얼음 결정을 얼릴 때 보면 어느 경우는 투명한 색을 나타내는 경우도 있고 하얀색을 나타내는 경우도 있는데 왜 다른 걸까요?

Question

냉장고에 얼음 결정을 얼릴 때 보면 어느 경우는 투명한 색을 나타내는 경우도 있고 어는 경우는 회백색을 나타내는 경우도 있는데 왜 이렇게 다른 걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

얼음을 얼릴 때 투명하게 보일 때와 하얗게 보일 때의 차이는 얼음 속에 포함된 공기와 불순물, 그리고 얼어가는 과정의 속도 때문입니다.

물이 얼음으로 변할 때, 물 속에 녹아 있던 공기와 미세한 불순물이 함께 얼음 속에 갇히기도 합니다. 얼음이 천천히 얼면 이런 기포와 불순물이 얼음 밖으로 밀려나면서 얼음 결정이 고르게 형성되어 빛이 잘 통과할 수 있어 투명하게 보입니다.

반대로 냉장고나 냉동실처럼 빠르게 얼리면 물 속의 공기 방울과 불순물이 얼음 속에 그대로 갇히게 되고, 이 작은 기포들이 빛을 여러 방향으로 산란시키면서 얼음이 하얗거나 회백색으로 보이게 됩니다.

즉, 투명한 얼음은 천천히, 불순물이 적은 상태에서 얼린 결과이고, 흰 얼음은 빠르게 얼면서 공기와 불순물이 갇힌 결과라고 할 수 있습니다.

이 원리를 이용하면 집에서도 투명한 얼음을 만들 수 있는데, 물을 한 번 끓여서 공기를 제거한 뒤 식혀서 얼리거나, 위에서 아래로 방향성 있게 천천히 얼리면 투명한 얼음을 얻을 수 있습니다.