안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
비눗막은 고무막처럼 늘 오그라들려고 하는 표면장력을 가지고 있어서, 안에 든 공기 양은 그대로 둔 채 겉넓이를 최대한 줄이려 해요. 같은 부피를 감쌀 때 겉넓이가 가장 작은 모양이 구라서 막이 스스로 그 모양으로 당겨져요. 같은 부피라면 정육면체는 구보다 겉넓이가 약 24% 넓어요.
안쪽 공기는 사방으로 똑같은 압력으로 밀어요. 막이 당기는 힘은 휘어진 정도가 클수록 안쪽으로 강하게 작용하는데, 구는 어디서나 휘어진 정도가 같아서 모든 지점에서 미는 힘과 당기는 힘이 맞아떨어져요. 어느 한쪽이 불룩하거나 평평해지면 그 자리의 균형이 깨져 다시 둥글게 돌아와요. 지름 4센티미터 비눗방울이라면 안팎 압력 차는 약 5파스칼로 대기압의 2만분의 1밖에 안 되지만, 이 작은 차이로 모양이 유지돼요.
네모나 별 모양 틀은 처음 막을 만들 때 테두리 모양만 정해줄 뿐, 틀에서 떨어지는 순간 막을 잡아두던 모서리가 사라져서 둥글어져요 :)