집에서 만든 얼음은 왜 하얗고 뿌옇게 될까? 투명한 얼음과 다른 이유

냉동실에서 얼음틀을 꺼내 자세히 본 적 있으신가요?

겉부분은 비교적 투명한데 가운데로 갈수록 하얗고 뿌옇게 보이는 얼음이 많습니다.

그런데 카페나 바에서 음료에 들어 있는 커다란 얼음을 보면 유리처럼 투명한 경우도 있습니다.

똑같은 물을 얼린 것 같은데 왜 이런 차이가 생기는 걸까요?

혹시 집에서 만든 얼음이 뿌옇다는 것은 수돗물이 깨끗하지 않다는 뜻일까요?

결론부터 말하면 꼭 그렇지는 않습니다.

집에서 만든 얼음이 하얗게 보이는 가장 중요한 이유 중 하나는 물이 얼어가는 과정에서 공기와 일부 용해된 물질이 얼음 가운데로 밀려나고 작은 기포 등이 갇히기 때문입니다.

오늘은 얼음이 뿌옇게 되는 이유부터 카페의 얼음이 투명한 이유, 물을 끓이면 투명한 얼음을 만들 수 있는지까지 알아보겠습니다.

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1. 물은 투명한데 왜 얼리면 하얗게 될까?

우리가 사용하는 물에는 눈으로는 보이지 않지만 일정량의 기체가 녹아 있을 수 있습니다.

물을 얼리기 시작하면 물 분자들이 규칙적인 얼음 결정 구조를 형성합니다.

이 과정에서 물속에 녹아 있던 기체나 일부 용해된 물질은 얼음 결정에 그대로 들어가기보다 아직 얼지 않은 물 쪽으로 밀려날 수 있습니다.

그리고 마지막 부분까지 얼어붙으면 빠져나가지 못한 작은 공기방울 등이 얼음 내부에 갇힐 수 있습니다.

이러한 작은 기포와 물질들이 빛을 여러 방향으로 산란시키면서 얼음이 하얗거나 뿌옇게 보일 수 있습니다.

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2. 왜 특히 얼음 가운데가 하얄까?

일반적인 가정용 얼음틀에서는 물이 바깥쪽에서부터 얼기 시작해 안쪽으로 얼어가는 형태가 나타날 수 있습니다.

바깥쪽에서 얼음 결정이 만들어지면서 녹아 있던 공기와 일부 물질이 아직 얼지 않은 물 쪽으로 밀려납니다.

그러면 얼음이 점점 만들어질수록 이러한 성분들이 마지막까지 남아 있는 가운데 부분에 모이게 됩니다.

결국 가운데까지 얼어붙을 때 작은 기포들이 빠져나가지 못하고 갇히면서 가운데가 유난히 하얀 얼음이 만들어질 수 있습니다.

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3. 얼음 속 하얀 부분은 불순물이라서 위험한 걸까?

얼음이 뿌옇다는 이유만으로 물이 오염됐다고 판단할 수는 없습니다.

정상적으로 마실 수 있는 물로 만든 얼음에서도 물속에 녹아 있던 공기와 미네랄 등이 얼어가는 과정에서 한쪽으로 모이면서 뿌옇게 보일 수 있기 때문입니다.

따라서 투명한 얼음은 깨끗하고, 하얀 얼음은 더럽다고 단순하게 구분하는 것은 정확하지 않습니다.

얼음의 투명도는 물의 상태뿐 아니라 어떻게 얼렸는지에도 크게 영향을 받습니다.

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4. 카페나 바의 얼음은 왜 유리처럼 투명할까?

카페나 바에서 볼 수 있는 투명한 얼음은 물 자체보다 얼리는 방법에 중요한 차이가 있을 수 있습니다.

대표적인 방법이 방향성 냉동(Directional Freezing)입니다.

일반적인 얼음틀처럼 여러 방향에서 동시에 얼리는 대신 한 방향에서부터 차례대로 얼도록 만드는 방법입니다.

물이 한 방향으로 얼어가면 공기와 일부 용해된 물질이 아직 얼지 않은 방향으로 계속 밀려날 수 있습니다.

마지막에 뿌옇게 얼어붙는 부분을 분리하면 나머지 부분에서 비교적 투명한 얼음을 얻을 수 있습니다.

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5. 정수기 물로 얼리면 무조건 투명할까?

정수된 물을 사용한다고 해서 반드시 유리처럼 투명한 얼음이 만들어지는 것은 아닙니다.

물을 여과하면 일부 미네랄이나 입자를 줄일 수 있지만 물속에 녹아 있는 기체가 완전히 없어지는 것은 아니며, 일반적인 얼음틀에서는 여전히 여러 방향에서 물이 얼어갈 수 있습니다.

따라서 투명한 얼음을 만드는 데는 물의 종류뿐 아니라 얼어가는 방향과 속도가 중요합니다.

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6. 물을 한번 끓인 다음 얼리면 투명해질까?

인터넷에서 투명한 얼음을 만드는 방법을 찾아보면 “물을 한번 끓여서 얼려라”라는 방법을 쉽게 볼 수 있습니다.

물을 가열하면 녹아 있던 기체의 양을 줄이는 데 도움이 될 수 있기 때문에 얼음 속 기포를 줄이는 효과를 기대할 수 있습니다.

하지만 물을 끓였다고 해서 반드시 완전히 투명한 얼음이 만들어지는 것은 아닙니다.

물이 다시 식으면서 공기 중의 기체가 녹을 수도 있고, 무엇보다 일반적인 얼음틀에서는 여전히 여러 방향에서 얼음이 만들어지기 때문입니다.

따라서 끓인 물 = 무조건 투명한 얼음이라고 생각하기보다 투명도를 높이는 데 영향을 줄 수 있는 여러 요소 가운데 하나로 이해하는 것이 좋습니다.

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7. 집에서도 투명한 얼음을 만들 수 있을까?

가능합니다.

집에서 비교적 투명한 얼음을 만들 때 많이 사용하는 원리가 바로 앞에서 설명한 방향성 냉동입니다.

작은 보냉용기처럼 옆면과 바닥이 단열되는 용기에 물을 넣고 위쪽을 열어둔 채 얼리면 상대적으로 위에서 아래 방향으로 얼도록 유도할 수 있습니다.

얼음이 만들어지는 동안 공기와 일부 용해된 물질이 아래쪽의 아직 얼지 않은 물로 밀려나면서 위쪽에는 비교적 투명한 얼음이 형성될 수 있습니다.

완전히 얼린 뒤 아래쪽의 뿌연 부분을 제거하거나, 아래쪽까지 완전히 얼기 전에 꺼내는 방식이 활용됩니다.

다만 냉동실 환경과 용기 크기에 따라 얼어붙는 시간이 크게 달라질 수 있으므로 시간을 하나로 정하기는 어렵습니다.

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8. 투명한 얼음이 더 천천히 녹을까?

흔히 “투명한 얼음은 일반 얼음보다 무조건 천천히 녹는다”고 이야기하기도 합니다.

하지만 얼음이 녹는 속도에는 투명도 하나만 영향을 주는 것이 아닙니다.

얼음의 크기와 모양, 표면적, 온도, 음료의 온도와 주변 환경 등이 함께 영향을 줍니다.

특히 카페나 바에서 사용하는 투명한 얼음은 일반 가정용 얼음보다 크고 표면적 대비 부피가 커서 상대적으로 천천히 녹는 것처럼 느껴질 수 있습니다.

따라서 투명하기 때문에 무조건 천천히 녹는다고 단순하게 설명하기보다는 얼음의 크기와 형태도 함께 살펴봐야 합니다.

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9. 냉동실에 오래 둔 얼음이 작아지는 이유는?

얼음을 오랫동안 냉동실에 넣어두면 처음보다 크기가 작아지고 표면이 거칠어진 모습을 볼 수 있습니다.

냉동실에서도 얼음 표면의 물 분자가 액체 상태를 거치지 않고 수증기로 이동하는 승화가 일어날 수 있기 때문입니다.

그래서 오래 보관한 얼음은 크기가 조금씩 줄어들 수 있고 냉동실 안의 냄새가 배어 맛이나 향이 달라질 수도 있습니다.

얼음을 오래 보관해야 한다면 얼음이 완전히 언 뒤 밀폐 가능한 용기나 봉투에 옮겨 보관하는 것도 방법입니다.

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10. 얼음이 하얗게 되는 이유 한눈에 정리

궁금증	정리
집에서 만든 얼음이 왜 뿌옇게 될까?	작은 기포와 일부 용해된 물질 등이 얼음 내부에 갇혀 빛을 산란시키기 때문
왜 가운데가 특히 하얄까?	얼어가는 과정에서 공기 등이 마지막으로 어는 부분에 모일 수 있기 때문
하얀 얼음은 더러운 물로 만든 걸까?	투명도만으로 물의 안전성을 판단할 수 없음
정수기 물이면 투명해질까?	반드시 그렇지는 않으며 얼리는 방식도 중요
끓인 물을 사용하면?	용존 기체를 줄이는 데 도움이 될 수 있지만 완전히 투명해지는 것은 보장되지 않음
투명한 얼음을 만드는 핵심은?	물을 한 방향으로 얼리는 방향성 냉동

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결론｜하얀 얼음은 물이 더러워서 생기는 것이 아닙니다

집에서 얼음을 만들었을 때 가운데가 하얗고 뿌옇게 보이면 물에 문제가 있는 것은 아닌지 걱정할 수 있습니다.

하지만 일반적인 가정용 얼음에서는 충분히 나타날 수 있는 현상입니다.

물이 얼면서 녹아 있던 공기와 일부 용해된 물질 등이 아직 얼지 않은 부분으로 밀려나고, 마지막에 작은 기포 등이 갇히면서 빛이 산란돼 하얗게 보일 수 있습니다.

반대로 카페나 바에서 볼 수 있는 유리처럼 투명한 얼음은 물을 특별하게 바꿨다기보다 한 방향으로 얼도록 만드는 등 얼리는 과정을 조절한 경우가 많습니다.

그래서 투명한 얼음을 만들고 싶다면 물을 몇 번씩 끓이는 것보다 방향성 냉동의 원리를 활용하는 것이 더 핵심적인 방법입니다.

오늘 냉동실에서 얼음 하나를 꺼내 가운데를 한번 살펴보세요.

평소에는 그냥 지나쳤던 하얀 부분 속에 물이 얼어가는 과정의 흔적이 남아 있는 셈입니다.

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참고자료 및 출처

· Purdue University, Materials Engineering – Ice Cubes
· University of Southern Queensland – How do I make clear ice at home? A food scientist shares easy tips
· University of Wisconsin–Madison, Space Science and Engineering Center – Why is ice different colors?

※ 얼음의 투명도는 물의 성분뿐 아니라 냉동 속도, 냉동 방향, 용기 형태와 냉동실 환경 등에 따라 달라질 수 있습니다.