안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
구름은 작은 물방울이나 얼음조각으로 되어 있어요. 그래서 구름이 떠 있는 것이 공기보다 더 가벼운 기체로 부풀린 풍선이 공중에 뜨는 원리로, 즉 부력에 의해서 뜨는 것은 아닌게 분명하지요. 물이나 얼음의 밀도는 공기의 밀도보다 훨씬 더 크기 때문에 물방울이나 얼음조각에 작용하는 부력은 물방울이나 얼음조각의 무게보다 훨씬 작기 때문이지요.
구름을 이루는 물방울이나 얼음조각이 떨어지기는 떨어집니다. 그런데 두 가지 이유 때문에 대부분 공중에 떠 있는 것처럼 보이지요. 하나는 공기의 저항력입니다. 물방울이 작으면, 즉 반지름이 작아지면 부피는 반지름의 세제곱에 비례하여 감소하지만 겉면적은 반지름의 제곱에 비례해서 작아지지요. 그래서 물방울이나 얼음조각이 작으면 부피에 비레하는 중력보다 겉면적에 비례하는 공기 저항력에 의한 효과가 더 커져서 속도가 빨리 증가하지 못하고 아주 천천히 밑으로 내려옵니다. 또 다른 하나의 효과는 바람입니다. 떠 있는 구름에는 바람이 위쪽으로 불어서 구름을 떠받쳐 줍니다.
