주입펌프로 약물 용액 120mL를 45분 동안 투여해야 한다. 펌프의 설정값을 mL/h로 입력하면 얼마인가?

45분 = 0.75시간이다. 펌프 설정값 = 120mL ÷ 0.75시간 = 160mL/h이다.

주입펌프(infusion pump) 설정값을 구하는 문제는 약물 용량 계산 중에서도 실무와 국가시험 모두에서 자주 다루어지는 기본 계산입니다. 주입펌프는 시간당 주입량(mL/h)으로 설정하므로, 주어진 총 용량과 총 주입 시간을 시간 단위로 환산하여 계산합니다.

계산 과정

총 주입 용량은 120 mL이고, 주입 시간은 45분입니다. 펌프 설정값은 mL/h 단위이므로 45분을 시간으로 바꾸면 0.75시간(45 ÷ 60)이 됩니다.

주입속도(mL/h) = 총 용량(mL) ÷ 주입 시간(h)
= 120 mL ÷ 0.75 h
= 160 mL/h

따라서 주입펌프에는 160 mL/h로 설정해야 하며, 정답은 4번입니다.

임상 적용 포인트

주입펌프를 이용한 정맥 투여는 중환자실, 수술실, 일반 병동 모두에서 사용 빈도가 높습니다. 특히 스마트 주입펌프(smart infusion pump)는 약물 라이브러리(drug library)를 내장하여 상한 용량을 초과하거나 프로그래밍 오류가 발생할 경우 경고를 제공함으로써 투약 오류(medication error)를 줄이는 데 기여합니다. 체계적 문헌고찰 ^[1]에서는 전자의무기록(EHR)과 스마트 주입펌프 간의 양방향 상호운용성(bidirectional interoperability)이 투약 오류 감소, 시스템 순응도 향상, 업무 흐름 효율성에 미치는 영향을 분석하였습니다. 이러한 시스템이 도입된 환경에서는 펌프에 프로그래밍된 값이 EHR의 처방 정보와 자동으로 대조되므로, 간호사가 계산한 160 mL/h라는 설정값이 처방된 용량 및 시간과 일치하는지 시스템 차원에서 한 번 더 검증될 수 있습니다.

한편, 수술 후 통증 조절에서는 환자 자가 조절 진통(patient-controlled analgesia, PCA) 펌프가 널리 쓰이는데, 여기에는 기저 주입(background infusion) 속도를 mL/h로 설정하는 방식이 포함됩니다. 제왕절개 후 다중 모드 진통(multimodal analgesia)을 받은 산모를 대상으로 한 후향적 코호트 연구 ^[2]에서는 PCA에 기저 주입을 포함한 경우와 포함하지 않은 경우의 진통 효과를 비교하였습니다. 기저 주입 속도는 시간당 mL로 설정되므로, 이번 문제에서 다룬 주입속도 계산 원리가 PCA 프로그래밍에도 동일하게 적용됩니다. 예를 들어 기저 주입을 2 mL/h로 설정하고 일시 투여량(bolus)을 별도로 프로그래밍하는 방식입니다.

약동학 모델과 주입속도의 관계

주입펌프 설정값은 단순한 산수 이상의 의미를 가질 수 있습니다. 목표농도조절주입(target-controlled infusion, TCI)은 약동학(pharmacokinetic, PK) 모델을 기반으로 펌프가 주입속도를 실시간으로 조절하는 방식입니다. 비만 환자의 심장수술 마취유도에서 프로포폴 TCI를 비교한 전향적 연구 ^[4]에서는 Marsh 모델과 Schnider 모델의 예측 혈장농도와 실제 측정 농도 간의 차이(performance error)를 평가하였습니다. TCI 펌프는 목표 혈장농도를 유지하기 위해 시간에 따라 주입속도를 계속 변화시키므로, 고정된 mL/h 값만 입력하는 일반 주입펌프와는 작동 방식이 다릅니다. 다만 두 방식 모두 ‘단위 시간당 얼마나 주입되는가’라는 동일한 개념을 기반으로 하므로, mL/h 단위의 기본 계산 능력은 TCI를 이해하는 출발점이 됩니다.

국가시험 빈출 포인트

이 유형의 문제는 단위 환산에서 실수하기 쉽습니다. 분(min)을 시간(h)으로 바꿀 때 60으로 나누는 과정을 누락하거나, 반대로 곱하는 오류가 흔합니다. 45분은 1시간의 3/4이므로 0.75시간으로 빠르게 전환할 수 있어야 합니다. 또한 120 ÷ 0.75를 계산할 때 분모의 소수점을 제거하기 위해 분자와 분모에 각각 4를 곱하면 480 ÷ 3 = 160으로 더 쉽게 구할 수 있습니다. 수액 주입속도 계산은 성인 간호학, 아동 간호학, 중환자 간호 등 여러 영역에서 반복적으로 출제되므로, ‘총 용량 ÷ 시간(h)’ 공식과 ‘분 → 시간 환산’을 정확히 연결해 두는 것이 필요합니다.