Carr 지수 10% 이하는 유동성 우수(excellent)에 해당한다. 안식각은 30° 이하가 유동성 우수이고 45° 이상이 불량이다. Hausner 비는 1.00~1.11이 우수이고 1.40 이상은 매우 불량에 해당한다. Carr 지수 30% 이상은 유동성 불량에 해당한다.
핵심 해설
이 문제는 분체(Powder)의 유동성(Flowability)을 평가하는 대표적인 지표들과 그 판정 기준을 묻고 있어요. 분체의 유동성은 정제 타정(Tabetting)이나 캡슐 충전(Capsule Filling) 같은 제제 공정에서 매우 중요한 요소입니다. 유동성이 좋지 않으면 타정 시 중량 편차가 발생하거나, 캡슐 충전이 불량해지기 쉽습니다.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
분체 유동성 평가에는 크게 안식각(Angle of Repose), Hausner 비(Hausner Ratio), Carr 지수(Carr's Index, 압축성 지수)가 사용됩니다. 각 지표는 분체 입자 간의 마찰력과 응집력을 반영합니다.
- 안식각: 분체 더미가 수평면과 이루는 각도입니다. 각도가 작을수록 유동성이 좋습니다.
- Hausner 비: (탭 밀도 / 겉보기 밀도)로 계산합니다. 1에 가까울수록 유동성이 우수합니다.
- Carr 지수: [(탭 밀도 - 겉보기 밀도) / 탭 밀도] x 100으로 계산합니다. 값이 낮을수록 유동성이 좋습니다.
정답 근거 (Answer Rationale)핵심!⑤번: Carr 지수 10% 이하 - 유동성 우수가 올바른 연결입니다. Carr 지수(압축성 지수)가 10% 이하이면 분체 간 응집력이 매우 낮고 입자 간 마찰이 적어 자유롭게 흐를 수 있는 상태, 즉 유동성이 우수(Excellent)하다고 판정합니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
- ①번: 안식각 45° 이상 - 유동성 우수 → 혼동 주의! 안식각이 45° 이상이면 분체가 잘 흐르지 못하고 높이 쌓이는 것을 의미하므로 유동성이 불량(Poor)합니다. 유동성 우수 기준은 보통 30° 이하입니다.
- ②번: 안식각 25° 이하 - 유동성 불량 → 반대로, 안식각 25° 이하는 유동성이 우수(Excellent)한 상태입니다.
- ③번: Hausner 비 1.40 이상 - 유동성 양호 → Hausner 비가 1.40 이상이면 분체가 매우 응집력이 강하고 유동성이 매우 불량(Very Poor)함을 의미합니다. 유동성 양호 기준은 보통 1.00~1.11 범위입니다.
- ④번: Carr 지수 30% 이하 - 유동성 우수 → Carr 지수가 30% 이하이면 유동성이 '양호(Fair)'에서 '불량(Poor)' 사이에 해당합니다. '우수(Excellent)'는 10% 이하일 때입니다. Carr 지수 30% 이상은 유동성이 매우 불량(Very Poor)입니다.
개념 정리: 분체 유동성 평가 지표별 판정 기준을 표로 정리하면 다음과 같습니다.
평가 지표
유동성 우수 (Excellent)
유동성 양호 (Good/Fair)
유동성 불량 (Poor/Very Poor)
안식각 (Angle of Repose)
25~30° 이하
31~40°
45° 이상 (매우 불량)
Hausner 비
1.00~1.11
1.12~1.25
1.40 이상 (매우 불량)
Carr 지수 (%)
10 이하
11~20
30 이상 (매우 불량)
암기 팁: Carr 지수와 Hausner 비는 서로 밀접한 관계가 있습니다. Carr 지수 10% 이하는 곧 Hausner 비 1.11 이하에 해당합니다. "숫자가 작을수록(Carr 10↓, Hausner 1.11↓) 유동성이 좋다"고 기억하세요.
국시 빈출 포인트: 약사 국가고시에서 분체 유동성 문제는 각 지표별 숫자 기준을 정확히 외워야 풀 수 있는 '수치 암기형' 문제로 자주 출제됩니다. 특히 Carr 지수 10% 이하 (우수) / 30% 이상 (불량)과 Hausner 비 1.40 이상 (매우 불량)은 꼭 기억해두세요.
약국/임상 실무 가이드임상 시나리오 (Clinical Scenario)
여러분이 제약회사 제제연구소에서 일한다고 가정해볼게요. 타정 공정에서 정제 무게가 일정하지 않고, 타정기의 다이(Die)에 분체가 잘 채워지지 않는 문제가 발생했습니다. 이때 품질관리(QC) 부서에서 분체의 유동성을 평가해야 합니다.복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)
연구원은 분체 시료를 채취하여 안식각, 겉보기 밀도, 탭 밀도를 측정합니다.
1측정 결과 해석만약 측정된 Carr 지수가 32%라면, 유동성이 매우 불량(Very Poor)하여 직접 타정이 어렵다는 결론을 내릴 수 있습니다.
2공정 개선유동성이 불량한 분체는 유동성 개선을 위해 과립화(Granulation) 공정(습식 과립법 또는 건식 과립법)을 적용하거나, 유동화제(Glidant) 예를 들어 콜로이드성 이산화규소(Colloidal Silicon Dioxide, Aerosil)를 소량 첨가하여 입자 간 마찰을 줄여줍니다.
선배 약사의 한마디
"제제 공정은 약사가 반드시 이해해야 하는 약국과는 또 다른 중요한 현장이에요. 단순히 '유동성이 나쁘다'는 개념을 넘어, 어떤 원인(입자 크기 불균일, 수분 과다 등) 때문에 유동성이 저하되었는지를 분석하는 능력이 필요합니다. 국시에서 배운 이론이 실제 제제 개발이나 품질 관리에서 어떻게 활용되는지 연결 지어 공부해두면, 제약회사 진로를 희망하는 학생들에게 큰 도움이 될 거예요!"
안식각 — 분체를 일정 높이에서 낙하시켜 쌓인 원뿔형 더미의 경사면과 수평면이 이루는 각도. 유동성이 좋을수록 각도가 작아집니다.
Hausner 비 — 탭 밀도(Tapped Density)를 겉보기 밀도(Bulk Density)로 나눈 값. 1에 가까울수록 유동성이 우수합니다.
Carr 지수 — 압축성 지수라고도 하며, [(탭 밀도 - 겉보기 밀도) / 탭 밀도] x 100으로 계산합니다. 값이 낮을수록 유동성이 좋습니다.
겉보기 밀도 — 분체를 용기에 자유롭게 채웠을 때의 밀도. 분체 사이의 공극(공기)을 포함한 부피 기준입니다.
탭 밀도 — 분체가 담긴 용기를 일정 높이에서 규칙적으로 탭핑(Tapping)하여 충진한 후 측정한 밀도. 분체가 더 조밀하게 배열된 상태입니다.