바닷물이 얼 때 소금은 어디로 갈까? 얼음 속에 소금이 없는 이유

겨울에 강이나 호수가 얼어붙는 모습은 흔히 볼 수 있습니다. 그런데 바닷물도 얼 수 있을까요?

그리고 바닷물이 얼 때, 그 안에 녹아 있던 소금은 어떻게 되는 걸까요?

이 질문은 단순한 호기심을 넘어서, 자연현상과 과학의 원리를 함께 탐구할 수 있는 흥미로운 주제입니다.

오늘은 “바닷물이 얼 때 소금은 어떻게 되는가”라는 질문에 대해, 바닷물의 성분, 어는 원리, 극지방의 해빙 현상까지 차근히 알아보겠습니다.

바닷물에는 왜 소금이 섞여 있을까?

우리가 아는 바닷물은 단순한 물(H₂O)이 아닙니다.

그 속에는 염화나트륨(NaCl), 즉 소금뿐 아니라 마그네슘, 칼슘, 칼륨, 황산염 등의 다양한 이온이 녹아 있어요.

평균 염분 농도: 약 3.5%

즉, 1리터의 바닷물 속에는 약 35g의 소금이 포함

이러한 성분은 강과 해양의 순환, 대기 중의 먼지, 지각의 풍화작용 등을 통해 지속적으로 공급되며, 지구상 거의 모든 바다는 짠맛을 유지하고 있어요.

물과 염분이 섞이면 어는점이 달라진다?

순수한 물은 0℃에서 얼기 시작합니다. 하지만 소금이 섞이면 그 온도는 더 낮아집니다.

이 현상을 “어는점 내림 현상”이라고 부르는데요, 염분이 많을수록 얼기 어려워지는 원리입니다.

바닷물은 대개 -1.8℃에서 얼기 시작하며, 그 이하의 온도가 되어야 얼음이 형성됩니다.

이러한 특징 덕분에 겨울철 도로에 소금을 뿌려 제설 작업을 하거나, 빙수기에 얼음과 함께 소금을 넣는 이유가 설명되죠.

바닷물이 얼면 소금도 얼까?

가장 궁금한 질문!

바닷물이 얼 때 소금도 함께 얼어버릴까요?

정답은 “아니요.”

바닷물이 얼기 시작하면, 물 분자만 고체(얼음) 상태로 결정화되고, 염분은 대부분 분리되어 남게 됩니다.

이유는 간단합니다.

소금 이온은 얼음의 결정 구조 안으로 들어가지 못하기 때문이죠.

그래서 바닷물이 얼면…

만들어지는 얼음은 거의 순수한 물(H₂O)

남은 바닷물은 소금 농도가 더 높아짐

이런 고염도 액체는 ‘브라인(brine)’이라고 불림

바닷물 얼음은 어떻게 형성될까?

극지방의 바다에서는 실제로 바닷물이 꽁꽁 얼어붙습니다.

이때 생기는 얼음은 표면에 있는 물 분자가 얼면서 형성된 것으로, 그 아래 남은 물은 점점 더 짜집니다.

즉, 얼음은 상대적으로 담수에 가까운 구조이고, 남은 바닷물은 고염도 브라인층이 되어 해양의 심층순환에도 영향을 줍니다.

북극/남극의 해빙은 대부분 소금이 없는 담수 얼음

브라인은 해양 생물 생존에 필수적인 환경을 조성

극지방 생태계와 기후 조절에도 중요한 역할

생활 속에서도 활용되는 원리

1. 도로 제설작업

겨울철 도로에 소금을 뿌리는 이유는 바로 어는점을 낮춰 도로가 얼지 않게 하기 위해서입니다.

바닷물의 특성과 동일한 원리죠.

2. 아이스크림 제조

아이스크림 제조 시, 얼음을 소금과 함께 넣는 이유는 급속 냉각 효과를 주기 위해서입니다.

얼음만 넣었을 때보다 훨씬 더 낮은 온도로 식힐 수 있습니다.

3. 냉각 응용 기술

이 원리는 냉장기술, 해양 제빙, 선박 냉각 시스템 등 산업 분야에도 활용됩니다.

요약 – 바닷물이 얼면 소금은 어디로 갈까?

바닷물은 -1.8℃ 이하에서 얼기 시작

얼음은 거의 순수한 물로 이루어짐

소금은 대부분 바닷물에 남아 농도 증가

극지방 해빙에서도 같은 원리 적용

생활 속 제설, 냉각 기술에 광범위하게 활용됨

결론적으로, 바닷물이 얼면 소금은 그 얼음 안에 거의 포함되지 않습니다.

즉, 얼음은 담수, 남은 물은 짠물이라는 구조가 형성됩니다.

습도는 어떻게 측정될까?