20% KCl 10mL에 포함된 순수 KCl량을 구한 후, 전체 용액량으로 나누어 최종 농도를 계산한다. 20% × 10mL = 2mL(순수 KCl), 전체 용액량 510mL로 나누면 0.39%이다.
심화 해설
핵심 해설
이 문제는 농도 희석(Dilution)의 기본 원리를 이용하여 염화칼륨(KCl)의 최종 질량/부피 백분율 농도(% W/V)를 계산하는 문제예요. 고농도 전해질을 수액에 혼합할 때 정확한 농도 계산은 환자 안전에 매우 중요하며, 특히 칼륨(K+) 제제는 급속 투여 시 치명적 부정맥을 유발할 수 있어 정확한 희석이 필수적이에요.
핵심 개념:
염화칼륨(KCl) 용액의 농도는 보통 %(W/V)로 표시되는데, 이는 용액 100mL당 녹아 있는 용질의 g 수를 의미해요. 20% KCl 용액 10mL에는 2g의 순수 염화칼륨이 포함되어 있어요. 이 2g이 총 부피 510mL의 포도당 용액에 희석되므로, 최종 농도는 (2g / 510mL) × 100 = 0.392%로, 소수점 네 자리에서 반올림하면 0.0039가 돼요. 계산 결과를 소수로 표기하라는 문제 의도에 따라 0.0039가 정답이에요.
정답 근거(풀이):
1. 20% KCl 10mL에 포함된 순수 KCl의 양(g) 계산
KCl 질량 = 10mL × (20g/100mL) = 2g
2. 최종 혼합 용액의 총 부피 계산
총 부피 = 5% 포도당 용액 500mL + 20% KCl 용액 10mL = 510mL
3. 최종 농도 계산
농도 = (2g / 510mL) × 100 ≈ 0.392%
소수로 변환: 0.392% = 0.00392 ≈ 0.0039
4. 검산: 0.0039 × 510mL = 1.989g (≒ 2g)
핵심 포인트:
염화칼륨 희석 시 총 부피는 희석에 사용된 모든 용액 부피의 합(510mL)이라는 점을 꼭 기억해야 해요. 농도 단위가 %일 때는 (용질 g수 / 용액 mL수) × 100의 공식을 적용하며, 최종적으로 소수 형태의 농도를 묻는지, 백분율(%)을 묻는지 문제의 요구를 정확히 확인하는 것이 중요해요.
임상 시나리오
핵심 적용 포인트
실제 적용 의미:
고농도 칼륨(K+)의 급속 정맥 주입은 생명을 위협하는 고칼륨혈증(Hyperkalemia)과 심정지(Cardiac arrest)를 유발할 수 있어요. 이 계산은 투여 경로가 정맥(IV)일 때 안전한 농도 범위 내에서 칼륨을 보충하기 위한 기본적인 안전 확인 과정이에요. 일반적으로 말초 정맥 투여 시 KCl 농도는 40mEq/L 이하, 중환자에서 중심 정맥 투여 시에도 80mEq/L 이하로 제한하는 것이 권고돼요.
판단 사고 흐름:
핵심! 처방된 KCl 용량 확인 → 용액 부피로 환산하여 순수 KCl 양 계산 → 전체 수액 부피 확인 → (순수 KCl 양 / 총 부피) × 100으로 최종 농도를 산출합니다. 이후 이 농도가 투여 경로별 안전 농도 기준에 부합하는지 2차 확인하는 것이 임상적 사고의 흐름이에요.
흔한 오류 및 주의사항:
혼동 주의! 20% KCl 용액 10mL에 KCl이 '2mL' 들어있다고 착각하기 쉬운데, 이는 부피 단위 오류이며 실제로는 '2g'이 들어 있어요. 또한 총 부피를 500mL로만 계산하여 2g/500mL = 0.4%로 틀리는 경우가 흔해요. 반드시 첨가된 KCl 용액의 부피 10mL를 더한 510mL로 계산해야 해요. % 농도와 소수 농도(예: 0.0039 vs 0.39%)를 혼동하지 않도록 주의하세요.
학습 참고용입니다. 실제 임상은 최신 지침과 소속 기관 프로토콜을 따르세요.