얼음은 물로 만들었는데, 왜 물 위에 뜰까?

컵에 얼음을 넣으면 가라앉지 않고 수면으로 올라옵니다. 단단하게 굳었으니 더 무거워졌을 것 같은데 말이죠. 얼음이 뜨는 이유는 단단함이 아니라, 액체인 물보다 밀도가 낮기 때문입니다.

무게를 비교하려면 크기부터 맞춰야 합니다

큰 얼음 덩어리는 작은 물 한 컵보다 무거울 수 있습니다. 그래도 물에 뜰 수 있죠. 여기서 비교할 것은 전체 무게가 아니라 같은 부피에 들어 있는 질량, 즉 밀도입니다.

‘얼음이 물보다 가볍다’는 말을 같은 부피라는 조건 없이 받아들이면 헷갈립니다. 미국 지질조사국 USGS도 얼음이 물보다 밀도가 낮다는 점으로 부유를 설명합니다. USGS의 물과 얼음 밀도 설명

얼면 분자 사이 공간이 커집니다

보통의 물이 얼 때 물 분자들은 규칙적인 격자 구조를 이룹니다. 액체 상태보다 분자 사이가 벌어져 같은 양의 물이 더 큰 공간을 차지합니다. 그래서 밀도가 낮아집니다.

물이 사라져 가벼워지는 것이 아니라 배열과 부피가 달라지는 것입니다. 다만 이번 설명은 가정에서 만드는 보통의 얼음을 기준으로 합니다.

떠 있다고 전부 물 밖에 나오는 것은 아닙니다

컵을 옆에서 보면 얼음 대부분은 물에 잠겨 있고 일부만 수면 위에 나옵니다. USGS는 얼음의 밀도가 물의 약 90%라고 설명합니다. 그래서 뜨는 얼음도 상당 부분이 잠깁니다.

실제로 드러나는 부분은 얼음 속 공기나 물의 성분 등에 따라 달라질 수 있습니다. 사진에서 보이는 높이 하나로 정확한 밀도를 계산하려 하기보다, ‘뜬다’와 ‘물 위에 완전히 놓인다’가 다르다는 점을 살펴보세요.

컵에서 직접 확인할 때는 이렇게 보세요

투명한 컵에 물과 얼음 한 조각을 넣고 컵 옆면에서 수면을 확인해 보세요. 손을 떼었을 때 얼음이 어느 위치에 머무는지, 물 위와 아래에 각각 얼마나 보이는지 관찰하면 됩니다. 대표 이미지는 정량 측정용 실험 사진이 아닌 설명용 장면입니다.

물의 모양도 궁금하다면 빗방울이 물방울 이모지처럼 생기지 않은 이유로 이어 읽어보세요. 얼음의 부유는 밀도로, 빗방울의 모양은 표면장력과 공기 저항으로 설명할 수 있습니다.

공식 자료 확인: 2026년 11월 11일.