안녕하세요. 과학전문가입니다.
종이를 확대하여 보면 거친 섬유들이 엉겨있는 모양입니다. 유리처럼 매끈한 형태가 아니지요.
연필로 종이에 글씨를 쓰면, 연필의 심인 '흑연'과 종이 사이에 마찰이 발생하게 됩니다. 그리고 흑연은 층상구조를 가지고 있어서 이러한 마찰에 쉽게 떨어지게 됩니다.
결론적으로 종이 표면에 박리된 흑연들이 끼어있어서 종이에 글씨가 써지는 효과가 발생합니다.
반면, 볼펜의 심은 잉크로 되어있습니다. 종이에 쓰게되면 볼펜 촉에서 잉크가 흘러나와서 종이에 스며들게 되고, 이를 통해 글씨가 써지는 형태입니다. 그래서 잉크가 잘 스며드는 종이 (예를 들면, 화선지)에 볼펜으로 글씨를 쓰면 번지게됩니다. 연필은 그런현상이 없지요.
그럼 지우개의 원리를 알아야 겠죠?
지우개는 종이 표면에 부드럽게 접할 수 있는 고무 재질의 물질입니다. 마찬가지로 마찰을 통해 일부 종이의 표면을 뜯어냅니다. 또한, 고무는 상대적으로 종이보다는 흑연과 친한 소수성이기 때문에 흑연과 접촉시킨 상태에서 힘을 주게되면, 흑연이 고무에 더 붙기 쉬워 상대적으로 쉽게 제거됩니다.
위의 내용을 종합하면,
지우개로 볼펜으로 쓴것을 지울 수 없는 이유는 볼펜의 잉크가 종이에 스며들어있기 때문입니다.
혹시, 화이트가 없을때 칼 끝으로 살살 긁어서 볼펜으로 쓴 글씨를 지워보셨는지요? 마찬가지로 지우개로도 세게 지워서 종이 표면을 닳게 만든다면 지우는 것이 가능하긴 합니다. 비효율적이긴 하지만요.