# 1% 포도당(glucose) 용액의 어는점 내림이 0.101℃일 때, 5% 포도당 용액의 어는점 내림은 얼마인가? (단, 포도당은 비전해질로 가정한다.)

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> language: ko  
> subject: 완충용액 및 등장용액

## 문제

1% 포도당(glucose) 용액의 어는점 내림이 0.101℃일 때, 5% 포도당 용액의 어는점 내림은 얼마인가? (단, 포도당은 비전해질로 가정한다.)

## 보기

1. 0.404℃
2. 0.202℃
3. 0.606℃
4. 0.303℃
5. 0.505℃ **✔ 정답**

**정답: 5**

## 해설

비전해질의 어는점 내림은 농도에 비례한다. 1% 용액의 어는점 내림이 0.101℃이므로, 5% 용액의 어는점 내림 = 0.101 × 5 = 0.505℃이다. 5% 포도당 주사액이 등장임을 확인할 수 있다(0.505 ≒ 0.52℃).

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 비전해질(Non-electrolyte) 용액의 어는점 내림(Freezing point depression) 현상이 농도에 비례한다는 라울의 법칙(Raoult's law)과 ΔTf = Kf × m (m: 몰랄농도) 공식을 묻는 전형적인 약제학(물리약학) 계산 문제예요. 비전해질이므로 해리되지 않고, 어는점 내림은 오직 용질 입자 수(농도)에만 비례합니다.

**1. 핵심 개념 분석 (Key Concept)**

핵심! 비전해질 용액에서 어는점 내림(ΔTf)은 용액의 몰랄농도(molality)에 정비례해요. 문제에서 “1% 포도당(glucose) 용액의 어는점 내림이 0.101℃”라고 주어졌으므로, % 농도가 5배 증가하면 어는점 내림도 5배 증가합니다. 포도당(C₆H₁₂O₆)은 수용액에서 이온으로 해리되지 않는 비전해질이기 때문에 반트호프 인자(i, van't Hoff factor)가 1입니다.

**2. 정답 근거 (Answer Rationale)**

핵심! 어는점 내림은 용질의 몰랄농도에 비례하므로, % 농도(weight/volume)가 비례 관계를 유지한다고 가정하면 ΔTf(5%) = 0.101℃ × (5%/1%) = 0.505℃가 정답입니다. 또한, 5% 포도당 주사액은 생리식염수(0.9% NaCl)와 거의 등장(Isotonic)하여 정맥주사가 가능한데, 그 근거가 바로 어는점 내림이 혈장(약 0.52℃)과 유사한 0.505℃이기 때문입니다.

**3. 오답 분석 (Distractor Analysis)**

혼동 주의! 오답 선택지는 단순 곱셈 오류 또는 다른 조작(예: 제곱, 분할)으로 유도된 값입니다.

- ①번 0.404℃: 0.101 × 4 = 0.404로 착각한 경우.

- ②번 0.202℃: 0.101 × 2 = 0.202로 착각한 경우.

- ③번 0.606℃: 0.101 × 6 = 0.606으로 착각한 경우.

- ④번 0.303℃: 0.101 × 3 = 0.303으로 착각한 경우.

모두 1% → 5% 농도 변화를 정확히 5배로 계산하지 않은 오류입니다.

**4. 연관 개념 정리 (Related Concepts)**

이 문제는 등장화(Isotonization) 개념과 직결됩니다. 약제학에서 주사제 조제 시 용액이 혈장과 등장이 되도록 조절해야 용혈(Hemolysis)이나 적혈구 수축(Crenation)을 방지할 수 있어요. 전해질 용액(예: NaCl)의 경우 반트호프 인자(i)를 고려해야 하며, 등장화 계산(White-Vincent method, Cryoscopic method)이 약사국시에서 자주 출제됩니다.

개념 정리: 어는점 내림(ΔTf) = Kf × m (Kf: 용매의 어는점 내림 상수, 물=1.86℃·kg/mol). 비전해질(i=1)에서 % 농도와 몰랄농도는 근사적으로 비례하므로 간단한 비례식으로 계산 가능.

한눈에 비교!:

| 용질 종류 | 반트호프 인자(i) | 어는점 내림 계산 시 주의점 |
| --- | --- | --- |
| 비전해질(포도당, 자당) | 1 | % 농도에 단순 비례 |
| 전해질(NaCl, KCl) | 2 (완전 해리 시) | 몰랄농도 × i 계산 필요 |

암기 팁: "포도당 5% = 0.505℃ ≒ 0.52℃ = 혈장 어는점"을 함께 외워두면 등장성 주사제 문제에서 빠르게 판단할 수 있어요.

국시 빈출 포인트: 약사국시 물리약학에서 '어는점 내림을 이용한 등장화 계산'은 고전적인 빈출 주제입니다. 특히 % 농도와 몰랄농도 간 전환, 전해질/비전해질 구분이 포인트예요.

기출 변형 주의!: "0.9% NaCl 용액의 어는점 내림이 0.52℃일 때, 몇 % NaCl 용액이 등장인가?" 같은 변형 문제가 나올 수 있어요. NaCl은 i=2이므로 단순 비례가 아니라 0.9%의 1/2인 0.45%가 아님에 주의하세요!

## 임상 시나리오

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

약국에서 정맥주사제(IV infusion)를 조제하는 상황을 가정해볼게요. 의사가 10% 포도당 주사액 500mL를 처방했는데, 해당 환자가 저나트륨혈증(Hyponatremia) 위험이 있어 등장성 용액(5% 포도당)으로 변경해야 하는지 확인 요청이 들어왔습니다. 약사는 어는점 내림 원리를 이용해 10% 포도당 용액의 삼투압이 혈장보다 2배 높은 고장성(Hypertonic)임을 빠르게 계산하고, 처방의에게 등장성 용액으로의 변경을 제안할 수 있습니다.

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

핵심! 약사는 조제 전 항상 처방 검수(DUR) 단계에서 주사제의 등장성을 확인해야 합니다. 비전해질인 포도당은 5%가 등장이므로, 이보다 높은 농도(예: 10%, 20%)는 정맥염(Phlebitis)이나 혈관 손상을 유발할 수 있어 주의가 필요합니다. 약사는 처방의에게 “5% 포도당 용액이 등장이므로, 10% 농도는 말초정맥 주사 시 혈관 자극이 우려됩니다. 중심정맥관(Central line)을 통한 투여가 아니라면 5%로 변경하시는 것이 안전합니다.”라고 중재합니다.

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**

비교적 고장성(예: 10% 포도당) 용액을 말초정맥으로 장기간 투여하면 혈전성 정맥염(Thrombophlebitis) 위험이 증가합니다. 신생아, 노인, 신부전 환자는 삼투압 조절 능력이 떨어지므로 등장성 용액 사용이 원칙입니다.

복약지도 프로토콜: 외래 환자에게 수액 처방 시 “이 수액은 혈액과 같은 삼투압으로 만들어져 혈관에 안전하게 들어갑니다.”라고 설명하면 이해가 쉬워요.

선배 약사의 한마디: “물리약학의 기본 원리는 단순 암기가 아니라 실제 조제와 처방 검수에 바로 적용돼요. 어는점 내림 하나만 알아도 ‘이 주사제가 정맥에 맞아도 되는 농도인가?’를 즉시 판단할 수 있답니다. 국시 공부할 때 이론과 실무를 연결하는 습관을 꼭 들이세요!”

## 핵심 개념

- **어는점 내림** — 용질을 첨가할 때 순수한 용매의 어는점보다 낮아지는 현상으로, 비전해질의 경우 용질의 몰랄농도에 비례함.
- **등장성** — 용액의 삼투압이 혈장(어는점 약 -0.52℃)과 같아 적혈구의 용혈이나 수축을 일으키지 않는 성질.
- **비전해질** — 수용액에서 이온으로 해리되지 않는 물질로, 포도당, 자당, 요소 등이 있으며 반트호프 인자가 1임.
- **라울의 법칙** — 용액의 증기압 내림, 어는점 내림, 끓는점 오름 등이 용질의 몰분율에 비례한다는 물리화학 법칙.
- **반트호프 인자** — 용질이 용액에서 해리되어 생성되는 입자 수를 나타내는 인자로, 비전해질은 1, NaCl은 2, CaCl₂는 3임.

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