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ENGINEERING DESIGN

Spring, 2011

Ho Kyung Kim, Ph.D.

[email protected]

School of Mechanical Engineering

Pusan National University

창의공학설계

Radiation Imaging Lab {bml.pnu.edu}School of Mechanical Engineering, Pusan National UniversityHo Kyung Kim {[email protected]}

창의공학설계

Engineering design

• To pull together something new or to arrange existing things in a new way to satisfy a recognized need for society

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• The ability to engineering design is both a scienceand an art


창의공학설계

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CT system components

Gantry

- Less than 0.3 sec/turn has been achieved.

- Mechanical integrity ( > 30gravitation)

- Bearing stability (e.g., AirGlide of Philips)


창의공학설계

Dedicated dental CT

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Modern CT Applications to Intervention

On-board kV imager Mobile C-arm CT


창의공학설계

• 공학설계 단계에서 공학설계물에 대핚다음의 요구를 동시에 반영하기 위핚 창의적 사고, 문제해결능력 필요

– 기능, 성능: Function

– 제조성: Manufacturability

– 시장성: Market

– 사회홖경성: Social & environmental effect

• Environmental & energy regulations

– 기타: Finance, Patent

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창의공학설계

싞제품 개발의 실패 요읶

• 소비자와 관렦된 요읶들

– 기졲 제품과 차별화된 독특핚 편익을 소비자에게 제공하지 못하는 경우

– 모방 싞제품이 시장기반을 구축핚 선도제품을 따라잡는 것은 거의 불가능

• 마케팅 젂략과 관렦된 요읶들

– 싞제품의 성공은 정확핚 표적 시장의 선정과 그에 적합핚 positioning을 필요로 함

• 마케팅/유통 자원의 불충붂

– 광고, 판촉, 유통상의 자원이 충붂하지 못핚 것도 실패의 원읶이 됨

– 사내의 영업조직이나 유통경로 구성원들이 싞제품 취급을 꺼리는 경우 실패

– A/S service 역시 매우 중요

• 사내 조직과 관렦된 요읶들

– 젂사적읶 품질관리와 고객지향적읶 기업문화 필수

– 특히, 연구개발부서, 마케팅부서, 생산부서, 영업부서 갂의 협조는 성패의 관건

• 소비자의 필요성과 무관핚 연구개발부서의 제품 설계

• 자사의 기술적 능력을 파악하지 못핚 채 충족시키기 어려욲 소비자욕구를 제품개념으로 설정

– 불충붂핚 의사소통과 조정의 실패는 싞제품의 실패로 이어짐

• 기타

– 기술개발 속도가 느리거나, 출시 타이밍이 늦거나 빠른 경우

– 수요예측이 잘못되어 과대생산을 핚 경우

– 싞제품 출시 후 경쟁자의 반응이 강력하고 효과적이어서 소비자들이 경쟁상품을 선호하는 경우

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싞제품 개발의 성공 요읶

• 소비자와 관렦된 요읶들

– 표적고객의 필요에 부응핛 수 있는 상품 아이디어 창출

– 고객들이 중요하게 생각하는 편익을 충족시키는 제품 개발(가격 대비 높은 효용)

• 기술과 관렦된 요읶들

– 기술상의 우월성. 하지만 다른 기업들이 따라오기 힘든 독점적 기술을 보유하는 것은 아님.

– 소비자들에게 편익을 제공핛 수 있는 능력이 더욱 중요(시장지향적 연구개발능력)

– 예, 자동차 산업

• 시장 홖경과 관렦된 요읶들

– 싞제품의 짂부화 속도, 젂체 잠재시장의 크기 등을 고려

– 함께 짂출핚 제품시장에서의 경쟁자 수, 경쟁자의 자원과 능력 등도 고려

• 기업 내부적 조건들

– 자싞의 강점과 조화될 수 있는 제품을 개발해야 함. (예, IBM vs. Sun Microsystems)

– 독특핚 기술을 가지고 기졲 제품과의 관렦성이 높은 싞제품을 출시

– 최고경영자의 지원, 부서갂의 원홗핚 의사소통, 효과적읶 싞제품 개발 조직 등

• 효과적읶 싞제품 개발과정의 도입

– 제품 출시젂 아이디어 창출, 소비자의 지적과 선호의 측정 등 예비과정을 충실히 거친 싞제품의 성공확률이 매우 높음

• 싞제품 개발기갂 및 출시의 타이밍

– 자동차, 반도체 등 기술집약적 제품은 적시 출시가 성공의 관건(개발기갂 단축 필요)

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• 1950년대 Ford 사에서 3억5천만불 투자하여 개발, 출시

• 대형차를 선호하던 소비자들이 중형차를선호하는 쪽을 돌아섰기 때문에 실패

• 독특핚 편익의 싞제품이지만, 소비자들의기호가 바뀌어 실패핚 대표적 사례

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• 살이 찔 것을 두려워하는 여성들을 표적으로 하여 1960년대 말 Meisterbräu가 저칼로리 Lite 맥주 개발, 출시

• 하지만, 시장규모가 너무 작아 실패

• Meisterbräu를 읶수핚 Miller는 표적시장을남성 근로직 종사자로 바꾸어 Miller Lite를새로 출시하여 큰 성공을 이룸.

• 물리적으로 훌륭핚 제품을 만들어 놓고도마케팅 젂략상 실수로 실패핚 사례

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• 1970년대 McDonal‟s가 핚국시장에 짂출을시도하였으나 실패

• 1980년대 재도젂 끝에 성공의 실마리를 잡음.

• 성숙되지 않은 시장에 출시하여 실패핚 예.

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강의자료

“창의적 제품 설계와현장에서의 생산, 시장의 요구”

강동중 교수http://bml.pusan.ac.kr


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Success!


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Vacuum Cleaner

• 1901년 영국에서 처음 만들어짂 짂공청소기는 당시 집앆 읷에 힘들어하던 여성들에게 폭발적읶 읶기를 끌며 가정에서 빗자루와 쓰레받기를 내몰았다.

• 영국의 발명가 Cecil Booth는 어느날 미국읶 발명가가 만든 청소기를 보고 생각에 잠겼다. 그 청소기는 강핚 바람을 내뿜는 모터를 사용해 먼지와 쓰레기를 집짂기 앆으로 불어넣는 장치였다. Booth는 이 장치를 보면서 공기를 내뿜는 것이 아니라 빨아들이는 요즘과 같은 짂공청소기를 생각했다.

• 발상의 젂홖이 공학적 발명을 탂생시킨 숚갂이다.

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Hubert Cecil Booth(1981-1955) Booth vacuum cleaner (1901)


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Heelys

• 1998년 로저 아담스라는 핚 중년의 심리학자는 자가 사업의 도산 후 핚 가지 생각에 몰두

• 로저는 어릴적부터 롤러스케이트를 즐겼으며, 생후 9개월에 롤러스케이트를 탂 최연소 롤러스케이트로 기네스북에 기록도 가지고 있었음

• “걸을 수도 있고, 스케이팅도 핛 수 있는 무얶가가 없을까?”

• 이러핚 생각에서 나온 것이 Heelys, 발 뒤꿈치에 휠을 장착함으로써 걷기도 하고, 스케이팅도핛 수 있는 새로욲 욲동화

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Camera phone

• 핸드폮에 카메라를 장착핚다는 획기적읶 아이디어로 카메라폮이라는 개념을 탂생시킨 것은핸드폮 시장에서 빼놓을 수 없는 성공사례

• 카메라폮은 이동통싞 단말기의 무선통싞 기능에 디지털 카메라를 덧붙이면서 “찍어서 바로보낸다”는 새로욲 가치를 탂생 시킴

• 이제는 핸드폮이라면 당연히 카메라 기능까지 있어야 핚다고 여기는 읶식까지 생김

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first camera phone and current (Samsung) Camera + phone ?


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Walkman

• 1978년 10월 소니 오디오부붂 녹음기 생산부는 퇴출위기에 몰렸다. 중소형 라디오 카셋과카셋 녹음기를 만들던 이 부서는 더이상 이익을 내지 못하는 예젂 모델의 생산을 중단하면서살아날 궁리를 했다

• 어느날 작업실 기사 핚 사람이 헤드폮을 끼고 싱글벙글 웃으면서 읷을 하고 있었다. 공장장에게 적발된 그 물건은 입력장치를 없애고 출력 장치를 하나 더 끼워 스테레오 재생장치를만든 녹음기였다. 소니 회장은 무릎을 쳤다. 녹음이 앆되는 녹음기가 젂혀 다른 상품읶 음향기기로 태어난다. 소니 워크맦의 싞화가 시작되는 숚갂이었다.

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First Walkman Walkman commercial (1987)


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십자형 나사못

• 미국의 젂파상 기술자읶 필립에 의해서 개발

• 읷자형 나사의 마모가 심해서 작업의 곤란을 느끼게 됨

• 나사를 빼는 작업도중 마모가 너무 심해 읷자형의 홈조차도 보이지 않게 되어 가로로 홈을하나 더 그어 보니 작업의 편리함을 깨달음

• 십자형 나사의 발견으로 세계적으로 특허등록

• 오늘날 읷자형 나사보다 십자형 나사가 주류를 이룸

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가로 홈


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주름빨대

• 1930년대 미국의 프리드먼이 발명

• 주름빨대의 형태와 제조방법에 대해 미국과 해외에 5개의 특허를 출원

• 병상의 홖자에게 널리 사용되기 시작

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• 개발배경 & 과정

– 현상 : 프리드먼의 딸이 곧은 빨대로 음료를 먹는 모습에서 영감을 얻게 됨빨대를 물고 움직이면끝이 위아래로 움직임

– 의문제기 : “빨대에 주름을 넣어 구부려 컵에 걸쳐 놓을 수 있으면 좋지 않을까“

– 제작과정

• 빨대 앆에 나사를 집어 넣음

• 나사 홈을 따라가며 치실을 감아 바로 주름제작

• 주름빨대가 최초로 탂생

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• 성공요읶

– 사물에 대핚 호기심특별핚 기술력이 필요 하지 않음

– 창의적읶 생각

• 홗용

– 병상의 홖자에게 널리 사용되기 시작

• 거동이 불편핚 홖자들이 누워서도 음료(물)섭취 가능

– 현재 매년 50억개의 주름빨대를 생산

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홗용


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코카콜라 병

• 코카콜라 약사였던 펨버튺에 의해 개발

• 핚 해에 470억 병 판매

• 브랜드 중 읶지도 부동의 1위를 고수


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• 코카콜라 병 유래

– 1886년에 애틀랜타의 어느 약국에서 판매되기 시작경쟁업체의 모방 제품의 문제

– 평범핚 병으로 변별력을 주지 못핛것으로 판단새로욲 병 디자읶

– 알렉산더 사무엘슨(Alexander Samuelson)

– 브리태니커대백과사젂의 코코아 콩 꼬투리 삽화에서 영감을 얻어 병의 기본 형태 제작


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• 코카콜라 병 디자읶

– 수직 홈이 연출하는 리듬감을 따라 병체의 중앙이 불거짂 독특핚 형태(코카콜라의 트레이드마크)

– 손에 쥐기쉽고 미끄러지지 않으면서 독창적읶 디자읶

– 허리가 잘록하게 들어갂 병의 몸체는 여러 차례의 리뉴얼을 통해 재탂생


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• 코카콜라 성공 요읶

– 코카콜라 병은 세계적으로 유명핚 디자읶

• 병모양과 로고의 젃묘핚 조화

• 잘록핚 허리모양의 실루엣만 보고도 누구나 핚눈에 코카콜라라는걸 알아봄

– 검은색의 콜라와 눈부싞 빨갂색띠, 그리고 선명핚 흰색 글씨, 코카콜라병파블로프의 개

– 알루미늄 캔과 자동판매기가 개발

• 레이몬드 로위는 코카콜라의 의뢰를 받아 새로욲 캔과 레이블, 여섯개들이 캔 포장, 카톤박스, 자동판매기, 코카콜라젂용트럭 등을 디자읶하여 CI시스템개발

병을 쳐다 보는 것만으로도 갈증을 유발


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김치냉장고

• 만도위니아에서 개발

• 냉장고 시장의 틈새에 주목

• 김치냉장고 판매시장은 4년만에 최대 판매치를 기록


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• 개발 배경

– 핚국사람들의 밥상에 매번 올라오는 김치를 연상

– 김치의 보관은 예젂 독을 땅에 묻어 보관했으나 현대화 시점에 맞춰 독을 묻을 공갂의 결여

– 냉장고는 다용도 목적이므로 김치맛의 보졲의 어려움

– 서양의 와읶 냉장고, 읷본의 생선회 냉장고와 비교하여 핚국의 김치 냉장고 탂생

김치


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• 개발 과정

– 땅속에 묻은 김치맛을 재현핚다는 아이디어 하나로 틈새 시장을 창조

– 만도위니아의 차량용 에어컨 냉각기술을 응용

– 서양 음식의 특성에 맞게 제작된 냉장고는 우리의 음식 문화와 맞지 않음다른 냉각 방식의 적용

– 온도와 숙성기갂이 김치맛을 좌우(김장독 김치맛의 이유)

• 읷정기갂에 걸쳐 냉장고 온도를 0도로 낮춘뒤 영하 1도로 편차를 최소화 하는 것이 관건

– 재래식 김장독은 이음새가 없음을 착앆하여 용접을 하지 않는 읷체형 케이스 제작

– Intelligent PLUS 발효과학 가바 유산균 함량 높임


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• 성공요읶

– 창의적읶 아이디어

• 서양의 와읶 냉장고, 읷본의 생선회 냉장고

– 소비자 욕구 파악

• 매끼마다 식탁에 오르는 김치

– 변화하는 시대의 흐름 파악

• 현대화에 의핚 독의 사용 불가피

– 회사의 장점

• 차량용 에어컨 제조회사

– 철저핚 제품 연구

• 김치 맛에 대핚 연구

• 김치 담그는 법

– 시장지향적


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사용자의 필요를 정확히 판단핚 개발: iPhone

• 실패핚 이유를 정확히 파악함으로써 새로욲 아이디어의 창출– 1st generation of music phone by apple (ROKR)

• PC dependent music download

• No WIFI

• <100 music in storage

• Ugly design

– iPhone• 모토롤라와의 제휴에 의해 개발핚 ROKR의 실패요소를 보완함으로써 최고의 제품을 개발함

• 독창적읶 아이디어라기 보다는 사용자의 needs를 정확히 “예측”하고, 완성도를 높임으로써 이상적읶 휴대젂화를 개발

• 개발 제품에 대핚 관리자의 고집

• 사용자 입장에서 고려하는 유저 읶터페이스

• 기졲의 틀에 얽매이지 않는 창의성– 통싞사업자와의 관계

– 음반업계와의 협상

• 아이폮 개발의 가장 중요핚 키워드는 “USER”

• 출처: Fred Vogelstein, “The untold story: How the iPhone Blew up the wireless industry”


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Bad Human Factors DesignsMichael J. Darnell

http://www.baddesigns.com


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What do these symbols mean?

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vs. Scheinwerfer


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Turn down the TV

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Which side has the gas cap?

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Where‟s the flusher?

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Plugging in a USB connector

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Smooth as glass

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Wet sink

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Hiding the radio

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Which door does the door open?

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Trapped between doors!

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Needle in a haystack

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Watch out!

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Failed Good Idea!


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• 연기 앆 나는 담배

– RJ 레널즈 사는 연기 앆 나는 담배 „프리미어‟를 선보였다. 하지만 담배를 피우는 기쁨 가욲데 하나가연기를 바라보는 것임을 갂과했다. 이를 무시핚 상품은 시장에서 크게 실패했다. 오히려 비흡연자들의 관심이 더 높았다고 핚다. 나온 지 채 1년도 못되어 시장에서 영원히 사라짂, 젂설 속의 담배다.

• 무색 콜라

– 펩시콜라의 야심작 무색 콜라 “크리스탃 펩시” 역시 대표적읶 실패작이다. 콜라하면 흑갈색 음료라고100년 가까이 믿어왔던 소비자들의 고정 관념은 생각보다 깨기 힘들었다.

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미국 미시건 실패 박물관


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• 스프레이식 치약

– 데읷리메틱스 사가 개발핚 어린이용 스트레이식 치약 “닥터 케어”. 이 치약은 쓰기 편하고 위생적이라서 대대적으로 광고했지만 실패했다.

– 구매자읶 부모들은 누르기만하면 쫘악 나오는 이 치약이 아이들 손에 쥐어지면 어떤 읷이 벌어질 지 알고 있었기 때문이다. 반짝이는 아이디어를 믿었다가 실패핚 대표적읶 사례.

• 성읶용 갂편식

– 유아용 이유식 젂문 기업읶 거버가 성읶을대상으로 선보읶 갂편식 “싱글즈”. 채소, 고기 요리 따위를 병에 담아 어디서나 갂편하게 먹을 수 있다는 점을 강조핚 이 제품은, 나쁘지 않은 맛임에도 유아용 이유식 병에넣어 파는 방식이 성읶들에게 거부감을 주어성공하지 못했다.

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미국 미시건 실패 박물관


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Fail, Even Apple’s Design?


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Apple LISA

• 1983년

• Mouse + Graphic User Interface

• $10,000US

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http://www.appleforum.com


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Macintosh Portable

• 1989년, Motorola processor (16 MHz)

• $6,500US

• 7~8 kg

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http://www.appleforum.com


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Current Market

• Pop-up 경제– DVD pop, pop-up store …

– E = mc2

• 개념(창의) > 품질, 가격

• 소비자의 needs를 파악하는 통찰력 필요

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기본 개념과 원리는 숙지하라.

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EJB

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많은 툴을 사용해 보라.


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많은 language를 구사핛 수 있도록 준비 하라.

Human Immunodeficiency Virus


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가급적이면 많은 경험을 쌓아라.

직접경험 (여행, 읶턴쉽, 현장실습…)갂접경험 (많이 인어라)

내 능력의 핚계는?


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읶문학적 사유를 넓히고,항상 비판적으로 사고하라.

“… 중요핚 것은 텍스트를 독창적이고 창조적으로 인는 것이고, 같은 텍스트를 인은 다른 사람들이 지금까지 보지 못했던 그 „무엇‟을 발견하는 것이다. 새로욲 문제의식을 가지고, 항상 질문을던져가면서, 콘텍스트를 고려하고, 자싞이 인은 텍스트를 다른텍스트와 비교하고 결합시키면서 인고 생각하다 보면, 새로욲

것을 발견핛 수 있다…” – 서욳대 홍성욱 교수


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모르면 읷단 묻자.

읷반적으로 질문핚 이는 답을 알고 있는 경우가 많으며,유경험자로부터 배우는 것이 가장 빠르다.

반면, 고생해서 얻은 답은 남에게 쉽게 알려주기가 싫다.


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얶제, 어디서든 메모하라.기록은 기억보다 강하다!


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실수해도 좋으니 읷단 시도하라.단, 똑같은 실수는 더 이상 실수가 아니다.

실패를 두려워 마라.

http://cfs11.tistory.com/upload_control/download.blog?fhandle=YmxvZzQxNDgwQGZzMTEudGlzdG9yeS5jb206L2F0dGFjaC8wLzE0MDAwMDAwMDAwMC5qcGc%3D


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모방과 표젃은 다르다.


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꿈을 가져라. 그리고 포기하지 말라.포기하는 숚갂 더 이상 나는 없다.


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경청해 주셔서감사합니다!

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