글루코스(glucose, 분자량 180 g/mol) 9 g을 물에 녹여 500 mL로 만들었을 때, 이 용액의 몰농도(M)는?

몰수 = 9 g ÷ 180 g/mol = 0.05 mol. 몰농도 = 0.05 mol ÷ 0.5 L = 0.10 M. 따라서 정답은 0.10 M이다.

핵심 해설 이 문제는 기본적인 약제학(Pharmaceutics) 계산 능력을 평가하는 문제로, 용액 제조 시 몰농도(Molarity, M)를 정확히 계산할 수 있는지를 묻고 있어요. 약국 현장에서 정맥주사(IV) 혼합액, 점안액, 경구액제를 조제할 때 몰농도 개념이 빈번하게 사용되므로, 약사 국가고시에서 핵심! 단골로 출제되는 영역입니다. 1. 핵심 개념 분석 (Key Concept): 몰농도(M)는 용액 1 L에 들어있는 용질의 몰 수(mol)를 의미합니다. 계산 공식은 M = (용질의 질량(g) ÷ 분자량(g/mol)) ÷ 용액의 부피(L)입니다. 여기서 주의할 점은 혼동 주의! 부피 단위가 mL로 주어졌을 때 반드시 L로 환산(1 L = 1000 mL)해야 한다는 점이에요. 분자량 180 g/mol은 대표적인 단당류인 글루코스(포도당)의 분자량으로, 기억해두면 유용합니다. 2. 정답 근거 (Answer Rationale): 먼저 용질인 글루코스의 몰 수(mol)를 계산합니다. 9 g ÷ 180 g/mol = 0.05 mol입니다. 다음으로 용액의 부피를 L로 환산합니다. 500 mL ÷ 1000 = 0.5 L입니다. 따라서 몰농도 M = 0.05 mol ÷ 0.5 L = 0.10 M입니다. 이 값을 선택지에서 찾으면 ③번 0.10 M이 정답입니다. 3. 오답 분석 (Distractor Analysis): - ①번 0.18 M: 용액 부피를 L로 환산하지 않고 mL 단위 그대로 나누는 오류(0.05 mol ÷ 0.5를 계산해야 하는데 0.05 mol ÷ 0.5를 mL인 500으로 나누어 0.0001 M이 나와야 하나, 여기서는 질량과 분자량을 혼동하여 9/180*1000/500 같은 잘못된 계산을 한 경우입니다. 정확히는 (9/180)/(500/1000)에서 9/180=0.05, 500/1000=0.5이므로 0.05/0.5=0.1입니다. 0.18은 분자량 180의 1/1000에 해당하는 값으로 보이지만 오답입니다. - ②번 0.50 M: 용질의 질량 9 g을 분자량으로 나누는 과정을 생략하거나, 부피를 1 L로 잘못 가정했을 때 나올 수 있는 값입니다. 몰수를 구하는 첫 단계를 누락한 전형적인 실수입니다. - ④번 0.20 M: 용액 부피를 250 mL로 잘못 환산(0.05 mol ÷ 0.25 L)했을 때 나오는 값입니다. 혼동 주의! 500 mL는 0.5 L임을 반드시 기억하세요. - ⑤번 0.05 M: 용질의 몰 수(0.05 mol)만 구하고 용액 부피로 나누지 않은 경우입니다. 몰수와 몰농도를 혼동한 오류입니다. 4. 연관 개념 정리 (Related Concepts): 약제학에서는 퍼센트 농도(%, w/v), 노르말농도(N, Normal), 오스몰농도(Osmolality, Osmolarity) 등 다양한 농도 단위가 사용됩니다. 몰농도는 온도에 따라 부피가 변할 수 있어 정밀한 분석에는 몰랄농도(m, Molality)가 사용되기도 하며, 생리식염수(0.9% NaCl)의 경우 몰농도는 약 0.154 M로 등장성(Isotonic) 조절에 활용됩니다. 개념 정리: 몰농도 계산 공식: M = (질량(g) / 분자량(g/mol)) / 부피(L)
1 M = 1 mol/L (1 L 용액 속에 용질 1 mol이 녹아 있음)
주의: 분자량은 g/mol 단위, 질량은 g 단위, 부피는 L 단위로 통일! 한눈에 비교!

농도 종류	정의	단위
몰농도(M)	용질 몰 수 / 용액 부피(L)	mol/L 또는 M
몰랄농도(m)	용질 몰 수 / 용매 질량(kg)	mol/kg
노르말농도(N)	용질 당량 수 / 용액 부피(L)	eq/L 또는 N
퍼센트농도(% w/v)	용질 질량(g) / 용액 부피(mL) x 100	g/mL %

국시 빈출 포인트: 약사 국가고시에서는 단순 계산뿐 아니라 주사제 조제 시의 등장화 계산(염화나트륨 당량법), 삼투압(osmotic pressure) 계산과 연계된 응용 문제가 자주 출제됩니다. 특히 포도당(Glucose) 주사액은 5% 포도당 수액이 약 278 mOsm/L로 등장성에 가깝다는 사실과 함께 알아두세요. 암기 팁: "몰농도는 몰 수 나누기 부피(L)다!"라는 문장을 외우세요. "몰 수 = 질량 / 분자량"이라는 공식도 세트로 암기해야 합니다. 특히 mL를 L로 바꾸는 것(1000 나누기)을 빼먹는 실수가 가장 많으니, 문제 풀 때마다 "단위 체크!"라고 되뇌는 습관을 들이세요.

약국/임상 실무 가이드 임상 시나리오 (Clinical Scenario): 영양수액(Total Parenteral Nutrition, TPN)을 조제하는 병원 약국에서 일하고 있습니다. 의사로부터 "Glucose 5%와 NaCl 0.45%가 혼합된 수액 1 L를 제조해 달라"는 조제 요청이 들어왔습니다. 이때 각 성분의 몰농도를 계산해보면, 포도당(분자량 180)의 경우 5% w/v는 100 mL당 5 g이므로 1 L당 50 g, 몰수는 50/180 ≈ 0.278 mol, 따라서 몰농도는 약 0.278 M입니다. NaCl(분자량 58.5)의 경우 0.45% w/v는 1 L당 4.5 g, 몰수는 4.5/58.5 ≈ 0.077 mol, 몰농도는 약 0.077 M입니다. 복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention): 약사는 TPN 조제 시 삼투압(Osmolarity) 계산을 반드시 수행해야 합니다. 포도당과 NaCl의 각 이온/분자별 오스몰 농도를 합산하여 최종 삼투압이 혈장의 정상 삼투압(약 285~295 mOsm/L)에 가깝도록 조절해야 핵심! 정맥 주사 시 혈관 손상(정맥염, Phlebitis)이나 용혈(Hemolysis)을 예방할 수 있습니다. 예를 들어 0.9% 생리식염수는 308 mOsm/L로 등장성에 가깝지만, 3% 생리식염수는 고장성이므로 말초 정맥이 아닌 중심정맥(Central Line)으로만 투여해야 합니다. 환자 안전 및 주의사항 (Precautions): 혼동 주의! 포도당의 분자량은 180 g/mol로 외워두는 것이 좋습니다. TPN 조제 시 칼슘(Ca)과 인(Phosphate)의 침전(Precipitation) 방지를 위한 혼합 순서와 농도 계산도 필수적입니다. 또한 고장성(> 600 mOsm/L) 용액은 중심정맥을 통해서만 투여해야 하며, 신생아나 신장애 환자의 경우 포도당 부하량(Glucose Infusion Rate, GIR)을 mg/kg/min 단위로 계산하여 저혈당 또는 고혈당을 예방합니다. 복약지도 프로토콜: 경구 포도당액제 조제 시 투여 전 흔들어 사용하고, 개봉 후 냉장 보관하며 24시간 이내에 사용하도록 안내합니다. 당뇨 환자에게는 혈당 측정 주기와 저혈당 증상(어지러움, 식은땀, 심계항진) 발생 시 대처법(포도당 15g 섭취)을 함께 교육합니다. 선배 약사의 한마디: "몰농도 계산은 약학의 기본 중 기본이에요. 국시 공부할 때 단순히 공식을 외우는 것을 넘어, 실제 조제실에서 5% 포도당 수액 500 mL에 KCl 2 g을 추가할 때의 삼투압 변화를 계산해보는 식으로 연습하세요. 약은 단순히 화학물질이 아니라 환자의 생명과 직결된 치료제라는 마음가짐으로 농도 하나하나에 정성을 다하는 약사가 되어야 합니다."