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왕연중의 발명칼럼 / 사고의 3단계- 3.입체적 사고
2016년 09월 09일 (금) 관리자 webmaster@elenews.co.kr
   
 
  ▲ 왕연중 한국발명문화교육연구소장  
 

입체적 사고란 전통적인 논리성을 강조하는 수직적 사고와, 사고의 중심을 수평적으로 이동하며 다각적으로 생각하는 수평적 사고를 결합한 한정적 사고방법이다.


예를 들어 생각해 보자.


‘학생용 가방’하면 초등학생은 등에 메고, 중․고등학생은 손에 드는 가방이 일반적이었다. 처음에는 튼튼하고 질기게 하여 잘 팔리도록 했다. 그런데 너무 튼튼하여 어느 정도 시간이 흐르자 수요가 감소했다.


이 때 수직적 사고를 적용한다면 가방을 더욱 튼튼하게, 혹은 부드럽게 만들었을 것이다. 그런데 수요가 감소했을 경우 수평적 사고를 적용한다면 튼튼한 가방 대신 모양이 다르고, 아름답거나 기능이 추가되어 다용도로 쓸 수 있는 가방을 만들 수 있을 것이다.


한편 수요가 감소했을 때, 입체적 사고를 적용한다면 먼저 수평적 사고를 적용하여 몇 가지 대안을 개발하고, 각각의 대안에 수직적 사고를 적용하여 장기적, 혹은 단기적 효과를 검토하게 될 것이다. 그런데 이러한 대안은 무한대로 많을 수 없고, 한정적일 것이다. 이 때문에 입체적 사고를 제안한 前 한국발명진흥회 김관형 이사는 ‘입체적 사고는 한정적 사고 방법’이라고 말하기도 했다.


오늘날 이루어지고 있는 위대한 발명이나 첨단 기술은 엄청나게 복잡한 문제들을 다양한 생각으로 부드럽게 탐색하여 인력과 시간 및 비용을 최소한으로 하고, 보다 큰 효과를 얻을 수 있도록 많은 아이디어 중에 꼭 필요한 방안만을 선정한 후에 목표에 적합한 뛰어난 방법을 실현해야 성공할 수 있다.


자연을 이용하여 전기를 만들어 내는 방법도 여러 가지가 있다.


바람을 이용한 발전, 혹은 댐을 만들고 그 물을 이용하는 수력발전 등이 있는데, 바닷물, 특히 파도를 이용한 발전이 영국 퀸즈대학의 토목공학도들에 의해 개발되었다.


파도를 이용한 이 전력 생산 방법은 우선 해안선을 따라 대규모의 콘크리트 용기를 만드는 것으로 시작된다. 토목공학자들이 영국의 이슬레이 섬 해안에 설치한 콘크리트 용기는 120입방미터로서, 이 용기로 파도가 쏟아져 들어와 용기 속의 공기를 압축하게 되고 다시 밖으로 빠져나가면서 용기 속을 진공으로 만들도록 고안되었다.


이렇게 대규모의 공기가 들어왔다가 나가는 과정이 반복되고, 압축과 진공이 되풀이되면서 특수하게 설계된 터빈이 1분에 1,500번 정도 돌아가게 된다. 이슬레이 섬에서 생산된 전력은 이 섬의 바로 옆에 위치한 포트나헤븐 마을의 주민 200가구가 쓸 수 있을 정도로 넉넉한 전력량이라고 한다.


토목공학자들의 수석연구원인 톰슨 교수는 말한다.


“석탄만큼 싸지만 환경에 전혀 피해를 주지 않는 에너지 입니다.”


우리가 아는 수력․풍력․화력 발전이 사고의 단계를 거쳐 파도력 발전으로 이어졌다.
이것으로 끝일까?


‘지구는 끊임없이 도는 특성을 갖고 있는데, 만약 이런 회전력을 이용하여 전기를 만들어 낼 수 없을까?’
황당하기도 하고, 그럴듯하기도 한 이 질문에 명확한 해답이 나온 것이다.


미국 샌디아고에서 몇 사람의 은퇴한 공학자와 물리학자들이 거대한 지구의 회전력을 이용하여 막대한 에너지를 얻는 방법을 고안해 낸 것이다.


그들이 개발한 ‘자이로 동력기’라는 기계는 지구가 회전하면, 자체에 내장되어 있는 회전자가 지구가 돌아가는 반대 방향으로 역회전하게 되어, 이렇게 생긴 회전자의 회전은 기어에 의해서 발전기로 전달되고 전기가 생산되는 것이다.


그들이 만든 자이로 동력기는 지름 5㎝의 회전자를 가진 작은 시제품에 불과하여 아직 전기를 만들지는 못했지만 핵심적인 기술이 개발되었기 때문에 완성품의 개발은 시간문제라 한다.


인간의 사고는 끝이 없고, 입체적 사고의 합리적 방법의 절차는 만족할만한 발명을 효과적으로 이끌며, 발명으로 성공하는 지름길이 될 것이다.

wangyj39@dreamwiz.com

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