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  • (백동열박사의 TRIZ)발명의 원리 40번 “복합재료”
    모순을 해결할 수 있는 발명원리 40가지 중 마지막 40번째는 복합재료(composite materials)이다. 일상생활에서 많이 활용되는 사례를 통해 문제해결에 어떻게 적용되었는지 살펴보겠다.   ◆ 복합재료(composite material) 복합재료원리는 물질의 원재료를 단일성분원료에서 융· 복합성분원료로 바꿔서 강도가 강하며 무게가 가벼운 합금을 만들어내는 원리이다. 합금이란 일반금속에 다른 원소를 한 가지 이상 첨가하여 만든 금속의 성질을 말하며, 티타늄합금, 탄소섬유를 예로 들을 수 있다.   ▲ 철근콘크리트 건물을 신축하기 위하여 가장 많이 사용되는 재료는 콘크리트이다. 콘크리트는 시멘트, 자갈, 모래, 물을 혼합하여 만들지만 압축력은 강하나 인장력이 약하다. 그러므로 콘크리트는 눌러서 부수기는 어려우나 잡아당겨서 부수기는 쉽다. 그래서 콘크리트의 인장력을 강하게 하기 위하여 콘크리트 속에 인장력이 강한 철근을 첨가하여 철근콘크리트 복합재료를 사용한다.   최근 퓨전이란 용어는 문학, 예술, 음악, 음식, 등에서 장르의 구분 없이 우리의 생활 속에서 사용되고 있다. 특히, 퓨전 음식은 두 가지 이상의 음식을 섞은 것으로 동서양의 서로 다른 음식이나, 서로 다른 문화속의 음식을 복합재료원리를 이용하여 새로운 문화속의 음식을 만들어 낸 것이다.   물질만능 시대인 21세기에는 신물질을 개발하다는 것은 쉽지 않다. 결국 신물질이란 A원료와 B원료를 합하여 융· 복합재료를 만들어내는 것이라고 할 수 있다.     ▪ 경영학박사   ▪ 경영지도사   ▪ 건국대학교 TRIZ 외래교수   ▪ TRIZ활용연구소장   ▪ 화이트경영컨설팅 대표  
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    2013-09-23
  • (백동열 박사의 TRIZ)발명의 원리 39번 “불활성환경”
    모순을 해결할 수 있는 발명원리 40가지 중 39번째는 불활성 환경(inert environment)이다. 일상생활에서 많이 활용되는 사례를 통해 문제해결에 어떻게 적용되었는지 살펴보겠다.   ◆ 불활성 환경(inert environment) 불활성 환경은 활성 환경의 반대말로서 38번 강산화제원리와는 반대되는 개념이라고 할 수 있다. 정상적인 환경을 비활성 환경으로 대체하거나 사물에 중성 물질 또는 중성의 첨가제를 넣거나 작업을 진공상태에서 수행하는 것을 말한다. 즉, 일반적인 환경에서 음식물이 공기 중의 산소와 반응하면 미생물이 활성화를 일으켜 부패가 되므로 이를 방지하기 위하여 밀폐된 비활성화 환경을 만들어 주는 것이다. 다시 말해 활동적인 환경에서 안정적인 환경으로 바꿔 반응의 속도나 물질의 농도를 감소시키는 원리라고 할 수 있다.   ▲ 압축팩일반적으로 겨울에서 봄으로 계절이 바뀌면, 두꺼운 이불이나 옷의 사용이 점점 줄어들면서 얇은 이불과 옷으로 바뀌게 된다. 이럴 때마다 장롱 속은 두꺼운 이불 등으로 가득 차기 때문에 공간이 부족하여 수납하기가 어렵다. 하지만 압축팩을 사용하게 되면 두꺼운 이불이나 옷을 종류별로 구분하여 보관할 수 있으므로 편리하게 사용할 수 있으며, 부피도 줄어들고 진공상태로 보관하게 되어 습기와 냄새 등을 방지할 수 있다.   산소는 산화작용을 강화시키지만 질소는 산화작용을 억제하는 불활성 기체이다. 음식물을 오래보관하기 위해 질소를 사용하여 진공포장을 하게 되면 부패하는 것을 오랜 시간동안 방지할 수 있다.   부부싸움은 가정을 더욱 강하게 만들어갈 수도 있지만 한순간 가정을 파탄지경에 이르게 할 수도 있다. 그래서 부부싸움을 심하게 하면 걱정이 많아지고 마음이 불안해 지게 된다. 마음이 불안하다는 것은, 부부싸움 대한 문제가 무엇이었나? 어떻게 하면 해결을 할 수 있나? 그냥 잘 넘어 갈 수 는 없나? 등 여러 가지 생각을 하게 된다. 하지만 너무 깊은 생각에 빠지게 되면 문제도 해결하지 못하고 건강을 잃어버릴 수 있다. 이것이 생각의 활성화라고 할 수 있다. 이러한 상황을 진정시키기 위해서 가장 문제가 되는 깊은 생각에서 우선 벗어나야 한다. 즉, 본인이 좋아하는 취미생활 등을 통해서 마음을 안정시킬 수 있으며 상담기관을 통해서 이성적인 생각을 하게 됨으로서 문제를 해결할 수도 있을 것이다.     ▪ 경영학박사   ▪ 경영지도사   ▪ 건국대학교 TRIZ 외래교수   ▪ TRIZ활용연구소장   ▪ 화이트경영컨설팅 대표
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    2013-09-23
  • (백동열박사의 TRIZ)발명의 원리 38번“강산화제”
    모순을 해결할 수 있는 발명원리 40가지 중 38번째는 강산화제(accelerated oxidation)이다. 일상생활에서 많이 활용되는 사례를 통해 문제해결에 어떻게 적용되었는지 살펴보겠다.   ◆ 강산화제(accelerated oxidation)   산소는 공기를 형성하고 있는 성분 중 21%를 차지하며 색깔과 냄새가 없는 기체를 말한다. 산소 자체는 타지 않지만 다른 물질이 타는 것을 돕는 성질을 가지고 있다. 산화란 어떤 물질이 산소와 결합하거나 수소를 잃는 화학 반응을 말하며, 철이 녹슬거나 깎아놓은 사과의 색깔이 변화는 것을 예로 들 수 있다.    이와 같이 강산화제원리는 산소를 첨가하여 산소의 농도를 높여서 문제를 해결하는 것으로 ‘일반공기를 산소(O2)’로, ‘산소를 이온화산소’로, ‘이온화산소를 오존(O3)’으로, ‘오존을 활성화산소’로 첨가 또는 대체하므로 낮은 수준의 산화로부터 높은 수준의 산화로 바꿔가는 것을 말한다. 그러므로 산소뿐만 아니라 다른 물질, 주변 환경 등을 이용하여 물질이 활성화 할 수 있도록 작용하는 것을 말한다.   두꺼운 철판을 절단하기 위하여 산소절단기와 전기톱 그리고 고압의 물을 이용하기도 한다. 산소절단기는 아세틸렌과 산소를 이용하여 절단을 하는데 아세틸렌은 불이 붙지만 산소는 불이 붙지 않는다. 하지만 산소는 불의 활성화를 돕는 역할을 하므로 강하게 밀어내면 불의 온도가 높아져 철판이 녹게 되며, 밀어내는 힘을 이용하여 절단을 하는 것이다.   교수들이 신학기에 학생들과 처음 만나는 어색함을 줄이기 위하여 학생들의 수업 분위기를 활성화하기 위하여 아이스브레이킹(Ice Breaking)을 실시한다. 아이스브레이킹이란 사람들이 처음 만났을 때 어색함을 누그러뜨리기 위하여 유머스런 말이나 행동을 하는 것을 말한다. 이와 같이 즐거운 대화를 하거나 게임을 하고나면 교육장의 분위기가 더욱 활성화 될 수 있다.   ▲ 백동열  ▪ 경영학박사   ▪ 경영지도사   ▪ 건국대학교 TRIZ 외래교수   ▪ TRIZ활용연구소장   ▪ 화이트경영컨설팅 대표  
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    2013-08-23
  • (백동열박사의 TRIZ)발명의 원리 37번 “열팽창”
    모순을 해결할 수 있는 발명원리 40가지 중 37번째는 열팽창(thermal expansion)이다. 일상생활에서 많이 활용되는 사례를 통해 문제해결에 어떻게 적용되었는지 살펴보겠다.   ◆ 열팽창(thermal expansion) 열팽창 원리는 온도의 높고 낮음을 이용하는 것이 아니라 온도의 높고 낮음에 따라 물질의 팽창 및 수축하는 현상을 이용하는 것이다. 즉, 열을 높이면 부피가 팽창하거나 길이가 늘어나고, 열을 낮추면 부피가 수축하거나 길이가 줄어드는 현상을 이용하는 원리이다. 일상생활에서 발생하는 많은 일들 중에 유리컵이나 그릇이 포개져서 빠지지 않아 고생을 하는 경우가 있다. 이럴 때 밖에 있는 컵은 뜨거운 물에 담가서 팽창하게 하고, 안에 있는 컵에는 차가운 물을 부어 수축하게 하면 포개진 컵에 틈이 생겨 쉽게 뺄 수가 있다.   기차나 전철을 타면 일정한 간격으로 ‘철컥철컥’하는 소리가 나는데, 이는 우리나라에 있는 사계절이라는 특수성 때문이다. 이 같은 계절적 영향으로 심한온도차이가 발행하면서, 철로가 여름에는 뜨거운 열에 의해 늘어나고 겨울에는 차가운 기온에 의해 수축하게 된다. 심한온도 차이로 철로의 휨을 방지하고 위해 이음매 부분에 틈새를 준 것이다. 하지만 고속철도 선로는 이음매 부분에 틈새 없이 용접이 되어 하나로 이어져 있다. 그래서 고속철도는 달리는 소리도 일반 열차처럼 '철컥철컥'소리가 나지 않고 '쌔애액' 소리가 나는데, 이것은 레일의 열팽창‧수축의 힘보다 강력하게 레일을 고정 시킬 수 있는 기술이 개발되었기 때문이다.   수은 온도계는 수은이 온도의 변화에 따라 부피가 일정하게 변하기 때문에 온도를 정확하게 측정할 수 있다. 또한 수은은 팽창률이 커서 최저 -38도에서 최고 +356도까지 넓은 범위를 측정할 수 있기 때문에 높은 온도를 측정하는데 적합하다. 하지만 0에서 100 도의 범위를 벗어나면 오차가 발생하기도 한다.   ▲ 백동열 박사 ▪ 경영학박사 ▪ 경영지도사 ▪ 건국대학교 TRIZ 외래교수 ▪ TRIZ활용연구소장 ▪ 화이트경영컨설팅 대표    
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    2013-08-16
  • (백동열박사의 TRIZ)발명의 원리 36번 “상태전이”
    모순을 해결할 수 있는 발명원리 40가지 중 36번째는 상태전이(phase transformation)이다. 일상생활에서 많이 활용되는 사례를 통해 문제해결에 어떻게 적용되었는지 살펴보겠다.   ◆ 상태전이(phase transformation)   상태전이 원리는 상태변화 과정에서 생기는 현상을 이용하는 원리로서 35번 ‘속성변경’원리와 유사하게 느껴질 수 있다. 속성변경원리는 액체를 고체 또는 기체로 변경하여 문제를 해결하는 것이고 상태전이는 액체에서 고체로 변경하는 과정에서 변화하는 과정을 이용하는 것이라고 할 수 있다. 즉, 부피변화와 열 발생 및 흡수 그리고 자성과 정전기를 이용하여 문제를 해결하는 원리이다. 절단용 공구가 개발되기 전에는 큰 돌을 자르기 위하여 해머 등 물리적인 방법을 사용하였으나, 면이 고르지 않고 돌 자체를 사용할 수 없게 되는 경우가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위하여 바위에 구멍을 여러 개를 뚫고 그 속에 물을 부어 얼리면 얼음이 팽창하여 바위가 잘리게 된다. 이 원리는 팽창하는 원리를 이용하여 문제를 해결한 것이다.   ▲ 아이스박스와 석빙고 아이스박스는 석빙고와 같이 내부에 저장된 얼음을 천천히 녹여 내부 공기의 열에너지를 흡수하면서, 낮은 온도를 유지하는 원리를 이용하는 것이다. 이 원리를 통해 뜨거운 여름에도 야외에서 시원한 과일을 먹을 수 있게 한다. 또 고체에서 액체와 기체로 변화하는 과정에서 열에너지를 흡수하는 원리를 이용하기 때문에, 추운 겨울 보관창고에 물이 들어있는 물통을 놓아두면 물통의 물이 온도가 낮은 공기에게 열을 빼앗겨 얼게 되고 대신 창고 안의 공기는 온도가 올라가면서 얼지 않은 싱싱한 채소를 먹을 수 있게 된다. 결국 기체에서 액체와 고체로 변하는 과정에서 열에너지를 방출하는 원리를 이용한 것이다.   ▪ 경영학박사 ▪ 경영지도사 ▪ 건국대학교 TRIZ 외래교수 ▪ TRIZ활용연구소장 ▪ 화이트경영컨설팅 대표    
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    2013-08-08
  • (백동열박사의 TRIZ)발명의 원리 35번 “속성변경”
    모순을 해결할 수 있는 발명원리 40가지 중 35번째 속성변경(parameter change)이다. 일상생활에서 많이 활용되는 사례를 통해 문제해결에 어떻게 적용되었는지 살펴보겠다.   ◆ 속성변경(parameter change)   속성변경원리는 고체에서 액체로 액체에서 기체로 기체에서 고체로 서로 상호작용에 의하여 시스템의 물리적 상태를 바꿔 가면서 문제를 해결하는 원리로 농도나 밀도를 바꿔 보거나, 온도나 부피를 바꿔볼 수 있다. 또 유연성의 정도를 바꿔가면서 문제를 해결하는 것이다.   산소, 질소, 가스 등을 운반할 때 기체상태로 운반을 하면 부피가 차지하는 부분이 많아서 많은 양을 운반할 수가 없다. 이런 경우 부피를 줄이기 위해 기체를 액체로 상태변화를 시켜 운반을 하면 문제를 해결 할 수 있다.   농도를 바꿔보는 사례로 쌀밥을 들 수 있다. 우리의 주식은 쌀밥이라고 할 수 있다. 소화가 되지 않거나 식사를 하기가 힘들 때 죽을 쒀서 먹는다면, 속 편하게 식사를 할 수 있다. 이와 같이 쌀밥을 쌀죽으로 상태변경을 하여 농도를 낮추어 주는 경우가 있다. 반대로 농도를 높이는 경우의 사례로 각종 액기스를 들 수 있다. 이는 포도 수백송이에서 필요한 성분만 추출하여 농축시킨 포도액기스가 있으며, 인삼액기스, 매실액기스 등 많은 액기스 종류가 있다.   또한 물리적 현상을 가상 현상으로 옮겨 오는 것도 속성변경의 한 원리라고 할 수 있다. 종이책은 생산시간, 원가 그리고 마케팅 비용이 많이 발생한다. 하지만 전자책은 생산시간과 원가를 줄 일 수 있으며 판매 또한 인터넷 시장에서 이루어지기 때문에 저렴한 비용으로 해결할 수 있다. 소비자도 인터넷 시장에서 언제든지 쉽게 구매할 수 있으며, 종이책과 달리 무거운 것을 소지할 필요 없이 가볍게 가지고 다니면서 사용할 수 있어 편리하다.   ▪ 경영학박사 ▪ 경영지도사 ▪ 건국대학교 TRIZ 외래교수 ▪ TRIZ활용연구소장 ▪ 화이트경영컨설팅 대표
    • 칼럼
    2013-07-30
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