질량 밀도 계산기

최종 업데이트: 2026-05-18

밀도란 무엇인가

밀도(density)는 단위 부피당 물질의 질량으로, ρ = m ÷ V로 정의됩니다. **세기 성질(intensive property)**로, 시료의 크기에 관계없이 일정합니다. 작은 화강암 조각과 큰 화강암 바위는 밀도가 동일하며, 질량과 부피만 다를 뿐입니다.

SI 단위는 kg/m³이고, 일상적으로는 g/cm³가 더 편리합니다. 물의 밀도 1,000 kg/m³은 g/cm³로 표현하면 1 g/cm³라는 기억하기 쉬운 기준값이 됩니다.

밀도 공식

$$\rho = \frac{m}{V}$$

기호	의미	SI 단위
ρ (로)	밀도	kg/m³
m	질량	kg
V	부피	m³

공식을 변형하면 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

• 밀도와 부피로 질량 구하기: m = ρ × V
• 질량과 밀도로 부피 구하기: V = m ÷ ρ

계산 예시

액체가 담긴 용기의 질량이 2.5 kg이고, 내부 부피가 **2,000 mL(2 L = 0.002 m³)**일 때, 밀도는 다음과 같이 계산됩니다.

$$\rho = \frac{2.5\ \text{kg}}{0.002\ \text{m}^3} = 1{,}250\ \text{kg/m}^3 = 1.25\ \text{g/cm}^3$$

1.25 g/cm³는 글리세롤(~1.26 g/cm³)이나 포화 소금물과 비슷한 값입니다. 일반 바닷물(1.025 g/cm³)보다 훨씬 높습니다.

주요 물질의 밀도

물질	밀도 (kg/m³)	밀도 (g/cm³)
공기 (20 °C)	1.2	0.0012
물 (4 °C)	1,000	1.000
바닷물	~1,025	~1.025
얼음	917	0.917
알루미늄	2,700	2.70
철	7,874	7.874
구리	8,960	8.96
납	11,340	11.34
금	19,300	19.30
오스뮴 (가장 밀도가 높은 원소)	22,590	22.59

물체가 뜨거나 가라앉는 이유

아르키메데스의 원리에 따르면, 유체 속에 잠긴 물체는 그 물체가 밀어낸 유체의 무게만큼 위쪽으로 부력을 받습니다. 물체의 평균 밀도가 유체보다 낮으면 떠오릅니다.

• 강철 선박이 뜨는 이유: 선체 내부의 공간 덕분에 선박의 평균 밀도(강철 + 갇힌 공기 + 화물 ÷ 전체 부피)가 1,000 kg/m³ 이하가 됩니다. 선체를 찌그러뜨리면 밀도가 높은 강철만 남아 곧바로 가라앉습니다.
• 얼음이 물 위에 뜨는 이유: 얼음(917 kg/m³)은 물보다 약 8 % 밀도가 낮습니다. 빙산의 약 90 %가 수면 아래에 잠겨 있는 것도 이 때문입니다.
• 열기구가 상승하는 이유: 공기를 가열하면 밀도가 낮아집니다. 구 내부 공기가 외부 차가운 공기보다 가벼워지면 부력이 생겨 열기구가 떠오릅니다.

단위 변환

가장 많이 사용하는 두 가지 밀도 단위는 1,000배 차이가 납니다.

$$1\ \text{g/cm}^3 = 1{,}000\ \text{kg/m}^3$$

단위 정의에서 직접 유도됩니다: 1 g = 0.001 kg, 1 cm³ = 0.000001 m³이므로 1 g/cm³ = 0.001 ÷ 0.000001 kg/m³ = 1,000 kg/m³.

g/mL와 g/cm³는 동일한 단위입니다. 정의에 의해 1 mL = 1 cm³이기 때문입니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

밀도 공식은 무엇인가요?

밀도는 질량을 부피로 나눈 값입니다: ρ = m ÷ V. SI 단위에서 질량은 킬로그램(kg), 부피는 세제곱미터(m³), 밀도는 kg/m³로 나타냅니다. 고등학교 물리·화학에서는 g/cm³를 자주 사용하며, 물의 밀도는 4 °C에서 정확히 1 g/cm³입니다.

밀도와 질량으로 부피를 구하는 방법은?

공식을 변형하면 V = m ÷ ρ입니다. 예를 들어, 밀도 2.5 g/cm³인 물질 500 g의 부피는 500 ÷ 2.5 = 200 cm³입니다. 위 계산기의 「부피 구하기」 모드를 사용하면 자동으로 계산할 수 있습니다.

물의 밀도는 얼마인가요?

순수한 물은 4 °C에서 밀도가 1,000 kg/m³(= 1 g/cm³ = 1 g/mL)로 최대가 됩니다. 20 °C(실온)에서는 약 998 kg/m³입니다. 바닷물은 용해된 염분 때문에 약 1,025 kg/m³로 더 높습니다. 참고 밀도: 공기 ≈ 1.2 kg/m³, 얼음 ≈ 917 kg/m³, 알루미늄 ≈ 2,700 kg/m³, 철 ≈ 7,874 kg/m³, 납 ≈ 11,340 kg/m³.

물체가 물에 뜨거나 가라앉는 이유는 무엇인가요?

아르키메데스의 원리에 따르면, 물체의 평균 밀도가 유체보다 낮으면 뜹니다. 강철 선박이 물에 뜨는 것은 선체 내부의 공간 덕분에 평균 밀도가 1,000 kg/m³ 이하로 낮아지기 때문입니다. 얼음(917 kg/m³)이 물 위에 뜨는 것도 같은 원리입니다. 열기구는 뜨거운 공기가 주변 차가운 공기보다 밀도가 낮아져서 부력을 받아 상승합니다.