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창의공학설계 2018. 10. 30 안재형 교수 1

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창의공학설계

2018. 10. 30

안재형교수

1

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1.1 창의성 계발의 필요성

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1.2 창의성에 대한 오해와 올바른 이해

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1.3 공학자와 창의성

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핵심인재 = 혁신적인아이디어 + 실행

(전문지식과창의성)(추진력과인내심)

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2.1 공학적 문제와 문제해결

문제 변화를 통해서 더 좋은 상태로 개선될 수 있는 모든 것

문제(危機)의 두 가지 측면 危險과 機會

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2.2 패러다임 변환(Paradigm Shift)

패러다임:

시대적으로 가장 보편성을 가진 사고유형, 규칙, 가치관, 기

술 등의 모범

패러다임 변환:

전형적인 S 커브 형태로 주기를 나타냄

초기(A부분)∼문제 해결이 느림, 몇 명의 개척자들만 사용

중반(B부분)∼문제 해결이 매우 성공적이고 잘 수용됨

• 문제가 잠재되어 잘 나타나지 않음

말기(C부분)∼잠재되었던 문제 노출

• 문제 해결에 비용, 시간이 많이 들고, 불만족 증대

• 해결방안도 더 이상 넓은 범위에 적용되지 못함

• 패러다임 변환이 불가피

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2.2.1 패러다임변환주기곡선

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2.2.2 패러다임변환사례

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2.3 공학자와 창의성

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2.4 창의성관련심적장애

나는창의력이없다

지성은훌륭한사고

놀이는무가치하다

틀에박힌인식

무사안일아이디어불모지

잘못된

가정

문화적

장애환경적

장애

유일한정답

분리된문제로인식

규칙을따라야한다

습관

장애

실패를두려워함

애매모호함에불편

부정적, 비판적사고

감정적

장애

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2.5 창의성 계발 원칙

관심과호기심

긍정적이고적극적인태도

팀워크를통해서증폭

창의적발상도구에의해증폭

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2.6 창의적공학설계프로세스란?

공학설계

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두뇌기능과효율적학습방법

시각화 : 기억과창의적사고에중요

기억술

말뚝기억법 : 숫자와단어를 1:1로연결

연상기억법 : 이야기만들기

이름기억하기 : FACE, NAME

기억 -창의성

3.1 시각화능력

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3.2 Mind Mapping

해결해야하는대상이나문제점의이름또는표현을종이의가운데부분에동그란원을그리고그곳에기록한다. (그림9.2 참조)

문제점의모든면에대하여 brainstorming 하여도시를떠나는도로처럼앞단계에서그린원에서바깥으로향하는선을그린다음그곳에기록한다.

위에서그림선에서가지를되도록많이그려서창출되는아이디어를기록한다.

시각적효과를위에첨가한다. 예를들어색깔을달리하거나아이디어를각기다른도형으로감싼다거나하여비슷한아이디어끼리연결하여마인드맵을완성한다.

위에서그린마인드맵을연구하여서로에대한연관성이나해결책을도출한다.

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3.2.1 마인드맵작성방법

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3.2.2 마인드맵작성방법

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3.3 브레인스토밍

정의

Brainstorming = Brain + Storming

창의적아이디어창출을위한팀활동

목적

팀활동을통하여창의적인방안을최대한많이얻게함

고전적브레인스토밍의역사

1938년광고업을하는오스본(Alex Osborn)에의해서개발

적합한사람의수: 3 10 명

정해진법칙과과정을따라야함

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3.3.1 브레인스토밍의 네 가지 규칙

가능한한많은아이디어를만들어라:

아이디어의수가중요하다.

엉뚱한아이디어를환영하라:

최대한창의적이되어라

편승(히치하이킹)을장려하라:

다른사람의아이디어를발전시켜아이디어를만들어라.

비판은불허한다:

판단은나중으로미룬다.

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3.4 스캠퍼(SCAMPER)란?

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폐품변수

시내버스환경변수

신문 병뚜껑 우유곽 헌 스타킹 다 쓴 볼펜

좌석각 좌석에 신문 을 볼 수있도록 한다.

의자 바닥 또는 등받이에 병뚜껑을 붙여지압 효과가 있도록한다.

우유 곽을 이용하여 좌석에개별 휴지통을 부착한다.

경로석에 앉는 사람에경고를 할 수 있도록사용한다.

운전석

신문을 이용하여 햇빛가리개를 만들어 부착한다.

운전석 핸들에 작은병뚜껑을 붙여 핸들을돌리기 쉽도록 한다.

벨 주변에 병뚜껑을붙여 나이 드신 분들이 벨 위치를 쉽게 찾을 수 있도록 한다.

벨 옆에 끈으로 볼펜을 부착하여 벨을 쉽게 누르는데 사용한다.

손잡이

손잡이가 너무 높아 잡지 못하는 사람들을 위하여 스타킹으로 길게늘여 뜨려 준다.

손잡이에 줄을 달아끝에 볼펜을 매달아잡기 편하게 한다.

요금함병뚜껑을 예쁘게 꾸며요금 함에 장식한다.

요금 함을 열어 금액을분류할 때 주머니로 사용한다.

지폐를 넣었을 때 잘들어가지 않을 때 쓸수 있도록 매단다.

유리창신문에서 예쁜 그림을 오려 장식한다.

우유 곽을 펴서 햇빛 가리개로 설치한다.

유리창 손잡이에 스타킹을 달아 창문을 쉽게 열수 있도록 한다.

바닥

비 오 는 날신문을 깔아미 끄 러 지 지않도록 한다.

바닥에 우유 곽으로 번호를서서 붙여둔다. 탄 차례로번호에 서 있을 수 있도록하고, 자리가 나면 번호 차례대로 좌석에 앉는다.

3.5 형태학적분석법 :

폐품을 이용하여 시내버스 환경을 개선할 수 있는 방법

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3.6 TRIZ의원리와수행체계

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3.6.1 TRIZ의문제해결예시

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3.6.2 TRIZ 특성매개변수 (39가지)

1. 움직이는 물체의 질량 14. 강도 27. 신뢰성

2. 고정된 물체의 질량 15. 움직이는 물체의 지속성 28. 측정 정도

3. 움직이는 물체의 길이 16. 고정된 물체의 지속성 29. 제조 정도

4. 고정된 물체의 길이 17. 온도30. 물체에 작용하는

유해 요인

5. 움직이는 물체의 면적 18. 습도 31. 나쁜 부작용

6. 고정된 물체의 면적19. 움직이는 물체가 사용

하는 에너지32. 만들기 용이

7. 움직이는 물체의 체적20. 고정된 물체가 사용하는

에너지33. 조작의 용이성

8. 고정된 물체의 체적 21. 동력 34. 보수의 용이성

9. 속도 22. 에너지의 손실 35. 순응성

10. 힘 23. 물질의 손실 36. 장치의 복잡성

11. 장력, 압력 24. 정보의 손실 37. 제어의 복잡성

12. 형상 25. 시간의 손실 38. 자동화 수준

13. 물체의 안정성 26. 물질의 양 39. 생산성

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3.6.3 TRIZ의발명원리

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3.6.3 TRIZ의발명원리

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3.6.4 Quick TRIZ의분리원리 (이경원교수)

요구조건의모순1. 시간모순 : 그때그때달라요2. 공간모순 : 대형플랫폼, 작은앱3. 조건모순 : 인간관계, 사회문제

모순사례1. 삼성무풍에어컨✓ 직접바람을쐬면차갑다.

✓ 더울때는센바람이필요하다.

2. 그래픽, 음향의서버기반 vs 앱에서구동

3. 한게임의무료-유료갈등

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3.7 “고착(Stuck)”되었을때어떻게하나

성공을상상하라. 또는최악을상상하라.

무관한두아이디어를억지끼워맞춤하라.

자유연상을수행하라

원대한꿈/ 소망적사고

오스본의점검목록을적용해본다.

형태학적분석법을적용해본다.

생체공학

억지끼워맞추기게임

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3.8 5분활동 : 인식

혼자 또는 다른 한 사람과 함께, 아래 형상들을 보시오. 각각의 형상들에서 어떤 패턴을 볼 수있습니까? 연속 및 반복되는 형상들로부터 의미를 인식할 수 있나요? 만약 당신의패러다임과 평상시의 인식 습관 때문에 형상들 안에 담겨있는 메시지를 인식할 수 없다면 다음문단을 읽어라.

각각의 심볼들을 분석하는 대신에 나열된 형상들을 다른 각도에서 바라보라-형상들 사이의 빈공간에 어떤 뜻이 숨어 있다면 그것이 무엇일까? 당신은 왜 어떤 사람들은 답을 즉시 아는것을 어렵다고 생각하나? 이 과제의 성격과 그것을 푸는 방법에 대한 당신의 전제조건은무엇이었나? 일반적으로는 형상의 외곽선을 그리려고 시도하기 때문에 이 그림을워드프로세서 프로그램을 사용하여 처음 그리려고 할 때에는 매우 어려운 작업이 될 것이다. 문제를 뒤집어서 선이 아닌 면적으로 인식하면 개개의 (하얀) 형상들을 연속된 사각형으로구성시키는 일은 아주 쉬운 일이 된다.

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4.1 아이디어판정기법

직관법

장점/단점기법

2안비교순위결정법(Pair Ranking)

가중순위결정법(Weighted Ranking)

기타판단기법• 신속법

• 역브레인스토밍

• 실험법

• 시행착오법

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5.1 팀웤

정의

각기다른사고력과능력을지닌구성원이한가지목표를달성하기위하여수행하는협력또는협동작업

팀원의다양성

팀원구성의다양성이효과적인팀의필수이다.

다양한능력과사고력관점을얻을수있다.

클라이슬러자동차의신입사원선발방법

동시공학: Concurrent Engineering

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D + C

A

B

W

1988 Ned Herrmann Corp

5.1.1 팀의다양성에의한문제해결

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동시공학(Concurrent Engineering)

전통공학(상호고립)

5.1.2 동시공학

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5.1.3 창의적문제해결을위한팀의장단점

장점1: 더많은아이디어창출:

아이디어촉발법,

: “사고의상호작용은더많은아이디어를창출한다.”

장점2: 정보및경험의양

과거에는개인이발명: 레오나르도다빈치, 알렉산더벨등

현대에는팀이발명: 보잉 747기 (폭발적지식의확대)

90%의발명특허는개선한것임

총체적두뇌팀(Whole Brain Team)

동질적인팀(Homogeneous Team)

• 유사한사고방식, 신속한해결책, “종족”형성

이질적인팀(Heterogeneous Team)

• 우수하고혁신적인해결책,시간과노력필요

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5.2 팀 기본 규칙

팀의효율성제고

팀내갈등과분쟁을미연에방지

팀활동초기에제일먼저제정

팀원전체의합의로제정, (전원서명)

운영중에필요하면개정

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5.2.1 팀 기본 규칙의 예

팀 생산성 향상과 조화를 위하여 우리는 개인적으로나 조직으로서 다음의

규칙들이 개정되거나 폐지될 때까지 준수하기로 동의한다.

1. 우리는 존중과 친절로 서로를 대한다.2. 우리는 팀 결정을 합의에 의해 내리는데 동의한다.3. 우리는 팀의 논의사항을 팀 멤버가 기밀사항으로 요청하지 않는 한 팀 외부와

공유할 수 있다.4. 우리는 제시간에 팀 회의에 참석하기로 동의하며 늦을 경우나 참석할 수 없는

경우에는 미리 회의 주재자에게 알리는 것에 동의한다.5. 우리는 우리에게 할당된 과제를 정해진 시간 내에 완수시킬 것에 개별적으로

동의하며, 만약 정해진 스케줄 내에 과제를 완성시킬 수 없으면 미리 팀리더에게 알리는 데에 동의하고, 과제 마감일 회의에 참석할 수 없으면

과제 결과를 어떤 방법에 의해서든지 보내는데 동의한다.6. 우리는 에서 매주 요일 시에 열리는 팀 회의에 참석하는

것에 동의한다.7. 우리들 각자는 E-mail을 매일 확인하는 것에 동의하고 팀 관련 과제의 중요한

전개사항은 즉시 팀 멤버들에게 E-mail을 통해서 알리는 것에 동의한다.8. 우리는 회의 주재자, 서기, 진행 관찰자의 임무를 공유하여 돌아가면서 맡는

것에 동의한다. 매번 회의의 마지막에 다음 회의의 임원들을 결정한다

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5.3 팀구성원의임무와책임

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5.3 계속

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5.4 회의록

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5.5 시간계획/ 프로젝트계획