안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
한겨울에 호수는 꽁꽁 얼어도 그 아래서 물고기는 유유히 헤엄쳐 다닙니다.
물은 왜 위부터 얼까? 영하로 떨어진 차가운 공기에 닿아서만은 아닙니다.
다른 액체는 위가 따뜻하고 아래는 차가워 위아래가 거의 동시에 얼지만 유독 물만 위가 얼어도 아래는 섭씨 4도를 유지합니다.
[앤더스 닐슨/스톡홀름대 교수 : 가장 이상한 건 컵 바닥에도 4℃의 물이 깔려 있다는 것입니다.]
물은 섭씨 4도에서 가장 무겁다는 건 알았지만 그 원인을 밝혀내지 못했습니다.
포항공대와 스톡홀름대 연구진이 길이 700m가 넘는 방사광 가속기로 엄청나게 밝은 빛을 만들어 물에 통과시켰습니다.
물의 구조를 관측한 결과, 물은 무거운 것과 가벼운 것 2종류가 있다는 걸 입증했습니다.
원자 사이의 거리가 가까워 밀도가 높으면 무거워지고 반대로 거리가 멀어 밀도가 낮으면 가벼워진다는 겁니다.
이런 물 구조의 변화는 섭씨 4도를 기점으로 나타납니다. 물이 얼면 부피가 늘어나는 이유도 원자간 거리와 관련이 있습니다.
[출처] 4도의 물이 가장 무거운 이유|작성자 곰말나무
