새 학기 시작, 교실에서 생긴 궁금증 풀기!
방학이 끝나고 새 학기가 시작되었다. 오랜만에 학교에 등교해서 교실에서 친구들과 인사를 나누고 수업을 들었다. 너무 오랜만의 수업이라 그런가? 선생님께는 매우 죄송하지만, 잡생각이 들기 시작했다.
‘연필로 어떻게 종이 위에 글씨를 쓸 수 있을까?’, ‘지우개는 어떤 원리로 연필로 쓴 글씨를 지우는거지?’, ‘학교 칠판은 왜 초록색일까?’, ‘학교 천장에는 왜 벌레 문양이 있는거지?’… 다시 정신차리고 수업 들어야지! 하지만 머릿속에 든 의문은 지워지지 않는다. 학교에 다니는 친구라면 누구나 호기심을 가질 만한 질문 아닐까? 친구들이나 누나도 내게 말은 안 했지만 모두 궁금해할 내용 같다. 집에 가면 얼른 이유를 알아보고 알려줘야지!
연필로 쓴 글씨를 지우개가 어떻게 지울까?
우리는 종이에 연필이나 샤프를 이용해서 글씨를 쓰고, 지우개를 이용해서 잘못 쓴 글씨를 지운다. 어떻게 종이에 글씨를 쓰고 지울 수 있는 걸까? 연필심과 샤프심은 주로 흑연으로 만들어졌다. 연필심으로 종이 위에 글씨를 쓰면 종이와의 마찰로 인해 흑연 입자들의 결합이 파괴되면서 종이 위에 떨어져 나온다. 그리고 정전기로 인해 연필심의 흑연 입자가 종이 위에 붙는다. 즉, 우리가 힘을 가해서 연필심의 흑연을 종이에 묻히며 글씨가 써지는 것이다.
지우개는 종이 위에 묻혀 있는 흑연을 떼어내며 우리가 쓴 글자를 지운다. 즉, 종이와 흑연이 붙어있는 힘보다 우리가 세게 힘을 가해서 지우개로 흑연이 묻은 종이를 문지르면 흑연이 종이에서 떨어지는 것이다. 지우개는 주로 고무나 플라스틱으로 만들어졌다. 고무는 문지를 때 흑연 가루를 잘 달라붙는 특성을 가지고 있어, 우리가 지우개로 글씨를 지우면 흑연과 고무가 함께 뭉개져 떨어져 나오며 회색빛의 지우개 똥이 생긴다.
이러한 지우개는 영국의 화학자 조셉 프리스틀리에 의해 1770년 발명되었으며, 당시 지우개는 생고무로 만들었다. 이후 일본 문구류 회사 시드가 플라스틱 지우개를 처음 발명하였다. 오늘날에는 플라스틱이 고무보다 더 적은 비용으로 다양한 모양의 지우개를 만들 수 있어, 우리가 사용하는 지우개는 대부분 플라스틱으로 만들어졌다.
힘을 가해 종이 위에 묻은 연필로 쓴 글씨를 떼어낼 수 있었구나! 그래서 평소에 힘이 센 내가 누나보다 글씨를 잘 지운 걸까? 말랑말랑해서 고무인 줄로만 알았던 지우개가 플라스틱으로 만들어지기도 한다는 사실도 놀랍다. 내 지우개는 고무 지우개인지 플라스틱 지우개인지 확인해봐야지.
그동안 학교는 왜 녹색(초록색) 칠판을 주로 사용했을까?
요즘 스마트 전자칠판으로 바꾼 학교들도 있지만 우리 학교는 여전히 녹색 칠판을 사용한다. 우리가 대부분 하얀색의 종이에 글씨를 쓰듯이 칠판도 대부분 하얀색 화이트보드를 사용할 것 같은데 영화나 책을 보면 과거부터 많은 학교가 녹색 칠판(블랙보드)을 사용해왔다. 왜 그랬을까?
우리 눈의 망막에 있는 시각세포의 특징에 그 이유가 있다. 시각세포는 간상세포와 원추세포로 구성되어 있다. 간상세포는 밝고 어두움(명암)을 인식하고, 원추세포는 빨강, 파랑, 녹색의 색채를 인식한다. 이 중 녹색은 빨강, 파랑에 비해 상대적으로 명도(색의 밝고 어두운 정도)와 채도(색의 선명한 정도, 회색이 섞이면 채도가 낮아짐)가 낮아 명암을 인식하는 간상세포를 크게 자극하지 않으면서도 원추세포에 잘 인식된다. 이렇기에 우리에게 녹색은 다른 색에 비해 편하게 인식되고, 녹색은 시야의 범위와 각도가 좁아 눈의 피로를 풀어주는 효과도 있다. 따라서 개화기 이후 학교 칠판으로 눈의 피로감을 줄여 집중력과 학습 능률을 높여주는 녹색 칠판이 이용된 것이다.
어두울 때 시력은 주로 담당하는 간상세포에는 로돕신이라는 색소 단백질이 있으며, 로돕신은 다른 빛에 비해 녹색을 가장 잘 흡수한다. 또한 녹색은 앞서 말했듯이 간상세포를 자극하지 않고 원추세포에 잘 인식될 수 있어 어두울 때 특히 잘 보인다. 녹색의 이러한 특성으로 인해 자동차 도로의 이정표 판과 비상구 안내판의 색깔도 녹색이다. 그뿐만 아니라 녹색은 붉은색에 비해 안정적인 분위기를 준다는데… 그래서 내가 그동안 녹색을 좋아했나 보다!
학교 천장에는 왜 벌레 문양이 있을까?
지난 3월 2일 새 학기가 시작된 첫날, 처음 등교한 교실과 처음 보는 같은 반 친구들이 낯설어 교실 분위기가 어색하게 느껴졌다. 그래서 멍하게 학교 천장을 바라보았는데… 학교 천장에 불규칙해 보이는 벌레 같은 문양의 눈에 띄었다! 그 후 음악 수업 시간에 사용하는 음악 교실의 천장도 살펴보았는데 우리 교실과 같은 천장이었다. 학교 천장은 대체 왜 이런 벌레 문양을 사용해 만들었을까?
학교 천장은 석고 텍스라는 건축 자재를 주로 사용한다. 국내 종합건축자재 기업 KCC에 따르면 학교 천장에서 흔히 발견할 수 있는 벌레 무늬는 특정 기업에서만 사용하는 것이 아닌, 전 세계에서 오래전부터 사용한 무늬라고 한다. 따라서 텍스 제조 업체에서 이 무늬를 사용하기에 텍스를 만드는 기업도 특별한 이유 없이 이 무늬를 사용하는 경우가 많다고 한다.
그래도 이러한 벌레 무늬 모양 천장의 장점을 발견할 수 있다고 한다! 첫째, 불규칙하게 배열된 이 무늬는 하얀색 천장에 금이 가거나 오염이 생겼을 때 눈에 띄지 않게 해준다. 둘째, 텍스의 오목하게 파낸 이러한 불규칙한 벌레 모양의 무늬는 실내의 소리를 흡수해 소음을 줄여준다.
그동안 관심을 가지지 않았던 교실 구석구석에 이런 신기한 이야기가 숨겨져 있었다니… 조사하는 내내 너무 재미있었다. 학교에 다니는 친구들이라면 모두 흔하게 관찰할 수 있는 내용들이니 새로운 친구에게 처음 말을 걸 대화 소재로 활용하면 좋을 것 같다! 나보다 낯을 많이 가려 새로운 친구를 만들기를 어려워하는 누나에게도 알려줘야지. 새 학기에 친구를 사귀는 문제까지 해결해주는 동생인 나, 왠지 어깨가 으쓱해지네.
-자료 출처-
[세계일보] [우리가 몰랐던 과학 이야기] (20) 우리가 알고 있는 고무 지우개는 실제로는 플라스틱 지우개
https://www.segye.com/newsView/20180108004315?OutUrl=naver
[사물궁이] 연필과 지우개의 원리는 뭘까?
https://samulgoongi.com/3864
[김해뉴스] 박수정 원장, 눈은 녹색을 좋아한다
http://www.gimhaenews.co.kr/news/articleView.html?idxno=30497
[사물궁이] 교실 천장에 왜 ~.~.~.~ 무늬를 많이 사용할까?
https://samulgoongi.com/888