지워지는 볼펜의 원리

언제부터인가 지워지는 볼펜을, 손쉽게 구매할 수 있습니다. 이 지워지는 볼펜의 원리뿐만 아니라 기본적인 연필과 샤프가 써지는 원리, 지우개가 지워지는 원리와 지우개 똥이 어떻게 만들어지는지에 대해서 알아보겠습니다. 그리고 볼펜심 뒷부분의 투명한 액체는 무엇인지도 알아보겠습니다.

 

 

연필이나 샤프가 써지는 원리

• 연필이나 샤프심에 사용되는 검은색 심의 주성분은 흑연입니다. 종이 위에 연필로 글씨를 쓰면, 이 연필심을 구성하고 있는 흑연 입자들의 결합이, 종이와의 마찰력에 의해서 끊어지고 파괴되면서 종이 위에 떨어져 나와서, 흑연 입자 때문에 검은색 글씨가 적힙니다. 참고로 종이는 평평한 것 같지만, 자세히 확대해서 보면 표면이 울퉁불퉁합니다. 그래서 연필심의 흑인이 쉽게 종이에 묻어 나옵니다.
• 칠판에 분필로 글씨를 쓰면, 칠판과 분필과의 마찰력에 의해서 분필 가루가 칠판에 묻어 나오는 것도 같은 원리입니다.

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지우개 원리

지우개는 주로 ‘고무’와 ‘플라스틱’으로 이루어져 있습니다. 플라스틱 중에서도 ‘폴리염화비닐’이라는 성분이 대부분입니다. 연필이나 샤프로 쓴 글씨는, 종이 위에 흑연이 묻혀 있는 상태입니다. 지우개의 고무와 폴리염화비닐 성분이, 흑연을 종이보다 강하게 잡아당겨서, 종이 위에서 떼어냅니다. 이렇게 종이 위의 흑연이 지우개에 의해서 떼어져 버려서, 깨끗하게 지워지는 것처럼 보입니다.

 

 

 

지우개 똥이 생기는 이유

연필이나 샤프로 글씨를 적고 나면, 종이에 적힌 글씨는 흑연으로 이루어져 있습니다. 이 흑연은 종이보다 지우개를 구성하는 ‘폴리염화비닐’에 더 잘 붙습니다. 그래서 지우개를 문지르고 나면, 흑연 입자와 폴리염화비닐 입자가 섞인 ‘지우개 똥’이 생기는 것입니다.

 

 

 

색연필이 써지는 원리

 색연필의 가운데 심은 색상 가루와 밀랍(기름과 유사함)을 혼합한 뒤에, 굳혀서 만듭니다. 이렇게 만들어진 색연필의 심은, 연필심인 흑연보다 입자가 더 작아서, 종이를 구성하는 섬유질 사이사이로 스며들어서 색연필이 써지게 됩니다. 따라서, 지우개로 지우기가 쉽지 않습니다.

 

 

 

지워지는 볼펜 원리

일반적인 볼펜은 연필처럼 흑연을 사용하는 것이 아니라, 잉크를 이용하여 글씨를 쓰는 것입니다. 볼펜은 색연필처럼 종이 안쪽으로 잉크가 스며들기 때문에, 지우개로 지우기 어렵습니다. 지워지는 볼펜의 잉크에는 두 가지 종류가 있습니다.

 

• 입자 크기가 큰 잉크

      -  일반 잉크보다 입자 크기가 아주 커서, 종 안쪽으로 깊이 스며들지 않습니다. 그래서 지우개로 지워낼 수 있습니다.

 

• 열을 가하면 투명해지는 잉크

      - 열을 가하면 색이 변하는 잉크입니다. 지우개를 문지르면, 그로 인해서 종이에 마찰열이 발생합니다. 그 마찰열 때문에 잉크가 투명한 색으로 변합니다.

      - 열로 지워지는 볼펜은 보통 60도 이상에서 투명해집니다. 그리고 –10도 이하에서는 다시 원래 색을 나타냅니다. 제품에 따라서 온도의 차이는 있습니다. 따라서 지워진 글씨라도 냉동실에 넣어두면, 다시 글씨가 나타나는 볼펜도 있습니다.

 

 

볼펜심 뒷부분의 투명한 액체는 무엇?

볼펜심을 자세히 보면, 색깔이 있는 부분 뒤에 투명한 액체가 들어있는 것을 볼 수 있습니다. 이는 무엇일까요? 바로, 잉크 역류 방지액입니다. 잉크가 뒤로 새어 나오는 것을 방지하기 위해서 넣어져 있는 액체입니다. 볼펜의 잉크는 점도가 낮아서 물처럼 잘 흘러나오기 때문에, 이를 막기 위해서 꼭 역류 방지액을 넣습니다.