# 약국에서 소독용 에탄올(70%)을 제조하여 보관하던 중 세균 오염이 의심되었다. 오염 세균의 증식 단계를 확인하기 위해 고체 배지에 도말 배양하였다. 세균 집락 수 계산에 사용되는 방법으로 옳은 것은?

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> language: ko  
> subject: 미생물학 기초 및 세균의 특성

## 문제

약국에서 소독용 에탄올(70%)을 제조하여 보관하던 중 세균 오염이 의심되었다. 오염 세균의 증식 단계를 확인하기 위해 고체 배지에 도말 배양하였다. 세균 집락 수 계산에 사용되는 방법으로 옳은 것은?

배양 결과 고체 배지에 다수의 집락이 형성되었으며 집락 수를 정량하여 초기 오염 균수를 역산하고자 함.
• 희석 배수: 10⁻⁴
• 도말 용량: 0.1 mL
• 집락 수: 150개 관찰됨

## 보기

1. 총 균수 = 150 × 10⁻⁴ × 0.1 = 1.5 × 10⁻⁴ CFU/mL
2. 총 균수 = 150 × 10⁴ ÷ 0.1 = 1.5 × 10⁷ CFU/mL
3. 총 균수 = 150 ÷ (10⁻⁴ × 0.1) = 1.5 × 10⁷ CFU/mL **✔ 정답**
4. 총 균수 = 150 ÷ (10⁴ × 0.1) = 1.5 × 10² CFU/mL
5. 총 균수 = 150 ÷ 10⁻⁴ = 1.5 × 10⁶ CFU/mL

**정답: 3**

## 해설

CFU(colony forming unit) 계산 공식: 총 균수(CFU/mL) = 집락 수 ÷ (희석 배수 × 도말 용량). 150 ÷ (10⁻⁴ × 0.1) = 150 ÷ 10⁻⁵ = 150 × 10⁵ = 1.5 × 10⁷ CFU/mL이다. 4번도 동일한 값이나 계산식 표현에서 희석 배수를 역수로 표현한 것으로, 정확한 공식 적용 측면에서 1번이 정답이다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 생균수 측정(Viable Cell Count)을 위한 평판배지법(Plate Count Method, 표준평판법)의 계산 공식을 정확히 이해하고 있는지를 묻는 전형적인 국시 문제예요. 핵심! CFU(colony forming unit)는 '세포 집락 형성 단위'로, 살아있는 균 하나가 배지에서 증식하여 눈에 보이는 집락을 형성했다는 것을 의미해요.

**정답 근거 (Answer Rationale)**

핵심! 생균수(CFU/mL) 계산의 기본 공식은 다음과 같아요:

**CFU/mL = (집락 수) ÷ (희석배수 × 도말용량)**

여기에 주어진 값을 대입하면,

- 집락 수: 150개

- 희석배수: 10⁻⁴ (원액을 1/10,000로 희석했다는 뜻)

- 도말용량: 0.1 mL

계산: 150 ÷ (10⁻⁴ × 0.1) = 150 ÷ (10⁻⁵) = 150 × 10⁵ = 1.5 × 10⁷ CFU/mL

따라서, ③번이 공식과 계산 결과가 정확해요.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**

- ①번 혼동 주의! 희석배수를 역수(10⁴)로 바꾸지 않고 그대로 사용한 것은 맞지만, 공식을 '집락 수 × 희석배수 × 도말용량'으로 잘못 적용했어요. 단위를 생각해보면 집락 수(개)에 희석배수(배)와 용량(mL)을 곱하면 이상한 단위가 나와요.

- ②번 150 × 10⁴ ÷ 0.1 = 1.5 × 10⁷ CFU/mL로 계산 결과 자체는 ③번과 같아요. 하지만 이는 ③번 공식을 분수 형태로 변형한 표현일 뿐, 가장 직관적이고 표준적인 공식 형태는 ③번이에요. 계산 결과가 같다고 ②번이 정답은 아니에요.

- ④번 150 ÷ (10⁴ × 0.1)로 계산 시 희석배수를 역수(10⁴)로 잘못 적용했어요. 이렇게 계산하면 150 ÷ 1000 = 1.5 × 10² CFU/mL라는 터무니없이 작은 값이 나와요.

- ⑤번 도말 용량(0.1 mL)을 고려하지 않고 희석배수만으로 나누었어요. 150 ÷ 10⁻⁴ = 1.5 × 10⁶ CFU/mL로, 정답의 1/10에 해당하는 오차를 보여요.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**

이 방법은 정량배양(Quantitative Culture)이라고도 하며, 일반적으로 집락 수가 30 ~ 300개 사이인 평판을 선택하여 계산하는 것이 원칙이에요. 너무 적으면 통계적 오차가 크고, 너무 많으면 집락이 겹쳐 정확한 계수가 어렵기 때문이에요.

개념 정리
**생균수 측정법 비교**

| 방법 | 원리 | 특징 |
| --- | --- | --- |
| 표준평판법(SPC) | 고체배지에 도말 후 집락 계수 | 가장 보편적, 30-300 CFU/plate가 신뢰구간 |
| 최확수법(MPN) | 액체배지 희석법 통계적 추정 | 혼탁시료나 까다로운 균에 사용 |
| 직접현미경법 | 세균염색 후 직접 계수 | 사균 포함, 빠르나 정밀도 낮음 |

한눈에 비교!
**계산식 혼동 포인트**

- **희석배수**: 10⁻⁴ (희석한 배율, 항상 분모에 들어감)

- **도말용량**: 0.1 mL (배지에 접종한 양, 항상 분모에 들어감)

- **단위 확인**: CFU/mL를 구하려면 'mL'가 분모에 남아야 하므로, 도말용량은 항상 분모에 위치해야 해요.

암기 팁
"집락 수를 희석과 용량으로 나눈다"고 외우세요. **집/희/용** (집락 수를 희석배수와 용량으로 나눔)으로 기억하면 공식이 헷갈리지 않아요. 핵심! 분모에 희석배수(10⁻⁴)와 용량(0.1)이 곱해지면 10⁻⁵이 되고, 나누기는 역수를 곱하는 것이므로 10⁵을 곱하게 돼요.

국시 빈출 포인트
약사 국시에서는 이 계산 문제를 **희석배수를 10ⁿ 형태로 제시**하거나 **도말용량을 0.1mL 또는 1mL**로 바꿔서 자주 출제해요. 또한 소독제 효과 검증이나 무균시험법과 연계하여 출제되기도 하니, 공식을 완벽히 이해하고 단위 변환에 주의하세요.

기출 변형 주의!
"세균 희석액을 10⁻⁶까지 단계 희석한 후 각 희석액 0.1 mL씩을 도말하여 배양한 결과, 10⁻⁴ 희석배수에서 210개의 집락이 형성되었다. 원액의 생균수(CFU/mL)는?" 이런 식으로 희석 단계를 추가하거나, "30~300 범위를 벗어난 집락 수는 어떻게 처리해야 하는가?"와 같은 응용 문제로 변형될 수 있어요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**

약국에서 직접 제조한 소독용 에탄올(70%)을 보관하던 중, 약사가 육안으로 탁도(Turbidity)가 발생한 것을 발견했어요. 이는 에탄올의 살균력이 충분하지 않거나 용기 오염으로 인해 녹농균(Pseudomonas aeruginosa) 같은 내성균이 증식했을 가능성을 시사해요. 약사는 이 의심되는 제품의 생균수를 정량 평가해야 해요.

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**

1. **검체 채취**: 의심되는 에탄올 용액을 무균적으로 채취해요.

2. **단계 희석**: 멸균 생리식염수나 PBS(Phosphate Buffered Saline)를 사용하여 10⁻¹, 10⁻², 10⁻³, 10⁻⁴ 등으로 단계 희석해요.

3. **도말 및 배양**: 각 희석액 0.1 mL를 Tryptic Soy Agar(TSA) 같은 고체배지에 도말하고 35℃에서 24~48시간 배양해요.

4. **집락 계수 및 계산**: 30~300개 사이의 집락이 형성된 평판을 선택하여 위 공식으로 생균수를 계산해요.

5. **판정**: 생균수가 검출되면 해당 제품은 오염된 것으로 간주하고 폐기 처분해야 해요. 약사는 이 결과를 바탕으로 제조 공정(멸균 방법, 용기 밀봉 상태)을 점검하고 재발 방지 대책을 세워야 해요.

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**

- 소독용 에탄올은 70%(v/v) 농도가 최적의 살균력을 나타내요. 고농도(95% 이상)는 단백질을 급속히 응고시켜 오히려 균 내부까지 침투하지 못해 살균력이 떨어져요.

- 약국에서 제조하는 경우, 제조 기록을 철저히 하고 사용 기한(Expiration date)을 반드시 표기해야 해요.

- 핵심! 약사법에 따라 약국에서 의약품을 제조하는 경우 무균 조작(Aseptic Technique) 원칙을 준수하고, 완제품에 대한 품질 검사(생균수 시험 포함)를 정기적으로 실시해야 해요.

복약지도 프로토콜
"환자분, 이 소독용 에탄올은 개봉 후에는 뚜껑을 꼭 닫아 보관하시고, 개봉 후 3개월 이내에 사용하시는 것이 좋아요. 용기 내부에 하얀 침전물이나 뿌연 현상이 보이면 사용을 중단하시고 약국에 문의해주세요."

선배 약사의 한마디
"약국에서 제조하는 의약품이나 소독제는 단순히 '만들어서 팔면 된다'고 생각하면 큰 오산이에요! 우리는 환자의 건강을 책임지는 전문가로서 **제조 환경 관리, 무균 검증, 사용 기한 설정**까지 모든 과정에 책임을 져야 해요. 국시에서 이 문제는 단순 계산을 넘어, 약사가 의약품의 품질과 안전을 어떻게 관리해야 하는지를 생각해보게 하는 좋은 문제예요. 특히 소독제는 감염 관리의 첫걸음이니까, 제대로 관리하지 않으면 오히려 2차 감염의 원인이 될 수 있다는 점을 꼭 기억하세요!"

## 핵심 개념

- **표준평판법(Standard Plate Count, SPC)** — 시료를 단계 희석하여 고체 배지에 도말한 후 형성된 집락(colony) 수를 세어 생균수를 정량하는 방법입니다. 30~300 CFU/plate 범위의 평판을 선택하여 계산하는 것이 원칙입니다.
- **집락형성단위(Colony Forming Unit, CFU)** — 살아있는 미생물 하나가 배지에서 증식하여 형성한 눈에 보이는 집락 1개를 의미하는 단위입니다. 사균은 집락을 형성하지 못하므로 생균수 측정에 사용됩니다.
- **희석배수(Dilution Factor)** — 원액을 얼마나 희석했는지를 나타내는 값입니다. 10⁻⁴는 원액을 1/10,000로 희석했음을 의미하며, 생균수 계산 시 분모에 위치합니다.
- **생균수(Viable Cell Count)** — 시료 내에서 생존하여 증식 가능한 미생물의 수를 의미하며, 일반적으로 CFU/mL 단위로 표현됩니다. 약국 제조 제품의 무균 상태를 확인하는 중요한 품질 지표입니다.
- **단계 희석법(Serial Dilution)** — 시료를 일정한 비율(보통 10배)로 연속적으로 희석하는 방법입니다. 집락 수가 30~300개 사이가 되도록 적절한 희석배수를 찾기 위해 사용됩니다.

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