연필심은 연필 속에 들어 있는, 종이에 자국을 남기는 가느다란 막대이다. 이름과 달리 금속인 납은 들어 있지 않다. 연필심은 탄소의 한 형태인 흑연에, 막대를 단단히 붙들어 주는 결합 재료를 섞어 만든다. 이 사이트가 보여 주는 것은 지름이 0.7밀리미터인 샤프심으로, 표준 크기 중 하나이다.

크기

샤프심은 정해진 표준 크기로 나온다. 국제 표준 ISO 20318-2는 샤프심을 표시 지름, 곧 상자에 인쇄된 크기에 따라 나눈다. 이 표준에는 0.2~2밀리미터의 표시 지름이 올라 있으며, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9밀리미터도 포함된다. 이 사이트의 샤프심은 0.7밀리미터 크기이다.

표시 지름은 이름표와 같고, 각 크기에서 허용되는 정확한 굵기는 표준이 따로 정한다. 표준은 일부 크기가 두 가지 표시로 불린다고 적고 있는데, 0.3과 0.35, 0.9와 1이 그렇다. 표시가 같은 심과 샤프펜슬은 만든 회사가 달라도 서로 맞도록 되어 있다.

크기 비교

0.7밀리미터 샤프심은 사람 머리카락 굵기의 약 7배이다.
샤프심 약 36개를 옆으로 나란히 늘어놓으면 2.54센티미터의 너비에 해당한다.
식탁용 소금 알갱이와 모래 알갱이는 지름이 각각 0.5밀리미터이며, 샤프심의 지름은 이들의 1.4배이다.
이 사이트가 보여 주는 크기인 길이 2밀리미터의 개구리밥 엽상체는 길이가 샤프심 지름의 3배에 가깝다.

심은 무엇으로 만들까

ISO 20318-2는 검은 심을 흑연 같은 검은 착색 재료와 결합제로 이루어진 고체 필기 재료로 설명한다. 흑연은 순수한 탄소의 형태 가운데 하나이다. 흑연의 탄소 원자는 납작한 층을 이루며 단단히 결합해 있지만, 층과 층 사이는 약하게만 붙어 있다. 연필로 종이 위에 그으면 흑연이 묻어나 남아서 자국이 된다.

이처럼 약하게 붙은 층 때문에 흑연은 부드럽고 미끄러우며, 그래서 윤활제로도 쓰인다. 북부 뉴잉글랜드 독극물 센터(Northern New England Poison Center)는 연필심이 납 중독을 일으키는 금속인 납이 아니라 흑연으로 만들어진다고 설명한다.

경도 등급

심은 경도 등급으로도 나뉘며, 등급은 문자와 숫자로 표시한다. ISO 20318-2에서 등급은 가장 단단한 9H부터 가장 무른 6B까지이다. 단단한 심은 더 옅은 선을, 무른 심은 더 짙은 선을 긋는다. HB는 가운데 등급이며, 펜텔(Pentel)은 자사의 HB 심이 No. 2 연필에 해당한다고 설명한다.

표준은 0.7밀리미터 크기를 4H부터 2B까지 8개 등급으로 싣고 있다. 또 경도 등급에 대한 과학적 정의가 아직 없음을 인정하며, 그래서 등급을 시험할 때는 측정만이 아니라 판단에도 어느 정도 의존한다.

출처

ISO 20318-2:2019, Mechanical Pencils and Leads for General Use, Part 2: Black Leads (preview). International Organization for Standardization, 2019.
The Solid State of Matter. In Chemistry 2e. OpenStax, 2019.
Structure and General Properties of the Nonmetals. In Chemistry 2e. OpenStax, 2019.
Pencil Lead. Northern New England Poison Center, 2016.
Super Hi-Polymer Lead, 0.7mm, 30 Pieces. Pentel of America.
Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
Salt, the Only Rock We Eat!. Henry Shaw, UC Master Food Preserver Program, University of California Agriculture and Natural Resources, 2025.
Beaches and Sand. In Exploring Our Fluid Earth. University of Hawaii.
Lemna minor: Common Duckweed. Go Botany, Native Plant Trust.

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