# 다음 중 물의 용해 능력(solvency)과 관련된 설명으로 틀린 것은?

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> subject: 생체분자의 구조와 기능

## 문제

다음 중 물의 용해 능력(solvency)과 관련된 설명으로 틀린 것은?

## 보기

1. 물의 극성으로 인해 친수성(hydrophilic) 물질의 용해도가 높다
2. 물은 극성 용질인 포도당과 수크로스를 잘 녹인다
3. 물은 비극성 물질인 벤젠과 헥산을 모두 균등하게 잘 녹인다 **✔ 정답**
4. 친지질성(lipophilic) 약물은 물에 대한 용해도가 낮다
5. 물은 이온 화합물인 NaCl과 KCl을 용해할 때 이온을 수화시킨다

**정답: 3**

## 해설

물은 극성 용매이므로 극성 및 이온 물질은 잘 녹이지만, 벤젠이나 헥산 같은 비극성 물질은 거의 녹이지 않는다. "Like dissolves like" 원칙에 따라 극성 용매는 극성 용질을 선택적으로 용해한다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 약제학의 기초가 되는 용매(Solvent)의 특성, 특히 물(Water)의 용해 능력에 대한 이해를 묻고 있어요. 약물의 제형 설계나 생체이용률(Bioavailability)을 고려할 때, 약물의 용해도(Solubility)는 가장 중요한 물성 중 하나예요.

**핵심 개념 분석 (Key Concept)**
용해는 "유사한 것이 유사한 것을 녹인다(Like dissolves like)"는 원칙이 핵심이에요. 물은 극성(Polar) 분자로, 분자 내 전하 분포가 비대칭적이어서 강한 수소 결합(Hydrogen Bonding)을 형성할 수 있어요. 따라서 물은 다른 극성 물질이나 이온성 화합물과 강하게 상호작용하여 잘 용해시키죠.

**정답 근거 (Answer Rationale)**
정답은 ③번이에요. 핵심! 벤젠(Benzene)과 헥산(Hexane)은 대표적인 비극성(Nonpolar) 또는 소수성(Hydrophobic) 유기 용매예요. 물은 극성 용매이므로 이들 비극성 물질과는 상호작용이 매우 약해서 거의 녹이지 않아요. "균등하게 잘 녹인다"는 설명은 전혀 틀린 주장이죠.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**
① 정답 아님: 맞는 설명이에요. 물의 극성은 친수성 물질과의 수소 결합 등을 통해 용해를 촉진해요.
② 정답 아님: 맞는 설명이에요. 포도당(Glucose)과 수크로스(Sucrose)는 다가 알코올(Polyol) 구조로 수산기(-OH)가 많아 극성이 강해 물에 아주 잘 녹아요.
④ 정답 아님: 맞는 설명이에요. 친지질성(Lipophilic) 약물은 주로 비극성이며, 물보다 지질(기름)에 잘 녹아요. 이로 인해 경구 투여 시 생체이용률이 낮은 경우가 많아 특수 제형(예: 고체분산체, 나노입자)이 필요할 수 있어요.
⑤ 정답 아님: 맞는 설명이에요. 염화나트륨(NaCl)이나 염화칼륨(KCl) 같은 이온 화합물은 물에 녹을 때 양이온(Na⁺, K⁺)과 음이온(Cl⁻)이 물 분자에 의해 둘러싸이는 수화(Hydration) 과정을 거쳐 안정화되며 용해돼요.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**
약물의 용해도는 친수성-소수성 균형(Hydrophilic-Lipophilic Balance, HLB)과 깊은 관련이 있어요. 또한, 약물의 pKa와 용매의 pH에 따라 용해도가 크게 변하는 pH-용해도 프로파일(pH-Solubility Profile)도 약제학에서 매우 중요해요. 예를 들어, 약한 산성 약물은 알칼리성 환경에서 이온화되어 용해도가 증가하죠.

개념 정리

| 구분 | 특징 | 용해 원리 | 대표 물질 (용질) |
| --- | --- | --- | --- |
| 극성 용매 (물, Water) | 분자 내 전하 분포 불균일, 수소 결합 가능 | "Like dissolves like" 극성/이온성 물질과 강한 상호작용 | 포도당, 염화나트륨, 에탄올 |
| 비극성 용매 (벤젠, 헥산) | 분자 내 전하 분포 균일, 소수성 | 분산력(London forces) 등 약한 상호작용으로 비극성 물질 용해 | 지방, 벤젠, 테트라클로로메탄 |

한눈에 비교!

| 용해 특성 | 친수성(Hydrophilic) | 친지질성(Lipophilic) |
| --- | --- | --- |
| 물에 대한 용해도 | 높음(High) | 낮음(Low) |
| 지질에 대한 용해도 | 낮음 | 높음 |
| 분자 특성 | 극성, 이온성, 수산기(-OH), 카르복실기(-COOH)多 | 비극성, 알킬사슬, 방향족 고리多 |
| 약동학적 영향 | 신장 배설 용이, 세포막 투과 어려움 | 세포막 투과 용이, 간 대사 활발 |

암기 팁
"물은 **극**에 달해서 **극성** 물질만 좋아해요!" 라고 연상하세요. 반대로, 기름(지질)은 비극성 물질과 잘 어울려요. 약물 개발 시 물에 잘 녹지 않는 친지질성 약물은 계면활성제(Surfactant)나 고체분산체(Solid Dispersion) 기술을 이용해 용해도를 높이려고 노력해요.

국시 빈출 포인트
"Like dissolves like" 원칙은 매년 빠지지 않고 출제되는 기초 중의 기초예요. 물의 극성, 수소 결합, 이온의 수화 현상을 묻거나, 친수성/소수성 약물의 특성(흡수, 분포, 배설)과 연결지어 출제되기도 해요.

기출 변형 주의!
단순한 용해 원리에서 한 걸음 나아가, "물에 잘 녹지 않는 약물의 생체이용률을 높이기 위한 제형학적 전략은?" 또는 "pH 변화에 따라 용해도가 크게 달라지는 약물(예: 약한 산/염기)의 특성을 활용한 장내 흡수 부위는?" 같은 응용 문제로 변형 출제될 수 있어요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**
"고지혈증 치료제인 아토르바스타틴(Atorvastatin) 정제를 처방받은 환자가 약국에 왔어요. 환자가 '이 약은 물과 함께 꼭 먹어야 하나요? 물 없이 삼켜도 될 것 같은데...'라고 물어봅니다. 약사로서 어떻게 답변하시겠어요?"

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**
핵심! 아토르바스타틴은 대표적인 친지질성(Lipophilic) 약물로 물에 대한 용해도가 매우 낮아요. 하지만 제형으로 만들어져 정제 상태로는 물 없이 삼킬 수 있죠. 그러나, 물과 함께 복용해야 하는 중요한 이유가 있어요.
1.  **식도 점막 자극 예방**: 물 없이 마른 상태로 삼키면 정제가 식도에 붙어 점막을 자극하거나 궤양을 유발할 수 있어요.
2.  **위장 내 분산 및 용해 촉진**: 충분한 물과 함께 복용해야 위액에 의해 제제가 적절히 분해되고, 약물이 용출(Dissolution)되어 흡수될 수 있어요.
3.  **복약 순응도(Adherence) 향상**: 물과 함께 마시는 것이 삼키기 쉽고 불편감을 줄여줘요.

따라서 환자에게는 "아토르바스타틴은 물에 잘 녹지 않는 성질을 가진 약이지만, 정제 형태로 만들어졌기 때문에 복용은 가능해요. 다만, **식도 손상을 방지하고 위에서 잘 녹아 효과를 내기 위해서는 한 컵 이상의 물과 함께 꼭 드셔야 합니다**"라고 설명해주세요.

복약지도 프로토콜
•   **필수 사항**: 대부분의 경구 고형 제제(정제, 캡슐)는 **충분한 물(적어도 100mL 이상)**과 함께 복용할 것.
•   **주의 약물**: 비스포스포네이트계(Bisphosphonates, 알렌드로네이트 등), 독시사이클린(Doxycycline), 철제(Fe supplements) 등은 식도 점막 자극 위험이 특히 높아 더욱 철저히 지도.
•   **식전/식후**: 아토르바스타틴은 일반적으로 취침 전 공복 또는 식후 2시간에 복용하도록 권고(효능은 비슷하나, 부작용 프로파일 고려).

선배 약사의 한마디
"약제학의 '용해도'는 단순히 시험 문제가 아니라, 환자가 약을 어떻게 먹어야 효과를 보고 안전한지 직접적으로 연결되는 실무의 시작점이에요. 물에 잘 녹지 않는 약은 왜 그런지, 그럼 어떻게 투여해야 하는지를 이해하는 것이 전문 약사의 첫걸음이랍니다. 기초를 탄탄히 하세요!"

## 핵심 개념

- **용해도** — 일정 온도와 압력에서 주어진 양의 용매에 최대로 녹을 수 있는 용질의 양. 약물의 생체이용률과 제형 설계의 핵심 요소.
- **극성** — 분자 내 전하 분포가 비대칭적인 성질. 물과 같은 극성 용매는 다른 극성 물질이나 이온을 잘 용해시킴.
- **친수성** — 물을 좋아하는 성질. 극성기(-OH, -COOH 등)를 가져 물 분자와 수소 결합을 잘 형성하며, 물에 대한 용해도가 높음.
- **친지질성** — 지질을 좋아하는 성질. 비극성, 소수성 성질을 가지며, 물보다 지방 조직이나 세포막과 같은 지질 환경에 잘 용해됨.
- **수화** — 이온이나 극성 분자가 물 분자에 의해 둘러싸이는 과정. 이온성 화합물이 물에 녹을 때 발생하며, 용해를 안정화시킴.

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