안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
헬륨 풍선이 하늘로 올라가는 이유는 밀도 차이에 의한 부력 때문이며, 높이 올라간 풍선은 기압차로 인해 결국 터져서 지상으로 떨어지게 됩니다.
공기는 주로 질소와 산소로 이루어져 있어 밀도가 약 1.29g/L인, 반면 헬륨 기체의 밀도는 약0.18g/L로 공기보다 약 7배나 가볍기 때문에 부력에 의해 공기보다 가벼운 헬륨 풍선이 위로 올라갑니다. 고도가 높아질수록 공기가 희박해져 기압이 급격히 낮아지고 내부의 헬륨 기체는 누르는 힘이 약해지면서 점점 부피를 커집니다. 지상보다 몇 배나 커진 헬륨 기체의 압력을 견디지 못한 풍선은 결국 터질 수 밖에 없겠죠. 결국 터진 고무 조각과 실은 중력에 의해 지상이나 바다로 떨어집니다.