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진화한다! 필기구
덥지? 팔랑팔랑 바람을 일으키고 네 코끝도 간지럽힐 수 있는 나, 깃털펜을 이용해 공부를 하는 게 어때? 뭐? 나 같은 필기구는 처음 본다고? 요즘은 날 사용하지 않는다고? 필기구가 진화를 하고 있다고?
공부엔 역시! 연필
얼른 말해 봐. 사실 연필을 꺼내려고 한거잖아! 그렇지? 공부할 땐 뭐니뭐니 해도 연필이지! 사각사각 기분 좋게 써지고 잘못 썼을 땐 지우개로 지울 수 있는 연필이 최고라고! 우리 연필이 얼마나 과학적으로 만들어진 필기구인지 아니?
HB, 4B? 연필심의 비밀
연필의 뒷부분에 기호가 써져 있는 걸 본 적 있니? 우리가 흔히 쓰는 연필에는 HB가 미술 시간에 쓰는 연필에는 4B가 써져 있지. 이 기호는 연필심에 대해 알려 주는 기호란다. 바로 연필심의 단단함과 진하기를 알려 주는 거야. H는 딱딱하다는 뜻의 영어 hard, B는 검다는 의미의 black을 말해.
이 기호는 9H부터 9B까지 나눠져 있어. H 앞의 숫자가 클수록 단단하고, B 앞의 숫자가 클수록 부드럽고 진하게 써진단다. F가 써진 연필도 있는데 이는 딱딱함을 의미하는 영어단어 firm의 F야. HB보다 조금 단단한 연필심이라는 의미지.
강도는 심에 들어가는 재료를 얼마나 넣는지에 따라 달라져. 연필심은 흑연에 점토를 섞어 1000℃ 이상에서 구워 만드는데, 점토를 많이 넣으면 단단해지고 흑연을 많이 넣으면 짙고 부드러워지지.
연필과 손가락의 정육각 관계
지금 필통 속 연필을 한번 살펴 봐. 대부분 정육각형 모양을 하고 있을 거야. 볼펜은 동그란 모양이 많은데 왜 연필은 정육각형이 많을까? 그 이유는 바로 손가락으로 연필을 잡는 모양과 연필을 만드는 방법 때문이야. 자, 연필을 한번 잡아봐. 가운데 손가락으로 연필을 받치고 엄지와 검지로 연필을 쥐게 되지? 이렇게 세 손가락은 삼각형을 이뤄. 만약 연필을 삼각형으로 만들면 연필의 몸통과 손가락이 가장 많이 닿아 가장 안정적으로 잡을 수 있을 거야. 하지만 연필을 삼각형으로 만들기는 무척 어려워. 위 아래 나무 모양을 다르게 해야 하고 버리는 나무도 많이 생기지. 삼각형과 역삼각형을 섞어 만들면 버리는 나무는 적어지지만, 연필심의 높이가 달라지는 문제가 생겨. 사각형 연필은 잡기가 불편하고 원형 연필은 책상 위에서 굴러 떨어지기 쉽단다. 그래서 연필의 대부분이 정육각형 모양인 거야.
자동 연필, 샤프의 속이 궁금해!
날카로운 심이 자동으로 나오는 샤프로 시험 공부를 하는 건 어때? 샤프는 돌려서 심이 나오는 방식, 윗부분을 누르는 방식, 흔드는 방식 등 다양한 방법이 있어. 돌려서 심이 나오는 방식은 돌리면 나사처럼 둥글게 파진 빗면을 따라 심을 잡고 있는 부분이 내려오면서 심이 나오는 원리야. 돌리면 나오는 색연필을 생각하면 쉬워.
누르는 샤프는 윗부분 혹은 옆 부분의 버튼을 누르면 아래 심을 잡고 있는 부분이 벌어지면서 심이 밀려 나오는 거란다. 흔드는 샤프 역시 누르는 방식과 같은 원리야. 흔들면 눌러지게 했을 뿐이란다.
최정헌
모닝글로리 문구 전문 디자이너
“필기구를 개발할 때 가장 중요한 것은 바로 품질이에요. 인기가 많은 필기구의 공통적인 특징이 바로 좋은 품질이지요. 요즘 어린이들은 글씨를 예전보다 적게 쓰고 있어요. 직접 펜을 사용해 글씨를 쓰는 것은 기억력과 뇌 발달에 도움을 준답니다. 스마트폰 시대지만 손 글씨도 계속 사랑해 주세요!”
중력으로 쓰는 볼펜
연필은 흐릿흐릿해~. 게다가 사각사각 거칠게 써지잖아. 나처럼 진하고 둥글둥글 부드럽게 써지는 볼펜으로 공부하는 게 어때? 네 머릿속에도 진하게 오래 남을걸? 자, 어서 나, 볼펜을 선택하라고!
볼펜 끝에 볼을 넣는 비법
볼펜 끝에 볼은 도대체 어떻게 넣는 걸까? 간단하게 말하면 원기둥 모양의 금속에 볼을 넣은 후 밑 부분을 오므리면 돼. 쉽게 들리지만 작은 볼을 넣고 오므려야 하고 볼이 너무 빡빡하지도 느슨하지도 않게 조절해야 하는 세밀한 작업이야. 볼의 크기가 0.2㎜로 눈에 보이지도 않을 만큼 작은 볼을 넣어 만든 볼펜도 있어. 볼이 작아질수록 같은 1㎝를 그어도 볼이 많이 굴러야 하기 때문에 고장이 잘 나지 않게 내구성을 높이는 것이 무척 중요하단다.
미션! 볼펜 똥을 없애라!
볼펜하면 떠오르는 유성 볼펜의 잉크는 ‘벤질 알코올’에 염료 등을 섞어서 만들어. 벤질 알코올은 우리가 흔히 아는 알코올과 달리 끓는점이 200℃를 넘기 때문에 잉크가 마르지 않아. 하지만 단점이 바로 볼펜 똥이 생긴다는 거야. 볼펜 똥은 끈적끈적한 잉크가 볼 주변에 조금씩 쌓이다가 한꺼번에 종이에 묻어서 생기지.
볼펜 똥이 생기지 않게 하려면 볼 주변에 잉크가 쌓이지 않게 하면 돼. 수성 볼펜은 잉크의 점도를 낮춰 볼펜 똥이 생기지 않아. 하지만 잉크가 쉽게 번지거나 마르는 단점이 있어. 볼펜 똥도 없으면서 수성볼펜의 단점도 해결한 볼펜은 바로 중성볼펜이야. 수성잉크에 잉크를 젤처럼 만드는 성분을 넣어 만들었단다. 어때? 이 정도면 네 공부에 안성맞춤이지 않니?
우주에선 볼펜을 쓸 수 없다?
우주에선 볼펜을 쓸 수 없어요. 중력이 미치지 않아서 잉크가 아래로 내려오지 않기 때문이죠. 그래서 우주에선 공기의 압력으로 잉크를 밀어내는 우주볼펜을 써요. 혹시 ‘미국은 비싼 돈을 들여 우주용 볼펜을 만들었지만 러시아는 그냥 연필을 썼다’라는 우스개 이야기를 들어본 적 있나요? 그런데 그건 사실이 아니랍니다. 연필의 심에서 나오는 가루가 기계 고장의 원인이 될 수 있어 우주에선 연필을 사용하지 않아요. 게다가 우주볼펜은 피셔라는 업체가 개발한 것이지요. 이 볼펜을 미국은 물론 러시아도 사용한답니다.
모세관으로 쓰는 만년필
잉크가 술술 나와서 볼펜보다 부드럽게 쓸 수 있는 만년필로 공부하는 건 어때! 만년필 잉크가 부드럽게 나오는 과학적 원리로 알려줄게!
만년필 잉크를 당기는 힘, 모세관
이 복잡한 공식이 뭔지 아니? 바로 만년필로 쓰는 선의 두께를 구하는 공식이야. 이 공식은 김호영 서울대학교 기계항공공학부 교수님이 만년필에 대해 연구해 만들었어. 교수님은 만년필을 가지고 놀다가 만년필 잉크가 나오는 원리가 궁금해 연구를 시작했다고 해. 뉴턴이 사과가 떨어지는 걸 보고 만유인력을 연구하게 됐듯 ‘왜 이렇게 될까?’하는 호기심이야 말로 탐구의 시작인 것 같아. 김호영 교수님의 연구 결과 만년필로 글씨를 쓸 수 있는 이유는 바로 모세관 때문인 것으로 밝혀졌어. 모세관 현상은 물이 아주 가느다란 관을 타고 올라가는 현상을 말해. 식물이 뿌리로 물을 흡수해 구석구석으로 물을 보낼 때도 사용한단다. 만년필 펜촉 사이의 좁은 틈으로 잉크가 이동하는 것은 중력 보다는 모세관 덕분이라는 거지. 또 잉크가 종이로 이동할 때도 모세관을 타고 이동한다고 해. 종이 역시 식물의 셀룰로오스가 복잡하게 얽힌 모세관의 모임과 같단다. 그래서! 연필이나 볼펜보다는 만년필로 공부를 하는 게 더 쉬워. 힘을 들이지 않아도 모세관으로 잉크가 술술 나오거든. 이번 시험 공부는 만년필로 하는 게 어때?
김호영
서울대학교 기계항공공학부 교수
“호기심을 가지고 세상을 바라보다 보면 재미있는 사실을 많이 알 수 있게 된답니다. 그러다 보면 친구들이 새로운 것을 발견하거나 밝혀낼 수도 있을 거예요.”
펜으로 공부하자! 전자펜
야! 요즘이 어떤 세상인데 그냥 필기구로 공부하려고 그러니? 최첨단 디지털 펜으로 공부를 하는 건 어때? 네가 공부한 내용을 그대로 컴퓨터에 저장해 두었다가 복습할 수도 있다고! 게다가 영어 문장을 읽어 주거나 관련된 내용을 자동으로 알려 주는 교육용 전자펜과 함께라면 공부가 더 재미있을걸?
쓰면 인식하는 전자펜 세상
예전에는 화면이나 패드가 그 위로 글을 쓰는 펜을 인식하는 방법의 전자펜이 대부분이었어. 그래서 전자펜보다는 전자 화면의 기능이 중요했지. 하지만 최근에는 종이에 쓴 글이나 그림을 바로 인식하는 전자펜이 개발되었단다. 주로 사용되는 전자펜은 두 종류가 있는데 초음파를 이용해 종이에 쓴 글이나 그림을 인식하는 방법과 전자펜이 눈에 보이지 않는 작은 점을 인식해 종이에 쓴 글씨나 그림을 인식하는 ‘닷코드’ 방식이 있어. 책에 펜을 대기만 해도 영어 문장을 읽어 주거나 노래가 나오는 교육용 펜 역시 이 닷코드 기술을 이용한 거란다.
글씨를 인식하는 것으로 그치지 않고 인식한 글씨를 디지털 텍스트로 바꿔 주거나 인식한 글씨를 바로 읽어 주는 기능이 있는 전자펜도 있어. 종이에 쓴 글을 바로 디지털 텍스트로 바꿔 준다면 전자 문서로 다시 정리하지 않아도 되어 정말 편하지. 장애로 말을 잘하지 못하는 사람에게 글을 바로 음성으로 들려주는 기능은 사람들과 자유롭게 대화할 수 있게 할 거야. 어때? 디지털 펜, 정말 놀랍고 신기하지?
공기에 낙서하자! 3D펜
공부만 하기는 지겹지 않니? 공기에 3D로 낙서하면서 머리 좀 식히고 공부하는 건 어때? 좋아? 좋아!
요즘 가장 핫한 3D 기술
요즘 3D 기술이 가장 ‘핫’한 기술이란 거 알지? 글씨나 그림을 바로 3D로 만들어 주는 3D펜이 있다는 거 아니? 바로 ‘3두들러(3Doodler)’란다. 두들러는 ‘낙서하는 사람’이라는 뜻이야. 미국 MIT(메사추세츠공과대학교) 출신인 피터 딜워스와 맥스웰 보그가 개발했지.
펜에 달린 버튼을 누르면 뜨거운 펜촉에 녹은 액체 플라스틱이 흘러나와. 액체 플라스틱은 곧 굳으면서 공기에 입체적으로 쓴 글씨나 멋진 작품이 되는 거야. 3두들러는 창의적인 프로젝트와 후원자를 연결해 주는 기관인 킥스타터(www.kickstarter.com)를 통해 개발이 이뤄졌어. 이곳에 아이디어를 올리면 사람들이 흥미로운 아이디어에 자발적으로 후원금을 내는 방식이지. 3두들러는 5주 만에 전 세계 2만 6400명이 약 26억 원의 후원금을 내놓아 2013년 킥스타터 도구 부분에서 1위를 차지했다고 해. 꼭 외워야 하는 것은 3D펜으로 입체적으로 써서 여기저기 놓으면 금세 외울 수 있지 않을까?
시험에 필수! 컴퓨터용 사인펜
시험보기 전 공부도 중요하지만 답을 체크할 컴퓨터용 사인펜을 챙기는 것도 무척 중요해요. 정답을 OMR 카드에 표시해야 하니까요. OMR 카드는 컴퓨터 입력 장치예요. 종이 위에 연필이나 펜으로 표시한 부분에 빛을 비추어 판독하고 전기 신호로 바꾼답니다. 일반 사인펜과 컴퓨터용 사인펜은 비슷해 보이지만 잉크 성분에 큰 차이가 있어요. 모든 색소는 빛을 받으면 고유한 파장의 빛을 다시 내놓는데, 우리 눈은 이렇게 다시 내놓는 파장의 빛을 보고 색을 구별하지요. 컴퓨터용 사인펜 잉크에는 컴퓨터가 감지하는 파장의 빛을 내놓는 색소가 들어 있답니다.
우와! 세상에! 신기한 펜
신기하고 재미있는 능력을 가진 필기구로 시험 공부를 하는 건 어때? 절대 절대 지루하지는 않을걸? 어떤 능력이 있냐고? 지금 바로 알려 주겠어!
볼펜과 연필의 장점만 더했다! 지워지는 볼펜
볼펜과 연필의 장점만 합친 나로 공부하는 건 어때? 볼펜처럼 진하고 부드럽게 써지지만 연필처럼 지울 수 있다고! 어때? 나 좀 탐나지? 내 비밀은 바로 온도가 높아지면 지워지는 잉크에 있어. 원래 연필로 쓴 글씨는 지우개로 문지르면 지우개에 흑연이 붙으면서 지워져. 하지만 지워지는 볼펜은 플라스틱으로 문지를 때 생기는 마찰열로 잉크의 색이 사라지는 거란다. 볼펜은 지울 수 없다는 편견을 버리라고~.
시간이 지나면 저절로 사라진다! 낙서펜
벽이나 옷 등 낙서를 해서는 안 되는 곳에 아무리 낙서를 해도 저절로 사라진다면 정말 좋겠지? 시험 공부를 할 때는 공부를 했던 문제집을 쓰고 또 사용할 수 있단다. 이 펜의 비밀은 바로 수분과 만나면 사라지는 잉크야. 벽에 낙서를 한 뒤 그냥 두면 공기 중의 수분과 만나 글씨가 점점 사라져. 만약 바로 지우고 싶다면 물이 묻은 휴지로 지워버리면 된단다.
색이 바뀌는 요술 사인펜
펜으로 글씨를 쓴 뒤 또 다른 펜으로 쓱 그으면 색이 변하는 요술 사인펜도 있어. 용액에 따라 지시약의 색이 변하듯 잉크와 잉크가 만나 색이 변하는 거야. 날 이용하면 알록달록 재미있게 공부할 수 있단다.
글과 그림이 소리가 된다!
네가 쓴 글과 그림이 소리가 된다면 정말 신기하겠지? 바로 그런 붓이 있단다. 제이 실버 미국 MIT 미디어랩 연구원이 개발한 드라디오(Drawdio)야. 영어 그리다라는 의미의 draw와 소리 뜻하는 audio를 합한 말이지. 비밀은 ‘오실레이터’야. 오실레이터는 전기가 흐르는 것을 방해하는 ‘저항’에 따라 다른 소리는 내는데, 글이나 그림의 물을 따라 전기가 흐를 때 저항을 측정해 다양한 소리를 내는 거지. 다양한 소리를 들으며 시험 공부를 하는 것도 나쁘진 않겠는데?
안 쓰는 펜, 기부하세요
디자인이나 색이 마음에 들지 않아 사용하지 않는 펜을 어려운 나라의 친구들이 공부할 때 사용할 수 있도록 기부하는 건 어떨까요? 바로 ‘Pen is your fan’ 프로젝트를 통해서 말이에요. 홈페이지 www.pen-fan.net로 들어가 펜박스를 신청하면 펜을 기부할 수 있는 박스를 보내 준대요. 이 박스에 펜을 넣어 다시 보내면 펜이 필요한 친구들에게 전해진답니다. 잠깐! 펜을 기부하기 전에 잉크가 ⅔ 이상 남아 있는지, 고장 난 것은 아닌지 꼭 확인해야 해요. 현재 3차 기부를 6, 7월에 진행하고 있으니 안 쓰는 펜이 있는 친구들은 서둘러 기부해 주세요! 기부는 땡큐 베리 감사~♡
틀렸어! 철자를 알려 주는 펜
글시 아니 글씨! 이렇게 글씨를 쓰다가 보면 철자를 틀릴 때가 있지? 철자가 틀렸다는 걸 알려 주는 펜도 있어. 글씨를 쓰다가 철자를 틀리면 펜이 진동으로 알려 준단다. 그럼 시험 문제를 풀다가 철자를 틀려서 문제를 못 맞히는 실수는 하지 않을 거야. 시험 땐 날 꼭 이용해~.
두 배 오래 쓰는 볼펜
아주 아주 많이 공부를 할 거라면 날 쓰는 건 어때? 난 일반 볼펜보다 두 배 더 오래 쓸 수 있는 볼펜이야. 볼펜심을 라면처럼 꼬불꼬불하게 만든 게 비법이지. 오래 사용할 수 있으니 플라스틱을 낭비하지 않아 환경오염에도 도움이 된다고! 자~, 날 사용해!
하나로 만 가지 색 쓰는 펜
컬러 프린터기는 몇 가지 잉크를 조합해 다양한 색을 만들어 종이에 인쇄해 줘. 이와 같은 원리로 윗부분의 색을 터치하기만 하면 몸통 속 잉크를 조합해 다양한 색으로 글씨를 쓸 수 있는 펜도 있단다. 나 하나면 검은 색으로 글씨를 쓰다가 중요한 부분은 빨주노초파남보 원하는 색으로 밑줄 쫙~.
펜이 없어서 공부를 못하는 친구들도 있다는데 나는 어떤 펜으로 공부를 할까 고민이나 하다니…. 연필이든 볼펜이든 내가 어떻게 쓰는지가 중요하겠지? 펜 속에 과학에 대해 알고 나니 내 필통 속 필기구를 더 소중하게 잘 사용할 수 있을 거 같아. 내가 너희들로 열심히 공부해서 낼은 백점…까지는 못 맞더라고 아무튼 최선을 다해 공부하고 멋지게 시험 볼게! 필기구들아, 정말 고마워~!
