겨울철에 배관 내 동파가 일어나는 이유는 무엇인가요??

사계절 중 항시 겨울철에만 일어나는 동파.

주로 수도관 계량기 동파, 소화전 동파등 각종 사고가 빈번한데 배관 내 동파가 일어나는 이유나 과학적 원리가 무엇인가요??