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(백동열박사의 TRIZ)발명의 원리 36번 “상태전이”

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기사입력 : 2013.08.08
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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.
 
제목 없음.png▲ 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.
 
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▪ 경영학박사
▪ 경영지도사
▪ 건국대학교 TRIZ 외래교수
▪ TRIZ활용연구소장
▪ 화이트경영컨설팅 대표
 
 
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