스템의 부분이 여러 가지 기능을 할 수 있도록 만든다. 다른 부분의 필요성을 제거한다. 부품과 작업 횟수가 줄고 유용한 특성과 기능은 유지된다.
예) - 다용도 원리는 사람에게도 적용된다. 교차기능 훈련은 하나의 기능 대신 다기능을 보유하기 때문에 고용의 안정성을 보장한다.
7. 포개진 인형 (Nested doll) [포개기, “마트레쉬카” (nestion, “Matrushka”)]
한 개의 대상물을 다른 것 안에 넣는다. 각 대상물을 차례로 다른 것 안에 넣는다.
한 부품이 다른 부품 안에 있는 빈 공간을 통과하게 만든다. 이 원리는 러시아의 나무로 된 인형들이 다른 인형 안에 각각 포개어지는 것을 보고 만들어졌다.
예) - 계량 컵이나 계량 스푼
8. 무게보상 (Weight Compensation) [평형추 (counterweight)]
시스템이나 대상물의 무게를 상쇄시키기 위하여, 양력을 제공하는 다른 대상물과 결합한다.
예) - 회사는 지지부진한 제품을 잘 팔리는 제품과 연계시킴으로써 매출을 증대 시킨다. 그 예로 영화 동시상영 등이 있다.
9. 선행 반대 조치 (Preliminary counteraction) [사전 반대 조치 (prior counteraction)]
해로운 효과와 유용한 효과가 함께 작용할 필요가 있다면, 이 작용은 해로운 효과를 제어하기 위해 반대 작용으로 변경되어야 한다.
예) - 변화와 혁신은 일반적으로 조직에서 저항을 받게 된다. 영향력 있는 사람들을 끌여들여라. 그러면 그들이 변화의 계획 수립에 참여할 수 있고 두려워하지 않게된다.
10. 선행 조치 (Preliminary action) [사전 조치, 미리하기 (prior action, do it in advance)]
대상물 또는 시스템의 필요한 변화는 요구가 있기 전에 그것을 시행한다. (부분, 전체로)
예) - TV방송 출연 요리사는 항상 모든 재료를 사전에 계량하여 깔끔한 작은 접시에 담아둔다.
11. 사전 보상 (Beforehand Compensation) [사전 완충 작용 (beforehand cushioning)]
시간이 지나 대상물 또는 시스템의 신뢰도가 상대적으로 낮아지는 것을 보상하기 위해서 사전에 비상수단을 준비한다.
12. 높이 맞추기 (Equipotentiality) [같은 수준으로 물건을 가져가기 (bring things to the same level)
위치 에너지에 맞서서 일해야 하는 필요성을 제거하기 위해 동작 조건을 변경한다.
예) - 계층 조직이 좀 더 수평적인 조직으로 변경한다.
13. 다른 길로 돌아가기 (The other way around) [반대로 하기 (do it in reverse)]
문제 해결에 사용되는 작용을 반대로 한다. 움직일 수 있는 부분은 고정시키고 고정된 부분은 움직이게 한다.
예) - 패스트 푸드 대신 슬로우 푸드
14. 곡률증가 (Curvature increase increase) [구형화 (spheroidality)]
정사각형, 직사각형, 정육면체, 도는 평평한 부품, 또는 외형을 이용하는 대신에 곡선 또는 둥근 형태를 이용한다. 평면을 구면으로 바꾼다.
예) - 팀 리더를 돌아가면서 한다.
15. 동적 부품 (Dynamic parts) [역동성 (dynamicity)]
대상물 또는 시스템을 각각 상대적으로 움직일 수 있는 부분으로 갈라놓는다.
예) - 카페테리아식 보험은 직원들이 원하는 보험의 종류, 건강 적용 범위를 선택하게해 준다.
16. 과부족 조치 (Partial or excessive actions) [조금 적게 하기 (do a little less)]
100% 만족스런 효과를 얻기 힘들면 어느 정도의 효과를 거두는 대신 문제를 단순화한다.
17. 차원 바꾸기 (Dimensionality change) [또 다른 차원 (another dimension)]
2차원 또는 3차원 공간으로 대상물 또는 시스템을 이동한다.
예) - 3차원 사진인 홀로그램
18. 기계적 진동 (Mechanical vibration)
대상물 또는 시스템을 진동하게 한다.
예) - 소리 대신에 진동은 이동 전화 또는 호출기에서 전화 또는 메시지의 착신을 사람에게 알려주는데 사용된다.
19. 주기적 작동 (Periodic action)
연속적인 작동 대신에 주기적인 또는 맥동적인 작동을 이용한다. 만일 작동이 이미 주기적이라면 주기의 크기 또는 주파수를 변경한다.
예) - 정오 시간의 낮잠은 지적 작업의 효율을 높여준다고 연구자들은 제안한다.
20. 유익한 작용의 지속 (Continuity of useful action)
작업을 지속적으로 수행하며, 대상물 또는 시스템 모든 부품을 항상 최대 부하에서 작동시킨다. 쉬거나 간헐적인 작용은 모두 제거한다.
예) - 이동하면서 공부하기
21. 서두르기 (Hurrying) [고속 처리 (rushing through)]
공정이나 어던 단계 (예: 파괴적이거나, 해롭고 위험한 공정)를 고속으로 처리한다.
예) - 우유를 저온 살균하는 전통적인 방법은 15초 동안 72℃까지 가열하는 것이다. 초고온 살균법은 단지 2초 동안 138℃까지 가열하여, 우유의 저장시간을 증가시킨다.
22. 전화위복 (Blessing in disguise) [해로움을 이로움으로 (Convert harm into benefit)
전화위복은 “레몬을 레몬수”로 만드는 것과 같다. 긍정적인 효과를 얻기 위해서 해로운 인자 (특히 환경이나 주위의 해로운 효과)를 사용한다.
예) - 조직에서 불평과 파괴적인 비판은 부정적인 “부담”이지만 이것은 조절되어, 긍정 변화를 가져오곤 한다.
23. 피드백 (Feedback)
프로세스 또는 작동을 개선하기 위해서 피드백일 도입한다. 만약 피드백이 이미 사용되고 있다면, 그 크기 또는 영향력을 바꾼다.
24. 매개체 (Intermediary) [매개자 (Mediator)]
중간매개 전달자 또는 중간매개 공정을 사용한다.
예) - 중립적인 제삼자는 힘든 협상의 매개체 역할을 할 수 있다. 판매 촉진을 위해서 소비자가 공평한 전문가라고 인정하는 중개자를 추천 할 수 있다.
25. 셀프서비스 (Self Service)
대상물이나 시스템이 유용한 보조 기능을 수행하게 함으로써 스스로 서비스하게 한다.
예) - 셀프서비스 패스트푸드 식당
26. 복제 (Copying)
이용할 수 없거나 비싸거나 깨지기 쉬운 물건 대신에 간단하고 값싼 복제물을 사용한다.
예) - 실제 모형 대신 가상 모형을 사용한다.
27. 값싼 일회용품 (Cheap disposables)
어떤 품질은 손해 보면서(예를 들어 서비스 기간과 같은) 몇 개의 값싼 물건으로 비싼 물건을 대체한다.
예) - 일회용 종이와 플라스틱 식기
28. 기계적 상호작용의 대체(Mechanical interaction substitution, use of fields)
기계적인 방법을 감각(광학, 음향, 맛 또는 냄새) 방법으로 대체한다.
예) - 우리는 의사소통과 비즈니스에서 새로운 상호작용이 증가하는 것을 또한 명확히 볼 수 있다. 인간 사회가 시작되었을 때 모든 대화는 얼굴을 맞대고 했다. 하지만 지금은 글, 전신, 전화, 팩스, 전자우편, 화상회의 그리고 그 밖의 다른 수단으로 대화를 한다.
29. 공기압과 수압 (Pneumatics and hydraulics)
대상물 또는 시스템의 고형 부품 대신에 기체 또는 액체(예를 들면 공기로 부풀리기, 액체로 채우기, 공기쿠션, 액체 정역학)를 사용한다.
30. 유연한 막과 얇은 필름 (Flexible shells and thin films)
3차원 구조물 대신에 유연한 막과 얇은 필름을 사용한다. 유연한 막과 얇은 필름을 사용하여 대상물 또는 시스템을 외부 환경과 격리한다.
예) - 음료용의 무거운 유리병은 알루미륨 같은 얇은 금속 또는 얇은 플라스틱 재료로 만든 캔으로 대체되었다. 수압이 역시 사용된다. 음료의 압력은 캔을 단단하게 만든다. 강도가 약해지지 않으면서 무게가 감소된다.
31. 다공질 재료 (Porous materials)
대상물을 다공질 재료로 만들거나 다공질 재료를 첨가한다. (삽입, 코팅등)
예) - 첨단 기술의 극세사는 이제 잘 알려져 있다. 작은 구멍은 물의 통과는 막지만, 습기의 증발은 가능하다.
32. 광학특성 변경 (Optical property changes) [색상 변경 (changing the color)]
대상물 또는 그 외부 환경의 색깔이나 투명도를 변경한다.
예) - 형광 펜
33. 동질성 (Homogeneity)
대상물을 똑 같은 재료(또는 동일한 특성을 가진 재료)와 상호 작용하게 한다.
예) - 같은 곳에 배치된 프로젝트 팀
34. 폐기와 재생 (Discarding and recovering)
기능을 완수한 대상물의 일부를 폐기하거나 (분해하거나 증발시켜서 폐기함)작동하는 도중에 그것을 변경시킨다.
예) - 비즈니스에서 프로젝트 조직은 폐기와 재생의 좋은 예이다. 좋은 프로젝트는 끝마쳐야만 한다. 그러면 조직은 결국 해체될 것이다.
35. 파라미터 변경 (Parameter changes) [속성 변환 (transformation of properties)]
대상물의 물리적 상태를 바꾼다. 농도 또는 밀도를 바꾼다. 유연성의 정도를 바꾼다.
예) - 고객 주문 생산 시스템은 고객 자신이 원하는 것에 딱 맞게 제품을 설계할 수 있도록 더 많은 유연성을 고객에게 부여한다.
36. 상태전이 (Phase transitions transitions)
상태전이 과정에서 생기는 현상을 이용한다. (예를 들면 부피변화, 열의 손실 또는 흡수)
예) - 조직이 구조 변경을 할 때 (인수와 합병 또는 내부 변화), 이에 수반되는 현상은 상전이에 있어서의 열과 유사하다. 즉, 많은 혼란이 있게 된다.
37. 열팽창 (Thermal expansion)
물질의 열팽창(또는 수축)을 이용한다.
38. 강산화제 (Strong Oxidants) [가속 산화 (accelerated oxidation)]
일반 공기를 산소가 풍부한 공기로 대체한다. 산소가 풍부한 공기를 순수 산소로 대체한다.
예) - 강의 형태의 교육 훈련 대신 모의실험과 놀이 등을 사용한다.
39. 불활성 환경 (Inert atmosphere)
보통의 환경을 불활성 환경으로 바꾼다.
40. 복합 재료 (Composite materials)
균일 재료를 복합(다층)재료와 시스템으로 바꾼다.
예) - 조직에서 각 전문 분야 협력의 프로젝트 팀이 한 분야의 전문가 집단들보다 더 효과적인 경우가 가끔 있다. 마케팅, 교육, 학습 및 오락에서도 한 가지 매체실행 보다 멀티미디어 프레젼테이션이 훨씬 더 낫다.
기술 시스템의 진화 유형에는 다음과 같은 8가지 법칙이 있다.
물질-장 분석 (Substance-Field Analysis): 물질(Substance)는 도구(Tool) 와 대상(Object)에 해당하는 대표 물질을 기본으로 하며 장(Field)은 이러한 물질간의 상호작용에 필요한 에너지를 말한다. 장(Field)에는 네 가지 기본 장(전자기장, 중력장, 강한 상호작용과 약한 상호작용 핵장)과 트리즈는 기계장, 음향장, 열장, 화학장, 전기장, 자기장과 같은 공학적인 장들을 포함한다.
이것은 트리즈의 중심 분석 도구이다(아리즈 ARIZ는 러시아 약어이다). 그 기초는 모호하거나 초기에 잘못 정의된 문제/상황을 분석하고 그것을 분명한 시스템 갈등으로 전환하기 위한 순서가 정해진 논리적 절차이다. 시스템 갈등의 고려는 물리적 모순의 정형화로 안내하고, 그 모순의 제거는 분리의 원리의 도움으로, 그리고 대상 시스템의 자원을 최대로 활용함으로써 가능해진다. 아리즈는 이상 기술 시스템(이상 시스템), 시스템 갈등, 물리적 모순, 물질장 분석, 표준해, 그리고 기술 시스템 진화 법칙과 같은 트리즈 가장 기본적인 개념과 방법들로 구성된 시스템이다.TRIZ 는 공학분야를 넘어 여러 분야에 응용 되고 있으며, 현재에도 많은 연구및 다양한 응용 사례가
이루어지고 있다고 한다.
TRIZ 에서는 모순을 크게 기술적 모순(Technical Contradiction)과 물리적 모순(Physical Contradiction) 2가지로 분류한다. 기술적 모순의 해결은 40가지 발명원리(40 inventive Principles), 물질-장 분석에 의한 76가지 표준해, 기술 시스템의 진화법칙, 자연과학의 각종 효과 (Effects) 등을 통해 해결책을 제시하고, 물리적 모순의 해결에는 주로 분리의 원리(Separation Principle)를 통해 해결책으로 제시하고 있다.
두가지 변수 특성이 서로 상충 되는 경우로 다음과 같은 해법이 제시되고 있다.
한가지 변수가 서로 다른 값을 동시에 가져야 하는 경우로 다음과 같은 4가지 분리의 원리에 의해 해법이
제시되고 있다.