창조와 혁신이 성공의 중요한 키워드로 대두되면서 창의적 문제해결 방법론인 트리즈(TRIZ)에 대한 관심이 고조되고 있다. 지금까지 트리즈는 전자 및 기계분야에 도입되어 제품혁신의 원동력으로 활용되고 있어, 본 연구에서는 미래유망기술인 바이오분야에 트리즈 기법을 적용하여 문제를 해결하고 혁신적인 연구개발을 추진할 수 있는지의 가능성을 타진해보고자 하였다. 바이오분야 연구 중 홍삼제조과정에서 발생하는 문제를 선정하고, 이의 문제와 문제원인 구분 및 모순을 도출하고 트리즈의 발명 40가지 원리를 적용하여 홍삼 제조과정에서 발생되는 갈라짐 문제를 해결하고자 하였다. 홍삼은 수삼을 스팀 등의 방법으로 쪄서 익혀 말린 담갈색의 인삼으로, 홍삼의 갈라짐은 유효성분의 유출과 외형등급 하락으로 상품성을 떨어트리는 주요 원인이 된다. 트리즈 툴(Tool) 중 모순 매트릭스 및 브레인스토밍을 통해 적용 가능한 발명원리를 도출하고, 실험을 통해 홍삼 제조과정에서 갈라짐을 방지할 수 있는 유용한 방법들을 제안하였다.
창조와 혁신이 성공의 중요한 키워드로 대두되면서 창의적 문제해결 방법론인 트리즈(TRIZ)에 대한 관심이 고조되고 있다. 지금까지 트리즈는 전자 및 기계분야에 도입되어 제품혁신의 원동력으로 활용되고 있어, 본 연구에서는 미래유망기술인 바이오분야에 트리즈 기법을 적용하여 문제를 해결하고 혁신적인 연구개발을 추진할 수 있는지의 가능성을 타진해보고자 하였다. 바이오분야 연구 중 홍삼제조과정에서 발생하는 문제를 선정하고, 이의 문제와 문제원인 구분 및 모순을 도출하고 트리즈의 발명 40가지 원리를 적용하여 홍삼 제조과정에서 발생되는 갈라짐 문제를 해결하고자 하였다. 홍삼은 수삼을 스팀 등의 방법으로 쪄서 익혀 말린 담갈색의 인삼으로, 홍삼의 갈라짐은 유효성분의 유출과 외형등급 하락으로 상품성을 떨어트리는 주요 원인이 된다. 트리즈 툴(Tool) 중 모순 매트릭스 및 브레인스토밍을 통해 적용 가능한 발명원리를 도출하고, 실험을 통해 홍삼 제조과정에서 갈라짐을 방지할 수 있는 유용한 방법들을 제안하였다.
As the word 'creation and innovation' has been the keyword in success, there has been an increasing interest in TRIZ (Theory of inventive problem solving). So far, TRIZ has been applied to electronics and mechanics as the prime mover of product innovation. This study is to explore the applicability ...
As the word 'creation and innovation' has been the keyword in success, there has been an increasing interest in TRIZ (Theory of inventive problem solving). So far, TRIZ has been applied to electronics and mechanics as the prime mover of product innovation. This study is to explore the applicability of TRIZ to the biotechnology sector, a future emerging technologies, especially to problem solving and innovative research and development. This study was focused on red ginseng processing. Problem causes and contradictions were identified with regard to processing-related problems, and 'the 40 principles of invention' were applied to problem solving. Steamed fresh ginseng is called 'Red ginseng'. Cracks in red ginseng cause the loss of active ingredients and also are not of merchantable quality. In the 40 principles of invention, applicable ones were finally selected through contradiction matrix and brainstorming, the tools of TRIZ. With experiments, effective methods were suggested to prevent red ginseng from cracking in a steaming process.
As the word 'creation and innovation' has been the keyword in success, there has been an increasing interest in TRIZ (Theory of inventive problem solving). So far, TRIZ has been applied to electronics and mechanics as the prime mover of product innovation. This study is to explore the applicability of TRIZ to the biotechnology sector, a future emerging technologies, especially to problem solving and innovative research and development. This study was focused on red ginseng processing. Problem causes and contradictions were identified with regard to processing-related problems, and 'the 40 principles of invention' were applied to problem solving. Steamed fresh ginseng is called 'Red ginseng'. Cracks in red ginseng cause the loss of active ingredients and also are not of merchantable quality. In the 40 principles of invention, applicable ones were finally selected through contradiction matrix and brainstorming, the tools of TRIZ. With experiments, effective methods were suggested to prevent red ginseng from cracking in a steaming process.
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문제 정의
본 연구에서는 홍삼 가공 시 발생되는 모순 중 기술적 모순을 해결할 수 있는 방향으로 분석을 진행하였다. 그 다음으로 문제와 문제원인의 Cross check을 통해 이상해결책(IF, Ideal Final Result)1)을 도출하고자 하였다. 아래 그림과 같이 홍삼 제조과정 중 문제를 해결할 수 있는 문제해결 방향은 ① 온도가 낮으면서 빠르게 증삼하는 방법과 ② 온도가 높으면서 갈라짐을 방지하는 방법이 있다.
국내에서도 포스코, 삼성, 하이닉스 등의 기업 및 대학에서 트리즈를 도입하여 활용하고 있다. 본 연구에서는 미래유망기술 분야인 바이오분야에 트리즈 기법을 적용하여 문제를 해결하고 혁신적인 연구개발을 추진할 수 있는지의 가능성을 타진해보고자 하였다.
본 연구에서는 창의적 문제해결 기법인 트리즈 기법이 바이오분야 R&D에 적용하여 당면한 문제를 해결할 수 있는 breakthrough를 제시할 수 있는지 가능 여부를 타진해 보았다.
또한 전문가들의 오랜 경험과 직관, 제한된 지식으로만 아이디어를 얻는 종래의 방법보다 트리즈라는 아이디어를 도출하는 방법론을 활용하여 보다 체계적으로 문제와 문제원인, 모순을 분석해보고 관련 선행문헌과 특허조사를 병행함으로서 보다 효과가 좋은 아이디어를 얻어낼 수 있었던 것에 큰 의미가 있다고 본다. 본 연구에서는 트리즈 기법을 통해 설비투자 및 추가비용 소요 없이 홍삼 제조과정에서 발생되는 갈라짐 문제를 해결할 수 있는 해결방안을 도출하였다. 향후 갈라짐 방지로 인해 사포닌 등 유효성분의 함량 변화 등을 분석하여 도출된 해결방안의 효과를 확인하고, Scale-up에 따른 결과 등을 모니터링 할 것이다.
기술적 모순은 40가지 발명원리(40 Principles)로 모순을 제거할 수 있으며, 물리적 모순은 분할의 원리(Separation Principle ; 시간, 공간, 전체와 부분)를 적용하여 모순을 극복하는 해결책을 도출할 수 있다. 본 연구에서는 홍삼 가공 시 발생되는 모순 중 기술적 모순을 해결할 수 있는 방향으로 분석을 진행하였다. 그 다음으로 문제와 문제원인의 Cross check을 통해 이상해결책(IF, Ideal Final Result)1)을 도출하고자 하였다.
홍삼 제조과정에서는 고온의 스팀 등의 열원을 사용하여 가공하는데, 삼을 익히는 과정에서 삼의 몸체가 갈라지는 현상이 발생한다. 삼에 갈라짐의 발생하면 외형품질등급이 낮아질 뿐 아니라 사포닌 등 유효성분의 유실이 다량 발생하게 되어, 본 연구에서는 트리즈를 활용하여 홍삼 제조과정에서 발생하는 갈라짐 문제를 해결하고자 하였다.
이 경우 부득이 저온저장 후 가공할 시 품질이 떨어지며 저장 비용이 발생하거나 홍삼으로 가공하지 못하고 수삼으로 유통해야 하는 문제점이 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 수삼을 홍삼으로 가공하는 과정 중, 스팀 등의 열매체를 사용하여 고온에서 증삼 시 발생되는 삼의 갈라짐을 방지 또는 감소시킬 수 있는 방안을 트리즈 기법을 도입하여 도출하고자 하였다.
제안 방법
각 13개의 수삼을 대상으로 40℃, 10분간 ⇨ 97℃, 2시간 증삼하여 그 결과를 관찰하였다. 1차 실험시 적용된 해결방안은 발명원리 12 등위성, 발명원리 10 미리 조치, 발명원리 7 포개기 및 발명원리 1 분할으로, ① 발명원리 12 등위성의 적용방안은 접지면이 없도록 매달기로 수삼의 뇌두부분을 실로 묶은 후 매달은 상태로 증삼하였다. ② 발명원리 10 미리조치의 적용방안은 전처리로 녹말풀을 처리하는 것으로 실험시 밀가루 풀을 이용하여 수삼에 고루 바르고 30분 후 증삼하였다.
모순 매트릭스(Contradiction Matrix)는 기술적 변수를 39개로 패턴화하여 가로와 세로로 구성하여, 해결하고자 하는 문제에 대한 문제요인은 세로축으로 원인요인은 가로축으로 하여 가로와 세로를 찾아서 대입하면 가로축과 세로축에 일치하는 발명 원리의 번호를 파악할 수 있는 방법이다. 1차적으로 모순 매트릭스를 이용하여 해당 파라미터에 대한 최적의 원리를 선택하였다. 증삼 속도를 높이는데 결정적인 역할을 하는 파라미터로 온도를 선택하고, 그 파라미터를 높였을 때 나빠지는 파라미터로 ‘정지된 인삼의 갈라짐’에 가까운 ‘움직이지 않는 물체의 부피 또는 모양으로 선정하였다.
2차 실험 시 적용된 해결방안은 발명원리 11 선행조치, 발명원리 1 분할, 발명원리 10 미리조치 및 발명원리 16 초과 또는 부족의 원리로, ① 발명원리 11 선행조치의 적용방안은 사전예방 조치로 증삼 전 수삼에 전처리(50∼55℃)를 수행하였다.
2차 실험결과 증삼 시 갈라짐을 방지하는데 유용한 효과를 내는 방법으로 도출된 방법들을 재현하고 최적화하는 실험을 수행하였다. 3차 실험 시 실험조건은 기존 실험과 달리 저장 삼(실온에서 장기간 해동)을 대상으로 실험을 수행하였으며, 각 5개의 수삼을 예열(40℃→80℃) ⇨ 97℃, 60분간 증삼하여 그 결과를 조사하였다.
선행 조치, 분할, 미리조치, 초과 또는 부족의 원리를 적용하여 수행한 2차 실험결과, 선행조치와 초과 또는 부족, 미리조치의 원리를 활용한 실험조건에서 갈라짐이 감소되는 효과를 보였다. 2차 실험결과 증삼시 갈라짐을 방지하는데 유용한 효과는 내는 방법으로 도출된 사전 열풍건조 방법과 천을 사용하여 그 효과를 확인하는 추가적인 실험을 수행하였다. 이 결과 선행조치와 미리조치 원리를 적용한 열풍건조를 통한 전처리와 상단에 천을 덮는 방법으로 홍삼 제조 과정에서 발생되는 갈라짐 문제를 해결할 수 있는 것으로 조사되었다.
3차 실험 시 실험조건은 기존 실험과 달리 저장 삼(실온에서 장기간 해동)을 대상으로 실험을 수행하였으며, 각 5개의 수삼을 예열(40℃→80℃) ⇨ 97℃, 60분간 증삼하여 그 결과를 조사하였다.
PTC(Physical Technical Contradiction) 모델링으로 문제와 문제원인으로 구분하고 홍삼 제조과정에서 발생하는 모순을 도출하였다. 홍삼 제조 시 증삼과정에서 온도는 높아야 하며 낮아야 하는 물리적 모순과, 빠른 증삼을 위해서와 갈라짐을 막아야 하는 기술적 모순의 도출이 존재하였다.
② 발명원리 1 분할의 적용방안은 나누어 증삼하는 것으로 예열 과정에서의 온도를 단계적으로 올려 보았다. ③ 발명원리 10 미리 조치는 증기가 직접 닿지 않도록 선반 등을 이용하는 방법을 적용하였으며, ④ 발명원리 16 초과 또는 부족의 적용방안은 증기의 양과 갈라짐의 상관관계를 확인하기 위해 고온의 효과를 내는 열매체를 사용하여 실험을 수행하였다.
모순테이블 및 브레인스토밍을 통해 도출된 해결방안 중 현재 증삼기 시스템에서 수행할 수 있는 해결방안을 선택하여 다음과 같은 조건으로 실험을 진행하였다. 각 13개의 수삼을 대상으로 40℃, 10분간 ⇨ 97℃, 2시간 증삼하여 그 결과를 관찰하였다. 1차 실험시 적용된 해결방안은 발명원리 12 등위성, 발명원리 10 미리 조치, 발명원리 7 포개기 및 발명원리 1 분할으로, ① 발명원리 12 등위성의 적용방안은 접지면이 없도록 매달기로 수삼의 뇌두부분을 실로 묶은 후 매달은 상태로 증삼하였다.
③ 발명원리 7 포개기는 판을 경사지게 하여 증삼 하였으며, ④ 발명원리 1 분할원리의 적용방안은 나누어 찌는 것이다. 기존과 같이 한번에 증삼을 완료하는 것이 아니라 1차 증삼(40℃, 10분 ⇨ 90℃, 30분) 후 2차 증삼(40℃, 10분 ⇨ 97℃, 2시간)하는 단계를 거쳤다. 1차 실험결과, 적용한 4가지 해결방안은 대조군과 비교해 볼 때, 적합하지 않은 해결방안으로 조사되었다.
우선 해결하고자 하는 문제를 정의하고, 문제와 문제원인을 구분하여 홍삼 제조과정에서 발생하는 모순을 도출하였다. 도출된 모순 중 기술적 모순을 해결하는 방향으로 이후의 과정을 진행하였으며, 트리즈의 40가지 발명 원리를 적용하여 문제해결 방향을 도출하였다. 이때 모순 매트릭스 활용, 연구팀과의 브레인스토밍 및 선행문헌 조사를 통해 적용 가능한 발명원리를 도출하고 홍삼 제조 과정에서 활용할 수 있는 실질적인 아이디어를 발굴하였다.
도출된 문제와 문제원인을 해결할 수 있도록 40가지 발명원리에 적용하여 아이디어를 얻는 브레인스토밍을 통해 적용 가능한 발명의 원리를 도출하였다. 이때 홍삼 관련 전문지식 및 경험을 가진 전문가들과의 브레인스토밍을 통해 구체적인 실행할 수 있는 아이디어들이 <표 3>과 같이 도출되었다.
도출된 문제해결 방향 중에서 경제성과 실현가능성을 고려하여 일부 해결방안을 선별하여 실험을 수행하였다. 등위성, 미리조치, 포개기, 분할의 원리를 적용하여 수행했던 1차 실험 결과, 대조군과 유사한 수준의 갈라짐이 발생하여 이상해결책이 아닌 것으로 판단되었다.
동 실험에서 적용된 해결방안은 발명 원리 11 선행조치로 전처리(50∼55℃)를 수행하였으며, 발명원리 10 미리 조치 원리를 적용한 방안으로는 직접 증기가 닿지 않도록 천을 이용하여 실험을 수행하였다.
이에 보다 효율적인 방법을 도출하기 위해 관련된 선행 문헌을 조사하고 2차 브레인스토밍을 진행하였다. 또한 Wisdomain사 Focust를 통해 한국과 중국, 미국특허를 중심으로 관련 선행 특허를 조사, 검토하였다.
모순테이블 및 브레인스토밍을 통해 도출된 해결방안 중 현재 증삼기 시스템에서 수행할 수 있는 해결방안을 선택하여 다음과 같은 조건으로 실험을 진행하였다. 각 13개의 수삼을 대상으로 40℃, 10분간 ⇨ 97℃, 2시간 증삼하여 그 결과를 관찰하였다.
트리즈에서 모순은 크게 두 가지로 구분한다. 물리적 모순(Physical Contradiction ; 하나가 상반되는 특징을 가져야 하는 것)과 기술적 모순(Technical Contradiction ; 서로 다른 두 개가 모순을 일으킴)으로, 모순을 극복하는데 사용된 원리들을 발굴해 내서 분석하고 분류하여 각각의 모순에 따른 해결책을 제시하였다. 기술적 모순은 40가지 발명원리(40 Principles)로 모순을 제거할 수 있으며, 물리적 모순은 분할의 원리(Separation Principle ; 시간, 공간, 전체와 부분)를 적용하여 모순을 극복하는 해결책을 도출할 수 있다.
바이오분야 중 트리즈적 해결방안을 실질적으로 실행하여 그 유효성을 검증할 수 있는 기술분야에 우선순위에 두어, 홍삼 가공기술 표준화를 대상으로 선정하고 홍삼 제조과정에서 발생하는 ‘갈라짐 문제’에 중점을 두고 해결방안을 모색하였다.
연구팀과 브레인스토밍을 통해 도출된 새로운 해결방안 및 이전에 도출되었으나 실행하지 않은 해결방안을 선택하여 2차 실험을 수행하였다. 실험조건은 각 13개의 수삼을 대상으로 예열 후 94℃ 이상에서 90분간 증삼하여 그 결과를 조사하였다. 2차 실험 시 적용된 해결방안은 발명원리 11 선행조치, 발명원리 1 분할, 발명원리 10 미리조치 및 발명원리 16 초과 또는 부족의 원리로, ① 발명원리 11 선행조치의 적용방안은 사전예방 조치로 증삼 전 수삼에 전처리(50∼55℃)를 수행하였다.
연구팀과 브레인스토밍을 통해 도출된 새로운 해결방안 및 이전에 도출되었으나 실행하지 않은 해결방안을 선택하여 2차 실험을 수행하였다. 실험조건은 각 13개의 수삼을 대상으로 예열 후 94℃ 이상에서 90분간 증삼하여 그 결과를 조사하였다.
바이오분야 중 트리즈적 해결방안을 실질적으로 실행하여 그 유효성을 검증할 수 있는 기술분야에 우선순위에 두어, 홍삼 가공기술 표준화를 대상으로 선정하고 홍삼 제조과정에서 발생하는 ‘갈라짐 문제’에 중점을 두고 해결방안을 모색하였다. 우선 해결하고자 하는 문제를 정의하고, 문제와 문제원인을 구분하여 홍삼 제조과정에서 발생하는 모순을 도출하였다. 도출된 모순 중 기술적 모순을 해결하는 방향으로 이후의 과정을 진행하였으며, 트리즈의 40가지 발명 원리를 적용하여 문제해결 방향을 도출하였다.
도출된 모순 중 기술적 모순을 해결하는 방향으로 이후의 과정을 진행하였으며, 트리즈의 40가지 발명 원리를 적용하여 문제해결 방향을 도출하였다. 이때 모순 매트릭스 활용, 연구팀과의 브레인스토밍 및 선행문헌 조사를 통해 적용 가능한 발명원리를 도출하고 홍삼 제조 과정에서 활용할 수 있는 실질적인 아이디어를 발굴하였다.
1차 브레인스토밍을 통해 도출된 아이디어를 적용하여 실험한 결과 그 효과가 미미하였다. 이에 보다 효율적인 방법을 도출하기 위해 관련된 선행 문헌을 조사하고 2차 브레인스토밍을 진행하였다. 또한 Wisdomain사 Focust를 통해 한국과 중국, 미국특허를 중심으로 관련 선행 특허를 조사, 검토하였다.
증삼 속도를 높이는데 결정적인 역할을 하는 파라미터로 온도를 선택하고, 그 파라미터를 높였을 때 나빠지는 파라미터로 ‘정지된 인삼의 갈라짐’에 가까운 ‘움직이지 않는 물체의 부피 또는 모양으로 선정하였다.
성능/효과
기존과 같이 한번에 증삼을 완료하는 것이 아니라 1차 증삼(40℃, 10분 ⇨ 90℃, 30분) 후 2차 증삼(40℃, 10분 ⇨ 97℃, 2시간)하는 단계를 거쳤다. 1차 실험결과, 적용한 4가지 해결방안은 대조군과 비교해 볼 때, 적합하지 않은 해결방안으로 조사되었다. 단, 발명원리 7.
2차 실험결과, 발명원리 11 선행조치에 따른 적용방안으로 증삼 전 50∼55℃로 전처리한 결과, 갈라짐을 방지하는데 효과가 있는 것으로 조사되었으며, 증삼 전 1시간 정도의 열풍건조가 갈라짐 방지에 보다 탁월한 효과가 있는 것으로 조사되었다.
2차 실험에서 적용한 4가지 해결방안 중, 열풍건조기를 통한 사전예방조치가 갈라짐 방지에 효과가 있음을 실험으로 증명하였다. 또한 온도를 상승시키는 매체로 증기 외의 열매체 사용 및 증삼 시 직접 물기가 닿지 않도록 상단을 막아주는 것도 갈라짐 방지 효과가 있어, 효과가 있는 방법들의 재현 및 결합으로 최적의 조건을 찾을 수 있을 것이다.
도출된 문제해결 방향 중에서 경제성과 실현가능성을 고려하여 일부 해결방안을 선별하여 실험을 수행하였다. 등위성, 미리조치, 포개기, 분할의 원리를 적용하여 수행했던 1차 실험 결과, 대조군과 유사한 수준의 갈라짐이 발생하여 이상해결책이 아닌 것으로 판단되었다. 선행 조치, 분할, 미리조치, 초과 또는 부족의 원리를 적용하여 수행한 2차 실험결과, 선행조치와 초과 또는 부족, 미리조치의 원리를 활용한 실험조건에서 갈라짐이 감소되는 효과를 보였다.
아래 그림과 같이 3차 실험결과, 증삼 전 50∼55℃에서의 전처리가 갈라짐을 방지하는 효과를 보임을 재확인하였으며, 동 실험은 저장삼을 대상으로 실험한 것으로 일반삼을 사용할 경우 보다 탁월한 효과를 보일 것으로 사료된다. 또한 증삼기 내 위치 및 증기의 직접 접촉이 갈라짐에 미치는 효과를 알아보기 위한 실험 결과(좌측), 증삼기 내 위치는 상관관계가 없는 것으로 사료되나 하단이 비교적 갈라짐이 덜한 것으로 분석되었다. 발명원리 10을 적용하여 증기의 직접적인 접촉을 막기 위해 천으로 덮은 것은 열풍건조로 전처리 시 큰 효과를 발휘하였다.
발명원리 1 분할 원리에 따라 예열과정에서 온도를 단계적으로 상승 또는 두 번에 나누어 예열할 경우, 대조군과 비교하여 같은 수준의 갈라짐이 발생하거나 오히려 더 많은 갈라짐이 발생하는 것으로 분석되었다. 마지막으로 발명원리 10 미리조치 원리에 따라 증삼 시 발생하는 수증기(물기)가 직접 닿지 않게 하기 위해 선반 등을 사용하여 갈라짐을 방지할 경우 13개 중 3개만이 갈라지는 효과를 보였다. 그러나 대조군과 비교해 볼 때, 이러한 결과는 사전예방조치(열풍건조)에 의한 효과로 판단할 수 있다.
발명원리 1 분할 원리에 따라 예열과정에서 온도를 단계적으로 상승 또는 두 번에 나누어 예열할 경우, 대조군과 비교하여 같은 수준의 갈라짐이 발생하거나 오히려 더 많은 갈라짐이 발생하는 것으로 분석되었다. 마지막으로 발명원리 10 미리조치 원리에 따라 증삼 시 발생하는 수증기(물기)가 직접 닿지 않게 하기 위해 선반 등을 사용하여 갈라짐을 방지할 경우 13개 중 3개만이 갈라지는 효과를 보였다.
2차 실험결과, 발명원리 11 선행조치에 따른 적용방안으로 증삼 전 50∼55℃로 전처리한 결과, 갈라짐을 방지하는데 효과가 있는 것으로 조사되었으며, 증삼 전 1시간 정도의 열풍건조가 갈라짐 방지에 보다 탁월한 효과가 있는 것으로 조사되었다. 발명원리 16 초과 또는 부족에 따라 증기의 양을 제한하기 위해 고온의 효과를 내는 열매체를 이용한 경우에도 갈라짐이 감소되는 효과를 보였다.
등위성, 미리조치, 포개기, 분할의 원리를 적용하여 수행했던 1차 실험 결과, 대조군과 유사한 수준의 갈라짐이 발생하여 이상해결책이 아닌 것으로 판단되었다. 선행 조치, 분할, 미리조치, 초과 또는 부족의 원리를 적용하여 수행한 2차 실험결과, 선행조치와 초과 또는 부족, 미리조치의 원리를 활용한 실험조건에서 갈라짐이 감소되는 효과를 보였다. 2차 실험결과 증삼시 갈라짐을 방지하는데 유용한 효과는 내는 방법으로 도출된 사전 열풍건조 방법과 천을 사용하여 그 효과를 확인하는 추가적인 실험을 수행하였다.
아래 그림과 같이 3차 실험결과, 증삼 전 50∼55℃에서의 전처리가 갈라짐을 방지하는 효과를 보임을 재확인하였으며, 동 실험은 저장삼을 대상으로 실험한 것으로 일반삼을 사용할 경우 보다 탁월한 효과를 보일 것으로 사료된다.
2차 실험결과 증삼시 갈라짐을 방지하는데 유용한 효과는 내는 방법으로 도출된 사전 열풍건조 방법과 천을 사용하여 그 효과를 확인하는 추가적인 실험을 수행하였다. 이 결과 선행조치와 미리조치 원리를 적용한 열풍건조를 통한 전처리와 상단에 천을 덮는 방법으로 홍삼 제조 과정에서 발생되는 갈라짐 문제를 해결할 수 있는 것으로 조사되었다.
발명원리 10을 적용하여 증기의 직접적인 접촉을 막기 위해 천으로 덮은 것은 열풍건조로 전처리 시 큰 효과를 발휘하였다. 이상의 결과로 볼 때, 선행조치 및 미리조치 원리를 적용한 열풍건조를 통한 전처리와 상단에 천을 덮는 방법으로 홍삼제조 과정의 발생되는 갈라짐 문제를 해결할 수 있을 것으로 조사되었다.
후속연구
2차 실험에서 적용한 4가지 해결방안 중, 열풍건조기를 통한 사전예방조치가 갈라짐 방지에 효과가 있음을 실험으로 증명하였다. 또한 온도를 상승시키는 매체로 증기 외의 열매체 사용 및 증삼 시 직접 물기가 닿지 않도록 상단을 막아주는 것도 갈라짐 방지 효과가 있어, 효과가 있는 방법들의 재현 및 결합으로 최적의 조건을 찾을 수 있을 것이다.
본 연구의 결과로 볼 때, 바이오분야에서도 트리즈 기법을 접목하여 창의적 사고, 발상의 전환을 통해 직면한 문제의 해결 뿐만 아니라 혁신적 R&D 및 기술개발 성과 창출에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
제한사항을 안고 있는 바이오분야에서 트리즈의 활용은 트리즈적 사고방식으로 문제를 바라보고, 모순(문제원인) 해결을 위한 다각도적인 접근으로 보다 성공적인 R&D를 추진할 수 있을 것으로 기대한다.
향후 갈라짐 방지로 인해 사포닌 등 유효성분의 함량 변화 등을 분석하여 도출된 해결방안의 효과를 확인하고, Scale-up에 따른 결과 등을 모니터링 할 것이다. 트리즈의 다양한 기법들을 기반으로 관행적인 사고에서 벗어나 새로운 시각으로 문제를 들여다봄으로써 해결방안을 찾을 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 국내에 트리즈가 도입된 지 10여년이 지났으나 일부 대기업에서의 활용, 한정된 산업분야에서 적용 및 학계의 보급과 활용이 더딘 실정으로, 아직까지는 트리즈가 혁신의 수단으로 자리매김 하지 못하고 있다.
본 연구에서는 트리즈 기법을 통해 설비투자 및 추가비용 소요 없이 홍삼 제조과정에서 발생되는 갈라짐 문제를 해결할 수 있는 해결방안을 도출하였다. 향후 갈라짐 방지로 인해 사포닌 등 유효성분의 함량 변화 등을 분석하여 도출된 해결방안의 효과를 확인하고, Scale-up에 따른 결과 등을 모니터링 할 것이다. 트리즈의 다양한 기법들을 기반으로 관행적인 사고에서 벗어나 새로운 시각으로 문제를 들여다봄으로써 해결방안을 찾을 수 있을 것으로 기대된다.
제한사항을 안고 있는 바이오분야에서 트리즈의 활용은 트리즈적 사고방식으로 문제를 바라보고, 모순(문제원인) 해결을 위한 다각도적인 접근으로 보다 성공적인 R&D를 추진할 수 있을 것으로 기대한다. 향후 생명현상의 작용기전 및 상호작용 등이 규명되면, 바이오분야에서도 보다 폭넓게 적용할 수 있을 것으로 기대한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
홍삼 가공법의 유래는 어디에서 찾아볼 수 있나?
홍삼은 인삼의 뿌리를 찐 것으로, 고려시대 이전부터 쪄서 말리는 가공법이 있었던 것으로 알려져 있다. 역사적으로는 ｢고려도경(1123,고려 인종 원년)｣에 “人蔘之幹 亦有生熟二等…”이라 하여 인삼을 증숙(蒸熟)한 것과 날것(백삼을 가리킴)이 있다고 한데서 유래된다. 인삼산업법에 따르면 홍삼은 “수삼을 증기나 그밖의 방법으로 쪄서 익혀 말린 것으로 농림수산식품 부령으로 정하는 색상을 띠는 것으로 정의하고 있다.
인삼이란 무엇인가?
A. Meyer)은 두릅나무과(Araliaceae)에 속하는 다년생 초본류로서 한방에서는 그 뿌리를 인삼(ginseng radix)이라 하여 약용으로 사용한다. 홍삼은 인삼의 뿌리를 찐 것으로, 고려시대 이전부터 쪄서 말리는 가공법이 있었던 것으로 알려져 있다.
트리즈 기법이란 무엇인가?
창조와 혁신이 성공의 중요한 키워드로 대두되면서 창의적 문제해결 방법론인 트리즈(TRIZ, Theory of inventive problem solving)에 대한 관심이 고조되고 있다. 트리즈란 러시아의 겐리히 알츠슐러(Genrich Altchuller)가 고안한 창의적 문제해결 기법으로 200만건 이상의 특허를 분석하여 발명과정에서 문제를 해결하는 사고의 방식을 40가지로 정리한 것으로, 지금까지 전자 및 기계분야에 도입되어 제품 혁신의 원동력으로 자리매김하고 있다. 국내에서도 포스코, 삼성, 하이닉스 등의 기업 및 대학에서 트리즈를 도입하여 활용하고 있다.
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