연필로 써지고 지우개로 지워지는 원리는 무엇인가요

Question

이렇게 쓴 글씨를 지우개가 어떻게 지울 수 있는지 연필과 지우개의 원리가 궁금하고 볼펜은 왜 지우개로 못 지우는지

혹시나 지울 수 있는 지우개가 있는지 궁금하네요

Answer 1

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.

Answer 2

안녕하세요. 권영수 과학전문가입니다.

위의 질문은 연필을 사용하여 써지는 원리를 비추어볼때 규명할수 있는 원리인데, 연필심의 구조는 흑연이라는 탄소구조체로 형성이 되어 있습니다. 그래서 종이에 연필로 글씨를 쓸때 탄소구조체가 파괴되어 종이위에 나와 종이와 연필심의 마찰력에 의해 정전기적으로 붙는 원리로 글씨가 쓰여지는 것입니다.

그러면 지우개로 지우는 원리는 위의 원리와 반대로 보시면 됩니다. 지우개에 있는 고무입자가 종이위의 흑연입자와 함께 맞물려 떼어지는 것으로 흔히 지우개로 지우면 지우개똥이라는 것이 생기는데 이는 위의 현상으로 흑연입자가 떼어지면서 생기는 찌꺼기로 보시면 되겠습니다.

* 위의 원리로 단순히 흑연입자를 떼어내는간 테이프같은 것도 가능은 하나, 그 접착력의 차이로 인해 연하긴하지면 떼어지는 현상도 관찰할수 있습니다.

Answer 3

지우개가 연필을 지우는 원리는 지우개가 고무이기 때문입니다.

고무가 종이에 묻은 흑연(연필)의 입자가 고무와 결합하게 되어 종이에 떨어져 나오게 됩니다.