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이승범 (Lee, 2006)에 의하면 유니버설 디자인의 개념은 대량 생산형 체제인 초기 산업사회의 획일성을 탈피하고자 하는 후기 산업사회의 사용자 지향 디자인 개념이다. 따라서 유니버설 디자인은 사용자가 가장 넓은 범주의 상황에서 사용할 수 있는 제품, 서비스, 환경을 디자인하는 것으로 볼 수 있다. 장애인과 고령자, 어린이뿐만 아니라 상황적으로 기능이 저하된 때까지 장애와 나이 그리고 상황적 요소를 고려하는 것이다 (Kim, Kim, Ko, and Kweon, 2015).

트리즈(TRIZ)는 다방면의 기술영역에서 발생된 지식과 경험을 추출하여 체계화한 문제 해결 방법론이다. 수학이 모든 기술영역에 적용되는 정량적인 방법론이라면 트리즈는 문제가 있는 모든 영역에 적용할 수 있는 지식기반의 기술개발 방법론으로 디자인과 관련된 다양한 분야에서도 응용될 수 있다. 특히 트리즈는 속도와 효율에서 아이디어 도출에 효과적이다 (Baik, 2008). 트리즈 40가지 발명원리는 40가지의 발명원리를 사용하는 모순 해결 방법론으로서 가장 널리 알려진 트리즈의 방법이다. 기술적 모순을 해결한 특허 2만 건을 따로 분석하여 해결책의 공통점을 뽑아낸 것이 40가지 발명원리이다 (Han, Kwak, 2012). 트리즈 40가지 원리의 논리적이고 과학적인 문제 해결 방법들을 효과적으로 유니버설 디자인에 활용한다면 창의적 사고 형성의 틀을 마련할 수 있을 것으로 기대된다 (Lee, 2012).

본 연구는 김지해 외 3인 (Kim, Kim, Ko and Kweon, 2015)의 유니버설 디자인 교육을 위한 트리즈 40가지 원리 적용이라는 선행연구를 바탕으로 유니버설 디자인과 트리즈 40가지 원리 사이의 상관관계에 대해 살펴보는 것을 목적으로 한다. 선행연구에서는 디자인 연구원들을 대상으로 워크숍을 진행하여 유니버설 디자인 문제 해결과 일반 문제 해결에서 우선적으로 적용되는 트리즈 40가지 원리가 다르다는 것을 밝혀내었다. 이러한 결과를 통해 유니버설 디자인에서는 기존 제품을 좀 더 많은 범위의 사람들이 누릴 수 있게 하는 것을 목적으로 하며 ‘눈으로 볼 수 있고, 손으로 만질 수 있는 요소’, 다시 말해, 물리적인 변화를 이룰 수 있는 트리즈 원리가 유니버설 디자인 문제 해결에 빈번히 적용될 것이라고 해석하였다. 하지만 선행연구의 첫 번째 연구 결과는, 디자인 연구원 8인이 도출한 유니버설 디자인 문제 해결에 적합한 트리즈 40가지 원리 순위는 실제 디자인 결과물을 도출하는 과정이 아니라 트리즈 40가지 원리에 해당하는 일반, 디자인 문제 해결 사례와 유니버설 디자인 문제 해결 사례를 살펴보고 선정한 것이다. 또한, 선행연구의 두 번째 결과인 유니버설 디자인 워크숍 결과물에 적용한 트리즈 40가지 원리 순위는 워크숍에서 주어진 단일 문제(다양한 사람들이 지하철 이용에 불편함이 없도록 지하철 요소들이 가지고 있는 문제를 해결하는 디자인)에 적용한 트리즈 원리들이다. 따라서 선행연구에서 더 나아가 다양한 실제 유니버설 디자인 프로젝트에서 트리즈 40가지 원리가 어떻게 적용이 되는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 유니버설 디자인 프로젝트에서 우선적으로 적용되는 트리즈 원리를 밝혀내는 것이 선행 연구의 경우보다 더 실용적으로 활용될 수 있다고 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유니버설 디자인 수업에서 자유 주제로 진행된 유니버설 디자인 프로젝트를 사례로 삼았으며, 학생들이 진행한 유니버설 디자인 프로젝트를 대상으로 선행 연구에서 밝혀진 상위 10가지 트리즈 원리가 유니버설 디자인 프로젝트에서 사용되었는지 살펴보고, 이 둘 간의 상관관계가 있는지 살펴보고자 한다. 이를 위해, 본 연구에서는 선행 연구 결과를 바탕으로 트리즈 40가지 원리에 대한 일반 및 디자인 사례와 유니버설 디자인 사례에 대한 교육 자료를 보완하여 교육을 실시하였으며, 유니버설 디자인 실습 시간을 활용하여 워크숍 형식으로 수강생 26명을 교육하였다. 본 교육 후 수강생을 대상으로 수업 시간에 진행한 유니버설 디자인 프로젝트 사례에 트리즈 원리가 어떻게 적용되었고 어떤 트리즈 원리가 중요하다고 생각하는지 설문을 진행하였다. 본 설문 결과를 피어슨 상관관계 분석, 스피어만 순위 상관관계 분석을 적용하여 결과를 살펴보았다.

다양한 사용자를 고려해야 한다는 유니버설 디자인의 목표는 창의적인 아이디어 발상에 걸림돌이 될 수 있다. 이러한 유니버설 디자인의 목표는 기존의 디자인 이슈에 비해 상대적으로 새로운 제품을 개발하거나, 기존의 제품을 개선시킬 때 다양한 제약을 마주할 가능성이 높다. 이렇게 비교적 문제 해결이 어려운 유니버설 디자인에서 트리즈 40가지 원리를 적용하여 원리 하나하나를 문제 해결에 대입해 보는 것은, 구체적인 방법론을 활용하는 것으로, 효과적인 해결 방안을 모색할 수 있는 장점이 있다. 트리즈의 40가지 원리는 Table 1과 같다.

Table 2는 본 연구에서 유니버설 디자인 프로젝트 사례에 적용된 상위 10가지 트리즈 원리에 해당하는 일반 및 디자인 사례와 유니버설 디자인 사례를 소개한 것이다. Table 2와 같이 구성된 트리즈 40가지 원리의 정의와 사례에 대한 자료가 유니버설 디자인 수업에서 트리즈 원리와 유니버설 디자인에 적용된 사례를 이해하기 위한 자료로 활용되었다.

First Principle (6 times)		Second Principle (6 times)
원리 3번 국소적 성질(Local Quality) 물체의 구조 또는 환경을 균질 상태에서 비균질 상태의 구조로 바꿔 물체의 각 부분이 최상의 동작 조건이 되도록 한다.		원리 24번 중간 매개물(Intermediary) 작용을 수행하거나 전달하기 위해 중간 매개물을 사용한다.
General & Design Case	Universal Design Case	General & Design Case	Universal Design Case
청소기 흡입구: 청소기의 흡입 구를 다다미용, 채탄용, 틈새용 등으로 사용	냄비손잡이: 손잡이와 뚜껑에 고무 재질을 사용하여 뜨겁지 않게 누구나 쉽게 잡을 수 있음	비닐장갑: 음식을 잡을 때 비 닐을 활용하여 위생을 높임	쇼핑백 핸드그립: 손의 기능이 떨어지는 사람도 여러 쇼핑백 을 한 번에 잡을 수 있게 함
Third Principle (5 times)		Fourth Principle (4 times)
원리 1번 분할(Segmentation) ‘결합’의 반대 원리로 시스템을 작은 단위로 분할하여 처리를 원활하게 하는 것이다		원리 17번 차원 바꾸기(Moving to a New Dimension) X, 혹은 Y축 등으로 차원을 바꾼다
General & Design Case	Universal Design Case	General & Design Case	Universal Design Case
얼음판: 여러 얼음을 작게 얼 릴 수 있는 얼음판	시각장애인을 위한 주방용품 : 종류별로 뚜껑이 형태가 달 라 시각장애인이 인식할 수 있 는 주방용품	공용주차장 주차라인: 주차라 인을 사선으로 변경해 효율성 을 높임	세탁기 입구 위치를 변화: 허리 를 굽히지 않고 쉽게 잡을 수 있 는 위치
Fifth Principle (4 times)		Sixth Principle (4 times)
원리 15번 역동성(Dynamicity) 부분, 단계마다 자유롭게 움직이게 하면 자유도가 증가한다.		원리 2번 추출(Extraction) 시스템에 복수의 기능이 있고, 불필요한 기능이나 유해한 기능 이 있을 때 그것들을 추출한다.
General & Design Case	Universal Design Case	General & Design Case	Universal Design Case
내시경 파이프: 휘어지는 재질 을 활용해 아프지 않게 몸속을 촬영할 수 있음	버스의 접히는 의자: 버스의 의자를 접힐 수 있게 디자인해 휠체어를 탄 사람의 위치를 마련	사칙연산 계산기 단순한: 사칙 연산만을 위한 계산기 디자인	고령자 핸드폰: 고령자를 위한 단순한 버튼의 핸드폰 디자인
Seventh Principle (3 times)		Eighth Principle (3 times)
원리 16번 과부족 조치(Partial or Excessive Action) 원하는 것을 위해 비싼 대가를 치르기 보다 ‘조금 더’ 혹은 ‘조 금 덜’ 하는 방법으로 해결한다.		원리 23번 피드백(Feedback) 피드백을 도입하거나 이미 피드백이 있다면 그 크기나 영향을 바꾼다.
General & Design Case	Universal Design Case	General & Design Case	Universal Design Case
가스 저장 탱크: 폭발을 방지 하기 위해 90%정도만 비축해 두는 가스탱크	가위 손잡이: 손잡이를 크게 하여 손이 불편한 사람도 사용 하기 편한 가위	휴대폰 버튼 효과음: 버튼을 누르면 효과음이 나와서 알아 차릴 수 있게 함	도어락: 도어락에 진동센서를 넣어 버튼 누른 것을 인식할 수 있게 하여 시각장애인도 사용 가능함
Ninth Principle (2 times)		Tenth Principle (2 times)
원리5번 결합 / 통합(Combining) 동일, 유사, 또는 연관된 기능을 수행하는 물체들을 가깝게 또 는 한데 모으거나 동시에 수행하도록 동작들을 결합한다.		원리 12번 높이 맞추기(Equipotentiality) 물체를 들어 올리거나 내릴 필요가 없게 작업 조건을 변화 시킨다.
General & Design Case	Universal Design Case	General & Design Case	Universal Design Case
형광펜: 굵은 형광펜과 가는 형광펜을 합침	다초점 렌즈: 한 렌즈에 다양 한 초점이 잡히도록 하여 노안 사용자가 한 렌즈로 다양한 상 황 대처 가능	택배 승하차 작업: 일을 효율 성을 높이기 위해 컨테이너 박 스의 높이 변경	저상 버스: 휠체어 사용자도 쉽게 탑승할 수 있는 저상버스

먼저 다섯 가지 경우의 트리즈 상위 10가지 원리에 대한 피어슨 상관 계수 분석이 이뤄졌다. 본 연구에서 도출한 사용 빈도 순위와 중요도 순위는 아래 Table 4와 같다.

사용빈도의 경우 동점인 원리가 빈번한데 동점의 경우 평균 순위 값으로 피어슨 상관 계수 분석을 진행하였다. 피어슨 상관 계수 분석 결과에 사용된 다섯 가지 경우의 트리즈 상위 10가지 원리와 순위 값은 아래 Table 5와 같다.

다섯 가지 원리의 피어슨 상관 계수 분석 결과는 Table 6과 같다.

첫 번째, 일반 원리와 선행연구 원리, 선행연구 워크숍 원리, 사용빈도 원리, 중요도 원리 네 가지 순위와의 상관 분석 결과, 유의수준 0.01일 때, 일반 원리는 유니버설 디자인을 기반으로 한 네 가지 원리 순위와 상관관계가 나타나지 않았다. 일반 원리의 선행연구 원리와의 상관관계(r=0.164), 선행연구 워크숍 원리와의 상관관계(r=-0.016), 사용 빈도 원리와의 상관관계(r=0.235), 중요도 순위와의 상관관계(r=0.085)는 변인 간 관계가 거의 없다는 결과가 나타났다. 이 결과는 일반 사례와 유니버설 디자인 사례에서는 서로 다른 트리즈 원리가 우선적으로 사용된다는 의미로 해석된다. 이는 선행 연구에서 일반 문제 해결에서 많이 사용되는 트리즈 40가지 원리 순위와 유니버설 디자인 문제 해결에 적합한 트리즈 40가지 원리 순위가 낮은 상관관계를 가지고 있는 것과 일관된 결과를 보여준다.

두 번째, 선행 연구 순위와 선행 연구 워크숍 순위, 사용 빈도 순위, 중요도 순위 세 가지 순위와의 상관 분석 결과이다. 유의수준 0.01일 때, 선행 연구 순위와 선행 연구 워크숍 순위(r=0.486**), 사용 빈도 순위의 상관관계(r=0.734**), 선행 연구와 중요도 순위와의 상관관계(r=0.688**)는 변인 간의 상관관계가 높다는 결과를 도출할 수 있었다. 이 또한 선행 연구 결과를 뒷받침 하는 결과로서, 유니버설 디자인 실습 수업에서 진행한 유니버설 디자인 프로젝트 사례에서도 선행 연구에서 선정한 상위 순위의 트리즈 원리, 선행 연구에서 진행된 워크숍 결과물에 적용한 상위 순위의 트리즈 원리와 상관관계가 높게 적용되고 있다는 것이다.

선행 연구 순위 10가지 원리 중에서 사용 빈도 순위를 도출한 것이기 때문에 선행 연구 순위와 사용 빈도 순위의 상관관계가 높은 것은 자연스러운 결과이다. 그러나 선행 연구 워크숍 순위와 중요도 순위의 경우 트리즈 40가지 원리 중에서 적용한 원리 빈도 순위와 중요도 순위를 도출한 것이 때문에, 선행 연구 순위와 중요도 순위의 상관관계가 높은 것과 선행연구 워크숍 순위, 적용빈도 순위, 중요도 순위의 상관관계가 높은 것은 의미 있는 결과로 볼 수 있다.

세 번째, 사용빈도 순위와 중요도 순위의 상관분석 결과이다. 유의수준 0.01일 때, 사용빈도 순위와 중요도 순위의 상관계수 값은 0.690**으로 높게 나타났으며, 학생들이 실제로 유니버설 디자인 프로젝트 사례에 적용한 원리와 중요하다고 생각하는 원리가 유사하다는 것을 의미한다.

두 번째 연구 결과는 선행 연구 순위와 사용 빈도 순위의 스피어만 순위 상관 계수 분석 결과이다. 스피어만 순위 상관 계수 분석을 하기 위한 두 가지 경우의 순위는 Table 7과 같다.

두 순위를 스피어만의 순위 상관계수 분석을 한 결과, 상관계수 값이 유의수준 0.05를 기준으로 유의하지 않았다(기준값: N=10, 0.5636). 이는 두 순위가 일치하지 않는다고 결론을 내릴 수 있다. 앞서 선행 연구 순위와 사용 빈도 순위의 피어슨 상관 계수 분석 결과 높은 상관관계를 보였으나, 스피어만 순위 상관 계수 분석 결과 낮은 상관관계를 보이는 것에 대해 세 가지 방향으로 해석할 수 있다.

첫 번째, 트리즈 40개 원리를 유니버설 디자인의 문제 해결에 적용할 때 다른 원리들에 비해 적합하게 사용되는 상위 원리들이 있으나 이 원리들의 세부적 순위는 유니버설 디자인 대상 주제에 따라 달라질 수 있다는 것으로 해석할 수 있다.

두 번째, 선행 연구 순위와 사용 빈도 순위의 스피어만 순위 상관계수가 낮게 나왔음에도 불구하고 9개의 유니버설 디자인 프로젝트 사례에 선행 연구 순위 중 한 가지 원리가 적어도 한번은 적용되었다는 점에서 선행 연구의 상위 10가지 원리들이 트리즈 40가지 원리 중 다른 원리들에 비해 적합하게 사용되는 원리라고 볼 수 있다. 선행 연구에서 선정된 상위 10가지 원리 중 가장 적게 사용된 원리는 9개의 사례 중 2개의 사례에 사용되었고 가장 많이 사용된 원리는 6개의 사례에 사용되었다.

세 번째, 선행 연구에서 트리즈 40가지 원리의 순위를 선정할 때 사용한 방법은 주제를 특정하지 않은 유니버설 디자인 문제 해결에 적합한 트리즈 원리에 대해 순위를 부여한 것이다. 이는 디자인 연구원 8명의 유니버설 디자인에 대한 지식에 근거하여 순위를 부여한 것으로 유니버설 디자인 사례로 많이 접할 수 있는 건축물, 공공장소의 제품, 여러 사람이 사용하는 대형 가전제품과 같은 일반적인 유니버설 디자인 사례를 염두에 두고 순위가 부여된 것으로 해석되었다. 이는 높이 맞추기, 차원 바꾸기와 같은 트리즈 원리들이 상위 순위인 것을 통해 알 수 있다. 하지만 본 연구에서 대상으로 한 유니버설 디자인 프로젝트 사례는 캔 음료의 외각에 점자를 표기하거나, 커터 칼의 몸통에 홈을 파서 쉽게 잡을 수 있게 만드는 등 크기가 작은 개인용 일상생활 제품들을 대상으로 작은 변화를 주어 사용자의 범위를 늘리는 데 초점을 맞추어 진행한 사례들이다. 따라서 크기가 작은 개인용 일상생활 제품들은 높이 맞추기와 차원 바꾸기와 같은 구조 자체를 바꾸어야 하는 원리보다는 국소적 성질, 중간 매개물과 같은 트리즈 원리를 사용해 유니버설 디자인 문제 해결을 시도한 제품들이 많았기 때문에 선행 연구 순위와 차이가 있을 것이라고 사료된다. 세 가지 방향의 결과 해석을 통해 상위 10개 순위에 해당하는 트리즈 원리가 다른 트리즈 30가지 원리들보다 유니버설 디자인 문제 해결에 적합하게 사용될 것이지만, 상위 순위 내에서 세부 순위는 유니버설 디자인 대상 주제에 따라 달라질 수 있다고 해석된다.

본 연구에서는 다양한 측면에서 유니버설 디자인의 문제 해결에 적용되는 트리즈 40가지 원리 중 상위 원리 간의 상관관계를 살펴보기 위한 연구로서, 유니버설 디자인 문제 해결에 더욱 적합하게 사용되는 트리즈 상위 원리들을 찾아 문제 해결의 효율성을 높이고자 하였다. 이를 위해, 유니버설 디자인과 트리즈 40가지 상위 원리의 상관관계를 살펴본 선행 연구 결과를 바탕으로 한국 트리즈 협회에서 발표한 일반 사례에 많이 사용되는 트리즈 원리, 선행 연구에서 연구원들이 도출한 유니버설 디자인 문제 해결에 적합한 트리즈 원리, 선행 연구에서 워크숍 결과에 적용한 트리즈 원리, 본 연구에서 도출한 유니버설 디자인 프로젝트 사례에 적용된 트리즈 원리, 학생들이 중요하다고 생각하는 트리즈 원리의 상관관계를 분석하였다. 피어슨 상관계수 분석 결과, 일반 사례에 많이 사용되는 트리즈 원리와 유니버설 디자인에서 사용되는 트리즈 원리가 서로 상관관계를 보이지 않음을 알 수 있었고, 선행 연구에서 도출한 트리즈 상위 순위 원리, 본 연구에서 도출한 트리즈 상위 순위 원리 두 가지가 서로 상관관계가 높음을 알 수 있었다. 이 결과는 선행 연구와 본 연구에서 도출한 상위 순위의 트리즈 10가지 원리(원리 번호 순으로, 분할, 추출, 국소적 성질, 결합 및 통합, 높이 맞추기, 역동성, 과부족 조치, 차원 바꾸기, 피드백, 중간 매개물)들이 다른 트리즈 30가지 원리들 보다 유니버설 디자인 문제 해결에 주로 사용될 것이라는 것을 보여준다. 따라서, 유니버설 디자인 문제 해결에 있어 아이디어 발상을 위해 상위 원리를 먼저 대입해 보는 것이 더욱 효율적이라 할 수 있다. 유니버설 디자인 문제 해결에 있어 트리즈 40가지 원리를 적용하는 것은 아이디어 발상법 중 하나로서 트리즈 40가지 원리에 대해 이해하는 것에 더해 유니버설 디자인의 특성과 목적에 대해 한층 더 깊이 이해할 수 있는 기회가 될 것이라 기대된다.

하지만, 선행 연구의 트리즈 상위 10가지 원리와 본 연구의 유니버설 디자인 프로젝트 사례에 적용된 트리즈 상위 10가지 원리의 순위 상관 계수는 상관관계가 보이지 않는다는 결과가 도출되었는데, 이는 유니버설 디자인 문제의 유형에 따라 세부 순위가 변경될 수 있다는 것을 의미한다고 사료된다. 선행 연구에서 언급한 것과 같이 더 다양한 유니버설 디자인 사례를 살펴보게 된다면 선행 연구와 본 연구에서 도출된 유니버설 디자인 문제 해결에 적합한 트리즈 40가지 원리의 상위 순위가 정리될 수 있을 것으로 예상된다. 또한 본 연구에서는 상위 10가지의 트리즈 원리를 중심으로 순위상관계수 및 상관계수 분석을 진행하였는데, 상위 10가지를 넘어서 트리즈 40가지 원리 모두를 대상으로 본 연구와 같이 상관계수 분석을 한다면 유니버설 디자인 문제 해결에서의 트리즈 원리 적용에 대한 보완적이고 구체적인 연구 결과를 얻을 수 있을 것이라 사료된다. 따라서 추후 연구를 통해 더 다양하고 통제된 유니버설 디자인 사례에서 트리즈 40가지 원리 순위를 보완할 필요가 있다.