핵심 해설
이 문제는 약제학에서
유동학적 성질(Rheological Properties), 특히 시간 의존성 비뉴턴 유체인
틱소트로피(Thixotropy)를 평가하는 방법에 대한 핵심 개념을 묻고 있어요. 현탁액 제제는 일반적으로 의사가단성(Pseudoplastic) 유동과 함께 틱소트로피 특성을 나타내는데, 이는 일정한 전단 응력 하에서 시간이 지남에 따라 점도가 감소하고 전단 속도를 제거하면 다시 원래의 구조를 회복하는 성질이에요. 이 특성은 제조, 충전, 사용성(흔들어 섞어 사용) 및 물리적 안정성 평가에 매우 중요합니다.
정답 근거 (Answer Rationale):
핵심! 틱소트로피(Thixotropy)는 시간 의존적인 점도 변화를 평가하는 개념이므로,
회전 점도계(Rotational Viscometer)를 사용하여 전단 속도(Shear Rate)를 일정 비율로 증가시켰다가 감소시키는 사이클(Cycle)을 수행하는 것이 가장 적절합니다. 이때 상향 곡선(Up-curve)과 하향 곡선(Down-curve) 사이에 생기는 면적, 즉
히스테리시스 루프(Hysteresis Loop)의 면적(Area)이 넓을수록 틱소트로피 성질이 큰 것을 의미해요.
오답 분석 (Distractor Analysis):
①번
혼동 주의! 레이저 회절 입도 분석기(Laser Diffraction Particle Size Analyzer)는 입자의 크기 분포(Particle Size Distribution)를 측정하는 도구이지, 유동학적 특성(Rheological Property)을 평가하는 장비가 아니에요.
③번 시차주사열량계(DSC, Differential Scanning Calorimetry)는 약물이나 부형제의
열적 특성(Thermal Properties), 예를 들어 용융점(Melting Point), 유리전이온도(Glass Transition Temperature, Tg) 등을 분석하는 데 사용됩니다.
④번 모세관 점도계(Capillary Viscometer)는 중력에 의한 유출 시간을 측정하여
뉴턴 유체(Newtonian Fluid)의 점도를 정밀하게 측정하는 데 특화되어 있어요. 시간 의존적 거동(Time-dependent Behavior)을 평가하기 어려워 틱소트로피 평가에는 부적합합니다.
⑤번 침강 속도(Sedimentation Velocity) 측정은
스토크스 법칙(Stokes' Law)을 적용하여 현탁액의 물리적 안정성(침강 정도, 입자 크기 등)을 간접적으로 평가하는 방법이지만, 유동 특성 자체(점도 변화)를 측정하는 것은 아니에요.
개념 정리:
틱소트로피(Thixotropy): 일정한 전단 속도에서 겉보기 점도(Apparent Viscosity)가 시간이 지남에 따라 감소하는 현상 (등온 가역적 겔-졸 전환).
반대 개념인
레오펙시(Rheopexy/Antithixotropy)는 시간이 지남에 따라 점도가 증가하는 현상이에요.
한눈에 비교!:
| 유동 유형 | 특징 | 측정 방법 (장비) |
|---|
| 뉴턴 유체 (Newtonian) | 전단 속도와 관계없이 점도 일정 (물, 글리세린 묽은 용액) | 모세관 점도계 |
| 의사가단성 (Pseudoplastic) | 전단 속도 증가 시 점도 감소 (시간 의존성 없음) | 회전 점도계 (단일 사이클) |
| 팽창성 (Dilatant) | 전단 속도 증가 시 점도 증가 (농축 현탁액) | 회전 점도계 |
| 틱소트로피 (Thixotropy) | 시간 의존적 점도 감소 (히스테리시스 루프 형성) | 회전 점도계 (상승-하강 사이클) |
국시 빈출 포인트:
약사 국가고시에서는 현탁액, 크림, 연고 등 반고형 제제(Semisolid Formulation)의 유동학적 특성을 평가하는 방법과 각각의 의미를 묻는 문제가 자주 출제됩니다. 특히
틱소트로피 → 회전 점도계 + 히스테리시스 루프는 세트로 암기하세요. 모세관 점도계는 뉴턴 유체에만 적용된다는 점도 함께 알아두세요.
기출 변형 주의!:
"회전 점도계를 이용하여 전단 속도를 증가시켰다가 감소시켰을 때 상향 곡선이 하향 곡선보다 위에 위치하는 히스테리시스 루프가 나타나는 제제의 특성은 무엇인가요?" → 정답:
틱소트로피(Thixotropy)