자연모사를 이용한 4차 산업혁명 창의적 문제 해결 방법론

Analogical Reasoning in Bio-inspired Design and the 4th Industrial Revolution

김선중

Sun-Joong Kim

자연모사는 자연에 존재하는 많은 수의, 다양한 스케일의, 지속가능성이 뛰어난 시스템들을 참고하여, 미처 생각해내지 못한 창의적인 솔루션을 개발해낼 수 있게 돕는다. 

본 연구에서는, 자연모사에 수반되는 유비추론 사고의 성공 확률을 높이기 위한, 유비추론 지원 설계 방법을 제안한다. 

자연모사 유비추론에서 발생하는 유추 사고 메커니즘을 분석하고, 이를 시스템에 기반한 지원 도구의 형태로 개발한다. 

개발한 프로토타입을, 전문가 및 공학 설계 비전공자들을 대상으로 평가한다. 

피실험자들이 유비추론 전략을 적용하는 과정에서, 공학 설계 비전공자(인문학 전공)들이 

공학 설계 전공자에 비하여 훨씬 다채로운 유추 전략을 사용하는 것으로 드러났다. 

이는 공학 설계자들이 기존에 유추 전략 적용을 어려워하던 문제와 결부되어, 

자연모사에서의 융복합 연구에 대한 새로운 연구의 장을 열어줄 수 있는 기회로 평가될 수 있다.

핵심주제어 : 자연모사; 유비추론; 전문가 시스템; 창의적 설계

Abstract: The bio-inspired design has come to the fore because this design method makes available to develop novel design outputs that have not been presented before. 

The bio-inspired design provides many, various scales, and energy efficient analogues to designers. 

However most designers who have insufficient biological knowledge experience failure because the optimal exploration is almost impossible. 

In this research, the systematic support system for the analogical reasoning of bio-inspired design process is developed and implemented as a prototype. 

The mechanisms of analogical reasoning process were analyzed. 

The effectiveness of the prototype was evaluated through the design experiments conducted for the experts designers 

and novices (non-engineering designers). 

Interestingly, the non-engineering based designers has shown better ability when they apply analogical reasoning strategies on the problem solving.

Key Words : Bio-inspired Design; Analogical Reasoning; Experts System; Design Methodology