안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
소리는 매질을 이루는 입자가 옆 입자를 밀고, 밀린 입자가 또 그 옆을 밀면서 떨림이 차례로 넘어가는 파동이에요. 그래서 소리가 얼마나 빨리 퍼지는지는 입자들이 얼마나 단단하게 붙들려 있는지와 얼마나 무거운지에 따라 정해져요.
공기 분자들은 서로 멀리 떨어져 있어서 하나가 밀려도 옆 분자에 부딪히기까지 시간이 걸려요. 반면 물은 분자들이 빽빽하게 붙어 있어 조금만 눌러도 바로 반발하고, 쇠는 원자들이 강한 금속 결합으로 단단히 묶여 있어 한쪽 끝을 치면 그 힘이 거의 즉시 옆 원자로 넘어가요. 줄 선 사람들이 어깨를 바짝 붙이고 서 있으면 맨 뒤에서 민 힘이 순식간에 앞까지 가지만, 한 걸음씩 떨어져 있으면 한참 걸리는 것과 비슷해요.
무거운 입자는 밀어도 잘 움직이지 않아 속도를 늦춰요. 물은 공기보다 약 800배 무겁지만 압축에 버티는 힘이 1만 배 넘게 커서 소리가 훨씬 빨리 퍼져요. 상온에서 공기 속 소리는 초속 약 340m, 물속은 약 1,500m, 강철 속은 약 5,900m로 퍼져요. 옛날 서부 영화에서 철로에 귀를 대고 멀리서 오는 기차 소리를 먼저 듣는 장면도 이 차이를 이용한 거예요 :)