공돌이는 대단해! 지워지는 볼펜.

지울 수 있는 볼펜, FRIXION 을 읽었다. 정말 공돌이는 대단하지 말입니다.

지운다는 것은 무엇인가?

연필로 쓴 글씨는 지우개로 지워지죠. 이건 물리적으로 색을 제거하는 겁니다. 연필심은 탄소인 흑연인데 종이표면에만 묻어있으니까 지우개는 자기가 닳으면서 흑연과 종이를 긁어내고 그래서 글씨가 지워집니다. 볼펜으로 쓰면 잉크가 종이섬유에 깊게 고착되고 그러니까 안지워지죠. 지우개로 박박 문지르면 종이를 긁어내면서 약간 지워지기도 하지만 기본적으로는 안지워집니다. 그런데 일본에서 특수지우개로 지워지는 볼펜이 나왔다는군요.

자세한 원리는 모르겠는데 특수지우개가 만드는 열에 의해 지운다고 합니다. 60 도 이상이 되는 곳에서는 잉크가 투명해진다는 것으로 보아 아마도 열에 의해 구조가 변형되는 물질을 채용한 모양. 그러니까 이건 화학적으로 색을 제거하는 겁니다. 색이란 것은 무엇입니까? 가시광선을 흡수하는 물질이 색을 냅니다. 하얀색 물질은 가시광선을 모두 반사하는 것이고 까만색 물질은 가시광선을 모두 흡수하는 것입니다. 빨간색과 파란색을 흡수하면 (빨주노초파남보 에서 빨강과 파랑계열을 제외하면 노랑과 초록만 남음) 녹색으로 보이고 그래서 나뭇잎은 녹색입니다.

빛을 흡수해서 색을 내는 물질은 대개 이중결합을 가지고 있습니다. 이중결합은 시스-트랜스 구조를 가지고 있는데 어떤 물질은 자외선에 의해서 시스-트랜스 구조를 왔다갔다 하기도 합니다. 이런 물질이 자외선을 만나서 구조가 바뀌면 색을 가지지만 자외선이 줄어들고 에너지를 잃으면 다시 구조가 바뀌면서 색을 잃게 되는 (가시광선을 흡광하지 못하게 되는) 경우가 있는데 (시스-트랜스는 흡광하는 파장이 다름), 햇볕이 강한 곳에 가면 저절로 색이 바뀌는 안경렌즈에는 이런 물질이 코팅되어 있죠. 저 볼펜에 사용된 색소는 아마도 열에 의해서 구조가 변형되어 색을 잃는데 비가역적으로 잃는 물질인가 봅니다. 혹시 60 도 정도에서 중합해서 고분자가 되어버리는 것일 지도 모르고. 고분자가 되면 이중결합이 없어지니까. 근데 이건 아닌 것 같아요. 영하 10도쯤에서 글씨가 돌아오는 경우가 있다니까 중합은 아닌 것 같고 아마 시스-트랜스 변형일 것 같습니다.

이것과 반대로, 색이 없다가 나중에 색이 나오게 되는 소위 비밀글씨를 쓰는 방법이 여러가지가 있는데 가령 레몬즙이나 식초로 글씨를 쓴 다음에 열을 가하면 유기물질들이 산화되어 (쉽게 말해서 타서) 까맣게 되기 때문에 글씨가 나오죠. 한때 유행했던 것으로는 자외선을 흡광하는 물질로 만든 잉크로 글씨를 쓰면 자외선을 비출 때만 글씨가 보이게 되고.

이 모든 것은 색이란 것이 무엇인가를 이해하면 다 쉽게 이해할 수 있습니다. 물론 색이 뭔지 아는 사람은 세상에 십억 이상이 있지만 이런 지식을 이용해서 저런 대단한 물건을 만드는 사람은 그렇게 많지 않죠. 정말 대단한 공돌이들이 아닙니까? 공돌이는 대단해!!

여담입니다만, 칙칙칙 뿌리기만 하면 옷에 묻은 얼룩이 스르륵 사라지는 세제같은 것이 있죠. 무슨 마술같지만 이건 보통 산화제로 색을 내는 물질을 산화시키는 겁니다. 이중결합을 없애버리면 -> 가시광선을 흡광못하고 -> 색이 없어지니까 얼룩도 사라지는 것이죠. 비슷한 이야기로 세탁기 세제에도 산화제가 들어있어서 세제로 제거되지 않는 얼룩따위를 산화시켜 버리죠. 다시 말해 얼룩은 제거되지 않고 그 자리에 있다고 해도 가시광선을 흡수하지 못하게 되어 안보이게 됩니다. 물론 계면활성제나 효소가 최선을 다해서 이물질을 제거합니다만 그래도 제거할 수 없는 것이 있다면 어떻게 해야 하겠습니까? 없앨 수 없으면 안보이게 하면 되잖아~ 이런 지극히 공돌이스런 발상. 역시 공돌이는 대단해!!!

혹시해서 말씀드립니다만, 얼룩이 산화가 되면 물에 더 잘 씻겨나가게 되기 때문에 세척에도 도움을 줍니다. 그러니까 얼룩이 전부 산화되어 안보이게 될 뿐 그 자리에 그대로 있다는 이야기는 아닙니다.