1.
시간에 의한 분리 (Separation in Time)
러시아는 기온이 전반적으로 낮아 지반이 단단히 얼어있는 경우가 많다. 이러한 경우 건물의 기초공사에 해당하는 말뚝을 땅속에 박을 때 말뚝의 끝은 뾰족해야 한다. 하지만 끝이 뾰족한 경우 말뚝은 박히고 난 뒤 쉽게 빠지거나 흔들흔들하여 안정적인 말뚝의 기능을 수행하지 못한다. 즉 말뚝의 끝은 뾰족하여야 하지만 동시에 뾰족하지 말아야 한다. 이것이 물리적 모순인데 다음과 같은 해결책이 존재한다.
말뚝의 끝 부분에 다이너마이트를 설치하여 말뚝이 들어갈 때는 뾰족하고 말뚝이 다 들어간 후에는 다이너마이트를 폭파시켜 말뚝의 끝이 불규칙적인 모양이 되게 하면 말뚝이 안정되게 땅 밑에 박혀 있게 되는 것이다. 쉽게 들어가지만 절대 뽑히지 않는 완벽한 말뚝이 된 것이다. : 56

2.
40 Principles
1. 분할 Segmentation _ 쪼개어서 사용한다.
2. 추출 Extraction _ 필요한 부분만 뽑아낸다.
3. 국부적 품질 Local Quality _ 전체를 똑같이 할 필요 없다.
4. 비대칭 Asymmetry _ 대칭이라면 비대칭으로 해본다.
5. 통합 Consolidation _ 한 번에 여러 작업을 동시에 한다.
6. 다용도 Multifunction _ 하나의 부품을 여러 용도로 사용한다.
7. 포개기 Nesting _ 안에 집어넣기.
8. 공중부양 Counterweight _ 지구중력으로부터 무게를 적극적으로 피한다.
9. 사전반대조치 Preliminary Counter Action _ 미리 반대방향으로 조치를 취한다.
10. 사전조치 Preliminary Action _ 미리 조치한다.
11. 사전예방조치 Preliminary Compensation _ 미리 예방 조치를 취한다.
12. 굴리기 Equipotential _ 들어서 옮길 필요가 없다.
13. 역방향 Do It Reverse _ 반대로 해본다.
14. 곡선화 Curvature Increase _ 직선을 곡선으로 바꾸어 본다.
15. 자유도증가 Dynamicity _ 부분, 단계마다 자유롭게 움직이기.
16. 초과나 부족 Partial or Excessive _ 지나치게 해버리거나 부족하게 한다.
17. 차원변화 Dimension Change _ X, 혹은 Y 축 등으로 차원을 바꾼다.
18. 진동 Vibration _ 진동을 이용한다.
19. 주기적 작용 Periodic Action _ 연속적으로 하지 않고 주기적으로 한다.
20. 유용한 작용의 지속 Continuity of Useful Action _ 유용한 작용을 쉬지 않고 지속한다.
21. 급히 통과 Rushing Through _ 유해하다면, 빨리 진행해 버린다.
22. 이이제이 Convert Harmful to Useful _ 유해한 것은 좋은 것으로 바꾼다.
23. 피드백 Feedback _ 피드백을 도입한다.
24. 중간 매개물 Intermediary _ 직접 하지 않고 중간 매개물을 이용한다.
25. 셀프서비스 Self service _ 스스로 기능이 수행되게 한다.
26. 복사 Copy _ 불편하고 복잡하고 비싼 것 대신 간단한 것으로 복사한다.
27. 값싸고 짧은 수명 Cheap Short Life _ 한번 쓰고 버린다.
28. 기계시스템의 대체 Replacing Mechanical System _ 기계적 시스템은 광학, 음향시스템 등으로 바꾼다.
29. 공기 및 유압사용 Pneumatics and Hydraulics System _ 공기나 유압을 사용한다.
30. 박막 Flexible Membrane and Thin Film _ 얇은 막 필름을 사용한다.
31. 다공성 물질 Porous Material _ 구멍이 숭숭 뚫린 물질을 사용한다.
32. 색깔변화 Changing Color _ 색깔 변화 등 광학적 성질을 변화시킨다.
33. 동질성 Homogeneity _ 기왕이면 같은 재료를 사용한다.
34. 폐기 및 재생 Refection And Refeneration _ 다 쓴 것은 버리거나 복구한다.
35. 속성변화 Parameter Change _ 물질의 속성을 변화한다. 실험계획법을 사용하여 최적화 한다.
36. 상태 전이 Phase Change
37. 열팽창 Thermal Expansion
38. 산화제 Oxidant _ 반응의 속도를 증가시킨다.
39. 불활성 환경 Inert Environment
40. 복합재료 Composite Material

3.
39 Technical Parameters
1. 움직이는 물체의 무게_ Weight of moving object
2. 움직이지 않는 물체의 무게_ Weight of non-moving object
3. 울직이는 물체의 길이_ Length of moving object
4. 움직이지 않는 물체의 길이_ Length of non-moving object
5. 움직이는 물체의 면적_ Area of moving object
6. 움직이지 않는 물체의 면적_ Area of non-moving object
7. 움직이는 물체의 부피_ Volume of moving object
8. 움직이지 않는 물체의 부피_ Volume of non-moving object
9. 속도_ Speed
10. 힘_ Force
11. 응력 또는 압력_ Tension/Pressure
12. 모양_ Shape
13. 물체의 안정성_ Stability of Composition
14. 강도_ Strength
15. 움직이는 물체의 작용 지속 시간_ Durability of moving object
16. 움직이지 않는 물체의 작용 지속 시간_ Durability of non-moving object
17. 온도_ Temperature
18. 밝기_ Brightness
19. 움직이는 물체에 의해 사용된 에너지_ Energy spent by moving object
20. 움직이지 않는 물체에 의해 사용된 에너지_ Energy spent by non-moving object
21. 동력_ Power
22. 에너지 손실_ Waste of energy
23. 물질의 손실_ Waste of substance
24. 정보의 손실_ Loss of information
25. 시간 손실_ Waste of time
26. 물질의 양_ Amount of substance
27. 신뢰성, 내구성_ Reliability
28. 측정의 정확도_ Accuracy of measurement
29. 제조의 정밀도_ Accuracy of manufacturing
30. 물체에 작용하는 유해 요소_ Harmful factors acting on object
31. 유해한 부작용_ Harmful side effects
32. 제조의 편의성_ Manufacturability
33. 사용의 편의성_ Convenienve of use
34. 유지 보수의 편이성_ Repairability
35. 적응성_ Adaptability
36. 장치의 복잡성_ Complexity of device
37. 조종의 복잡성_ Complexity of control
38. 자동화 정도_ Level of automation
39. 생산성_ Productivity

4.
회전하는 막대는 대개 그 끝 부분이 고속으로 회전할수록 심하게 떨리게 된다. 이러한 떨림을 막기 위해서 그림에서는 기계적 진동의 원리를 이용하고 있다. 회전하는 막대의 끝 부분에 두 개의 구슬을 그 구슬의 직경보다 약간 더 큰 공간에 놓아둔다. 막대가 회전하면서 구슬 두 개도 벽에 부딪히면서 심하게 요동치는데 그 요동치는 주파수가 회전하는 막대의 흔들리는 주파수와 교묘히 맞아 떨어져서 회전하는 막대의 떨림을 상쇄시켜 주고 있다. : 147

5.
신생아의 경우 호흡곤란으로 사망하는 경우가 있다 아주 가끔이지만 자신의 호흡주기를 놓치거나 혼란스러워 혼흡 곤란을 겪게 된다. 성인이 물먹다가 얹히는 경우와 비슷하다. 이러한 사고를 예방하기 위해 아기의 호흡과 같은 주기로 미세한 소리를 내는 인형을 아기의 옆에 놓아 주면 아기가 자연스럽게 호흡의 주기를 놓치지 않게 된다.

6.
자동차 앞 유리(windshield) 운반도중의 파손을 방지하기 위하여 충분히 튼튼한 포장을 하고 있다. 하지만 충격흡수를 위한 두꺼운 판지(cardboard)에도 불구하고 주의를 기울이지 않는 운반자들에 의해 유리가 파손되는 경우가 많다. 어떤 해결책이 있을까?

기존의 판지를 이용한 포장은 내용물을 볼 수가 없었기에 단순한 경고 문구로만으로는 운반자들로 하여금 주의를 기울이게 하기 어려웠다. 그림과 같이 투명 플라스틱으로 만들어 내용물이 깨어지기 쉬운 유리라는 점을 충분히 알 수 있게 하였다. 이후에 운반자들은 자신들이 다루는 것이 깨지기 쉬운 유리라는 점을 알게 되고 자연히 주의깊게 물건을 다루게 되어 파손이 줄어들었다. : 198

7.
필라멘트(filament)의 온도가 아주 높은 고온이면 백열전구는 태양빛에 가까운 백색 빛을 발생한다. 하지만 높은 고온에서는 필라멘트 금속자체의 증발 속도가 빠르기에 일반적으로 필라멘트가 낮은 온도를 유지하고 따라서 백색 빛 대신 노르스름한 빛을 만들어 낸다. 전구 내에 브롬(bromine, Br)을 소량 첨가한다. 높은 온도의 필라멘트에서 증발된 텅스텐 원자들은 전구의 벽면에 붙게 되고 여기에 브롬원자가 가세하여 텅스텐-브롬 화합물이 만들어진다. 이 화합물은 다시 증발되어 온도가 높은 지역으로 이동하는 성질을 가지고 있기에 필라멘트의 높은 온도영역으로 이동한다. 여기서 화합물이 분해되어 텅스텐은 원래 자리인 필라멘트에 붙게 되고 브롬은 다시 전구의 벽면으로 향하게 된다. : 202

8.
겨울날 빙판에서 미끄러지지 않기 위해서 신발 바닥에 못이 박힌 특별한 신발이 있다. 하지만 일반적인 표면에서는 박힌 못 때문에 걷기가 힘들어진다. 그림과 같이 형상기억합금이 신발바닥에 설치되어 있다. 기온이 영하로 내려가면 신발바닥의 형상기억합금이 튀어나와 얼음바닥 등에서 미끄러지지 않게 해 주고 다시 기온이 영상으로 돌아오면 신발내부로 못이 들어가게 된다. : 206

9.
석유제품을 보관하고 있던 탱크를 분해하려고 용접기로 잘라내고 있다. 비록 석유제품은 비웠지만 표면이나 탱크내부의 공기 중에 휘발성성분이 다량 남아있기에 용접작업을 위해서는 안전조치가 취해져야 한다. 그림과 같이 드라이아이스를 탱크의 밑바닥에 계속적으로 떨어뜨리면 탱크 안에 불활성가스인 이산화탄소가 생성되어 용접작업을 하더라도 폭발이 일어나지 않는다. 질소를 뿜어 줄 수도 있지만 고체덩어리인 드라이아이스를 투입하는 것이 효율적이다. : 216

10.
세계7대 불가사의 중의 하나인 알렉산더 등대에 관한 예이다. 당시의 등대 건축가는 위대한 건축물에 자신의 이름을 남기고 싶어 했다. 하지만 대왕의 업적을 상징하는 등대에 자신의 이름을 남긴다면 극형을 면하기 어려웠다. 건축가는 어떠한 방법을 사용하였을까?
건축가는 등대의 윗부분에 우선 자기 이름을 새겨 놓은 후 그 위에 페인트칠을 하였다. 그래서 50년 정도 지나면 자신의 이름이 등대 상단에 나타나게 하였다고 한다.

11.
통계적으로 심리적 관성을 깨는 예로서 다음의 문제를 풀어 보자. ‘축구장에 선수와 심판을 포함 한 25명 중, 생일이 같은 사람이 있을 확률은 얼마일까?’
아마 많은 사람이 2% 혹은 7% 정도의 확률을 생각할 것이다. 하지만 57%이다. 1년이 3백65일인 점을 감안할 때 3백66명은 모여야 57%정도 되지 않을까 생각하기 쉽지만 그렇지 않다. 이러한 것이 통계적으로 극복되어야할 심리적 관성이다.
이 문제의 경우 2명의 생일이 같거나 3명 이상의 생일이 일치해도 되며, 생일이 같은 쌍이 여럿 나올 수도 있어 상당히 복잡하다. 이럴 때는 반대로 생일이 모두 다른 경우를 고려하면 훨씬 간편하다. 한 사람이 다른 사람과 생일이 다를 확률은 364/365 이다. 그 다음 사람의 생일이 앞의 두 사람과 다를 확률은 363/365 이다. 이런 식으로 하면 25명의 생일이 모두 다를 확률은 364/365 x 363/365 x … 341/365 을 계산한 약 0.43이다. 따라서 25명 중 생일이 같은 사람이 있을 확률은 1에서 0.43을 뺀 0.57, 즉 57%가 된다.

12.
유리잔 속에 들어 있는 물을 비우는 문제가 있다. 단 유리잔을 움직이거나 깨뜨릴 수 없다. 이러한 경우에 여러 방법이 제시될 수 있다. ‘빨대를 이용한다’, ‘돌을 채워서 물을 넘치게 한다.’, ‘끓여서 증발시킨다’ 등이 있다. ‘빨대를 이용한다’는 아이디어는 어떤 고정점, 개념을 가지고 있을까? ‘도구를 이용하여 액체를 빨아낸다’가 고정점이다. 이러한 고정점이 형성되면 이 고정점을 중심으로 다양한 대안들이 쏟아진다. ‘티슈를 적셔서 꺼낸다’, ‘주사기를 이용한다’, ‘스포이드를 이용한다’ 등이다.

13.
무작위 투입이란 특정 단어를 무작위로 선정하여 아이디어 생성에 이용한다는 것이다. ‘항공기 기내 서비스’라는 초점이 있으면 주위에 있는 신문이나 책을 뒤져 아무 단어나 하나 선정한다. 예를 들어 ‘감옥’이 선정되었다면 항공기 기내 서비스라는 문제에 대해 감옥과 연관시켜 아이디어를 만드는 것이다. 이 방법은 비논리적으로 보이지만 실제 지난 30여 년간 상당한 효과를 발휘함으로서 많은 사람들에 의하여 인정되어지는 방법이다.

14.
도발이란 이치에 맞지 않는 생각을 제시한다는 뜻이다. ‘포(PO)'라는 말은 도발적 행동(Provocative Operation)의 약자이다. 다음과 같이 말한다.
“PO 자동차는 네모난 바퀴를 가져야 한다.”
“PO 음식점의 음식 값을 손님이 내키는 대로 낸다.”
이러한 아이디어들은 분명 이치에 맞지 않는 말들이다. 그래서 ‘말도 안되는 소리’라는 생각이 머릿속에 스쳐지나갈 것이다. 하지만 우리의 두뇌가 곧 바로 이 생각을 버리는가? 아니다. 이러한 이치에 맞지 않는 생각을 최종적으로 버리기 전에 어떤 작용을 하고 있다. 어떤 작용일까? 그러한 아이디어를 최대한 합리화하려고 시도하는 작용이다. 결국 합리화가 되지 않으면 버리게 되고 두뇌가 편안함을 회복하지만, 만일 어떤 이유로 합리화가 이루어진다면 우리의 두뇌는 이것을 받아들이고서 편안함을 가지게 된다. 이렇게 받아들이는 순간, ‘창의성’이 발현된다. 이렇게 받아들이는 작용을 ‘이동’이라고 한다. 이동이 완료되는 시점에 창의성이 발현된다.

15.
알버트 센트 조르지는 이것을 다음과 같이 아주 적절하게 표현했다.
“발견이란 모든 사람이 본 것을 보고, 모든 사람이 생각하지 못한 것을 생각하는 것이다.”

생각의 창의성
김효준
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