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“인재 한 명이 만 명을 먹여 살린다”는 말이 있다. 슈퍼맨이나 배트맨 같은 영웅 한 명이 많은 사람을 살린다는 영웅주의를 강조하는 말은 아니다. 하나의 창의적인 아이디어가 만 명을 편리하게 만든다는 창의력의 중요성을 강조한 말일 게다. 초·중·고등학교는 물론이거니와 대학, 기업 할 것 없이 어디에서나 창의적인 인재를 찾기 위해 혈안이 돼 있다. 발명을 통해 자신도 만 명, 아니 수십만~수백만 명을 이롭게 하는 창의적 인재임을 알려보자. 그러려면 다음과 같은 과정을 거쳐야 한다.

일상이나 타인 아이디어에서 문제 찾기

발명을 하기 전 가장 중요하면서도 어려운 첫 단계는 문제를 찾아내는 것이다. 가장 쉽게는 우리 주변에서 여러 가지 발명 아이디어를 얻을 수 있다. 대부분의 발명품은 이미 있던 물건을 개선한 것이다. 따라서 일상생
활에서 사용하고 있는 물건을 유심히 살펴보는 것이 중요하다. 조금이라도 불편한 점이 있다면 절대 “원래 그런 거야”라고 하지 말아야 한다. 모든 발명은 ‘더 편리하게 바꿀 수는 없을까’ 하는 생각에서 시작한다.

예를 들어 어머니들이 설거지하는 모습을 보면서 ‘설거지가 필요 없는 그릇’을, 신발주머니에 모래가 남는 모습을 보면서 ‘모래가 쌓이지 않는 신발주머니’를 생각할 수 있다. 또 비빔밥을 먹을 때 ‘고추장을 숟가락에 남기지 않는 방법’을, 화장실에 앉아서는 ‘화장지가 적당한 길이로 끊어지게 할 방법’을 고민하다 보면 새로운 발명 소재를 얻을 수 있다.

다른 사람의 발명을 보고도 발명 아이디어를 얻을 수 있다. 이미 세상에 나온 발명은 어떤 문제를 풀기 위해 누군가 고민해서 내놓은 해결책이나 다름없다. 누군가 문제를 발견하고 해결했다는 사실만 봐도 충분히 재고할 만한 가치가 있다. 문제의 해결 방법은 한 가지만 있는 것이 아니고, 또 그 발명가가 내놓은 해결책이 또 다른 문제를 안고 있는 경우가 대부분이다. 그 때문에 원래 발명을 참고해서 얼마든지 더 좋은 발명품을 만들 수 있다. 발명 대회에서 수상한 작품이나 다른 사람이 출원한 특허를 살펴보다가 더 좋은 아이디어가 떠오른다면 곧바로 수첩에 적어두고 발명의 소재로 삼아보자.

더하고, 빼고, 바꾸고 빌리자

이제 문제를 해결하는 일이 남았다. 가장 쉽게는 중학교 1학년 기술과 가정 교과서에 소개된 9가지 발명 기법을 적용할 수 있다. 먼저 더하기 발명. 신발 바닥에 걸레를 붙여 걸어 다니면서 걸레질이 가능한 실내화나 숟가락과 포크를 동시에 사용할 수 있는 숟가락 포크가 좋은 예다. 이미 있는 물건이지만 같이 있을 때 편리한 것들을 합체하는 방법이다.

빼기 발명은 이미 있는 구조를 빼서 더 편리하게 만드는 방식. 앉아 있을 때 의자로 사용할 수 있게 보통 의자에서 다리를 뺀 좌식의자가 대표적인 사례다.

모양 바꾸기 발명도 있다. 낱장 종이컵을 벌려야 하는 단점을 보완하기 위해 종이컵을 원뿔 모양으로 바꾼 특허가 좋은 예다.

재료 바꾸기 발명에는 저절로 녹아 없어져 음식물과 분리수거할 필요가 없는 녹말로 만든 이쑤시개, 천막에 사용하는 질긴 천을 바지로 만들어 크게 성공한 청바지처럼 재료를 바꿔 성공한 발명품이 속한다.

크기 바꾸기 발명은 크기만 바꿔도 큰 효과가 있는 경우다. 평소 가방에 넣고 다닐 만큼 작지만 비가 오면 크게 펼칠 수 있는 3단 우산, 접어서 보관할 수 있는 접이식 자전거가 대표적인 예다.

용도 바꾸기 발명은 전혀 다른 곳에 사용되는 물건을 또 다른 용도에 적용한 경우. 쉽게 부서지는 석고를 칠판분필로 활용한 경우나 냉장보관용 드라이아이스를 안개분사기에 활용한 사례가 있다.

폐품 활용하기 발명도 있다. 쓰다 남은 골판지를 종이컵에 덧대어 완성된 컵슬리브, 가볍고 단단한 연탄재로 만든 친환경벽돌에 적용된 방법이다.

거꾸로 생각하기 발명은 뚜껑을 아래로 해서 남김없이 다 쓸 수 있게 한 화장품용기, 선풍기의 팬 방향을 반대로 해서 안쪽 공기가 바깥으로 나갈 수 있게 만든 환풍기에 적용된 방식이다.

마지막으로 차용하기 발명이 있다. 문어발에 있는 빨판모양을 모방해 유리에 부착하는 칫솔걸이, 시간 카운터를 적용해서 보행자에게 남은 시간을 알려주는 신호등이 그 예이다.

낚싯대와 오뚝이는 유용한 발명 도구

일단 발명할 대상이 결정되면 대부분 물리적인 모순을 해결하기 위한 과정인 경우가 많다. 녹말 이쑤시개는 이빨 사이의 음식물을 꺼내기 위해 단단해야 하는 동시에, 음식물 쓰레기에 섞어도 동물사료로 쓰기에 위험하지 않아야 한다. 또 낚싯대는 충분히 길어야 하지만, 보관하기 쉽도록 짧아야 한다. 이런 문제를 해결할 수 있는 좋은 구성 요소를 미리 정리해둔다면, 어렵게만 생각되는 문제를 쉽게 해결할 수도 있다. 자석이나 낚싯대, 오뚝이, 지레처럼 모순되는 특성을 가진 구성 요소가 많다.


자석은 서로 붙어 있다가도 힘을 주면 떨어지는 특성이 있다. 자석을 뚜껑에 이용하면 쉽게 밀봉되고 쉽게 열리는 병을 만들 수 있고, 침대에 들기 전, 천장에 붙여 놓을 수 있는 알람시계도 만들 수도 있다. 미국의 애플사는 노트북 전원 연결 구조에 자석을 이용한 ‘맥세이프(Magsafe™)’ 특허를 적용했다. 노트북에 꽂는 전원 연결선이 지나가는 사람에 걸려 뽑히면서 쉽게 망가지는 것으로 보고, 전원 연결선의 끝부분과 노트북의 전원 연결 단자에 자석을 넣어 사람의 발에 걸릴 경우에도 전원선이 안전하게 분리되도록 했다.

자석은 그 밖에 다른 수많은 발명에서 애용되고 있는 구성 요소이다. 경우에 따라 전기가 흐를 때만 자성을 갖는 전자석이나 일명 ‘찍찍이’로 불리는 벨크로, 천을 붙이고 뗄 때 많이 사용되는 지퍼로 대체할 수도 있다. 낚싯대도 자주 애용된다. 길면서도 짧아야 하는 경우에 적당한 구성 요소이다. 우산과 깃대봉, 지시봉에서 흔히 볼 수 있으며, 높이 조절이 필요한 발명에서도 사용될 수 있다.

누워 있다가도 서 있어야 하는 발명에는 어릴 적 많이 가지고 놀던 오뚝이의 원리가 이용된다. 젓가락의 앞부분이 바닥에 닿는 경우 위생에 문제가 있기 때문에 젓가락의 뒤쪽에 무거운 금속을 달고, 가운데 부분을 뚱뚱하게 만들면, 젓가락을 쓰다가 내려놓더라도 젓가락 뒤쪽이 무거워 앞쪽이 들리게 되는 위생 젓가락을 발명할 수 있다.

또 다리미를 쓰다가 옷감 위에 올려놓으면 옷감이 타게 된다. 다리미의 뒤쪽을 무겁게 만들고 다리미의 뒤쪽 아랫 부분을 둥글게 만들면, 다리미를 쓰다가 손을 떼더라도 저절로 앞쪽이 들리게 되는 안전다리미가 된다. 이 밖에 지레는 작지만 큰 힘이 필요한 경우에 유용하다. 가위, 병따개, 망치 등에 원리로 적용되는데, 많은 발명의 구성 요소가 된다.


발명노트 만들기

문제를 해결한 뒤에는 정말로 문제가 해결된 것이 맞는지, 그 과정에서 다른 문제가 생기지는 않았는지 검토해보는 것이 좋다. 예를 들어 라면을 식혀 먹기 위해 젓가락에 선풍기를 설치했다면 라면을 식히는 문제는 해결했지만, 젓가락이 무거워져서 라면을 먹는 데 어려움이 있다. 음식물 쓰레기용 비닐봉지에 비닐장갑을 붙인다면, 비닐봉지보다 비닐장갑이 더 비싸기 때문에 비닐봉지 가격이 두 배 이상 올라갈 가능성이 높다. 이런 경우 새로운 발명이기는 하지만 경제성이나 실용성이 떨어지기 때문에 다른 해결 방법을 찾아보는 것이 좋다.

발명문제의 해결방법을 찾았다면 나만의 발명노트를 만들어보자. 자신의 생각을 글과 그림으로 정리하면서 발명을 구체화할 수도 있고, 완성된 발명품을 주위 사람에게 전하고 평가받기 위해서라도 발명 노트는 꼭 필요하다.

발명노트가 완성됐다면 발명품을 직접 만들어볼 수 있고, 각종 발명 대회에 출품을 할 수도 있다. 또 특허 출원을 내서 나만의 창의적인 발명을 재산으로 보호받을 수도 있다. 다음 회에서는 발명을 특허로 보호하는 방법과 발명을 활용할 수 있는 여러 방법에 대해 알아볼 예정이다.
 

발명 문제를 푸는 비법 ‘트리즈(TRIZ, 창의적 문제 해결 방법)’ 러시아의 발명가이자 러시아 해군 특허조사관이던 겐리히 알츠슐러(Genrich Altshuller) 박사가 창안한 발명공학 이론이다. 알츠슐러 박사는 “발명재능은 타고나는 것이기 때문에 가르치거나 배울 수 없다는 인식을 깨야 한다”며 스포츠처럼 누구나 배우고 따라 할 수 있는 발명 이론을 제시했다. 발명 원리 40개, 표준해결법 76개로 이뤄진 이 이론은 ‘모든 발명이 기술적인 모순을 해결하는 과정’이라는 점을 핵심 개념으로 하고 있다. 칩 제조과정에서 생기는 거품문제를 해결한 인텔의 기술과 초고층 아파트 엘리베이터의 분리 운영, 금연패치기술을 사용한 반투명 치아미백 반창고가 좋은 사례다.