# 다음 중 0차 반응 속도론에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

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> subject: 약물 반응 속도론

## 문제

다음 중 0차 반응 속도론에 대한 설명으로 **옳지 않은** 것은?

· 어떤 약물의 초기 농도 C₀ = 60 mg/L, 속도 상수 k = 5 mg/L/hr임
· 이 약물의 분해는 0차 반응을 따름
· 약물의 반감기 및 농도 변화 특성을 평가하고자 함

## 보기

1. 농도-시간 그래프의 기울기는 -5 mg/L/hr이다.
2. 반감기는 초기 농도가 증가할수록 길어진다.
3. 약물이 완전히 소진되는 시간은 12 hr이다.
4. 반감기가 초기 농도와 무관하게 일정하다. **✔ 정답**
5. 이 약물의 반감기는 6 hr이다.

**정답: 4**

## 해설

0차 반응의 반감기는 t½ = C₀/(2k) = 60/(2×5) = 6 hr으로 초기 농도에 비례하므로, 초기 농도가 증가하면 반감기도 길어진다. 따라서 "반감기가 초기 농도와 무관하게 일정하다"는 설명은 1차 반응의 특징으로 0차 반응에서는 옳지 않다. 완전 소진 시간은 C₀/k = 60/5 = 12 hr이 맞다.

## 심화 해설

핵심 해설
**1. 핵심 개념 분석 (Key Concept)**

이 문제는 약동학(Pharmacokinetics)의 가장 기본이면서도 자주 헷갈리는 반응 속도론(Reaction Kinetics), 특히 0차 반응(Zero-Order Reaction)의 특성을 정확히 이해하고 있는지 평가하는 문제예요. 0차 반응은 일정한 속도로 약물이 제거(소실)되는 과정으로, 시간이 지남에 따라 약물 농도가 일정한 비율(일정한 양/hr)로 감소하는 것이 핵심입니다. 반면 1차 반응(First-Order Reaction)은 현재 농도에 비례하여 일정한 비율(일정한 %/hr)로 감소하죠. 이 차이를 반드시 구분해야 해요.

**2. 정답 근거 (Answer Rationale)**

정답은 4번! 0차 반응의 반감기(Half-life, t½)는 t½ = C₀ / (2k)로 정의됩니다. 여기서 C₀는 초기 농도, k는 속도 상수(0차 반응이므로 단위는 농도/시간)예요. 공식을 보면 반감기는 초기 농도(C₀)에 정비례하기 때문에, 초기 농도가 증가하면 반감기도 함께 길어집니다. 따라서 "반감기가 초기 농도와 무관하게 일정하다"는 설명은 1차 반응의 특징이며, 0차 반응에서는 옳지 않습니다.

**3. 오답 분석 (Distractor Analysis)**

- 1번: 혼동 주의! 0차 반응의 미분 속도식은 dC/dt = -k입니다. 즉, 농도-시간 그래프의 기울기는 항상 -k로 일정하며, 문제에서 k=5 mg/L/hr이므로 기울기는 -5 mg/L/hr가 맞아요. (옳은 설명)

- 2번: 위에서 설명했듯 t½ = C₀/(2k)이므로 초기 농도가 증가하면 반감기도 증가합니다. (옳은 설명)

- 3번: 약물이 완전히 소진되는 시간(Zero time, t_z)은 C₀/k = 60/5 = 12 hr이 맞습니다. (옳은 설명)

- 5번: t½ = 60/(2×5) = 60/10 = 6 hr으로 계산됩니다. (옳은 설명)

**4. 연관 개념 정리 (Related Concepts)**

핵심! 0차 반응은 주로 에탄올(Ethanol)이나 고용량의 페니토인(Phenytoin), 아스피린(Aspirin)에서 관찰됩니다. 특히 페니토인은 치료 농도 범위 내에서는 1차 반응을 따르다가 고용량에서 대사 효소가 포화(Saturation)되어 0차 반응(Michaelis-Menten kinetics의 0차 구간)으로 전환되면서 독성 위험(Toxic Risk)이 급격히 증가하므로 용량 조절에 주의해야 해요.

개념 정리

| 구분 | 0차 반응 (Zero-Order) | 1차 반응 (First-Order) |
| --- | --- | --- |
| 속도식 | dC/dt = -k (일정) | dC/dt = -kC (농도 비례) |
| 반감기 (t½) | C₀ / (2k) - 초기 농도에 비례 | ln2 / k - 초기 농도 무관, 일정 |
| 농도-시간 그래프 | 직선 (기울기 -k) | 곡선 (지수적 감소) |
| 약물 예시 | 에탄올, 고용량 페니토인, 아스피린 | 대부분의 약물 (치료 농도 내) |

약리기전 포인트
0차 반응이 일어나는 핵심 이유는 대사 효소(Metabolizing Enzyme)의 포화(Saturation) 때문입니다. 간에서 약물을 대사하는 효소(예: CYP450)가 처리할 수 있는 최대 용량(Vmax)에 도달하면, 더 이상 약물 농도가 높아져도 분해 속도가 증가하지 않고 일정하게 유지됩니다. 이것이 바로 용량 의존성(Dose-dependent) 약동학의 핵심 원리예요.

암기 팁
"0차는 일정하게(Constant), 1차는 비례해서(Proportional)" 기억하세요! 0차 반감기는 '초기농도(C₀)에 비례'하므로 'C₀↑ → t½↑'입니다. 반면 1차 반감기는 '일정(Constant)'하므로 초기 농도와 무관해요. 숫자 '0'은 '둥글고 변함없는 일정한 속도'로, 숫자 '1'은 '1자로 쭉 뻗은 비례 관계'로 연상하면 외우기 쉬워요.

국시 빈출 포인트
약사 국가고시에서 0차 반응은 에탄올(Ethanol)의 약동학과 함께 출제되는 경우가 많습니다. 또한 고용량 페니토인에서 1차 → 0차 반응으로 전환되는 비선형 약동학(Nonlinear PK) 문제는 용량 계산과 독성 관리 측면에서 고난도로 자주 출제되니 반드시 공식과 그래프를 함께 암기하세요.

기출 변형 주의!
"페니토인 300mg/day 복용 중인 환자에게 400mg/day로 증량했을 때 혈중 농도가 예상보다 2배 이상 급증하는 이유는?" 이런 식으로 0차 반응의 임상적 의미를 묻는 응용 문제가 출제될 수 있어요. 단순 공식 암기를 넘어 Michaelis-Menten kinetics의 Vmax, Km 개념까지 연결해서 공부하세요.

## 임상 시나리오

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

만성 뇌전증(Epilepsy) 환자가 약국을 방문하여 "요즘 약이 잘 안 듣는 것 같아서 의사 선생님이 페니토인(Phenytoin) 용량을 하루 300mg에서 400mg으로 늘려주셨어요."라고 말합니다. 환자의 혈중 농도 검사 결과를 확인해보니, 이전 300mg에서 15 mcg/mL로 잘 조절되던 농도가 400mg 복용 후 30 mcg/mL로 급격히 상승했습니다. 치료적 범위(Therapeutic Window)는 10-20 mcg/mL이므로 독성 범위(Toxic Range)에 진입한 것입니다.

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

약사는 이 상황에서 비선형 약동학(Nonlinear Pharmacokinetics)에 의한 농도 급증을 의심해야 해요. 1차 반응에서 0차 반응으로 전환되면서 미세한 용량 증가에도 혈중 농도가 예측 불가능하게 급등할 수 있습니다. 처방 검수(DUR) 시 핵심! 다음과 같이 중재합니다:

- **처방의에게 연락:** "페니토인 400mg 복용 후 혈중 농도가 30 mcg/mL로 치료 범위를 초과했습니다. 용량을 다시 300mg으로 환원하거나, 혈중 농도 모니터링(TDM)을 통해 개인별 최적 용량을 재조정하는 것이 필요합니다."

- **환자 복약지도:** "페니토인은 용량이 조금만 늘어도 혈중 농도가 크게 오를 수 있어요. 절대 임의로 용량을 변경하지 마시고, 정기적으로 혈액 검사를 받으셔야 합니다. 어지러움, 눈떨림(Nystagmus), 보행 장애(Ataxia) 같은 증상이 나타나면 즉시 의사나 약사에게 알려주세요."

**3. 환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**

페니토인은 알부민(Albumin) 결합률이 높은 약물이므로, 저알부민혈증(Hypoalbuminemia) 환자나 신부전 환자에서는 유리 약물 농도(Free drug concentration)가 증가하여 독성 위험이 더 큽니다. 또한 CYP2C9 유전자 다형성(Genetic Polymorphism)에 따라 대사 속도가 개인별로 크게 달라지므로, 치료약물농도감시(TDM)가 필수적입니다. 임신 중 복용 시 태아 히단토인 증후군(Fetal Hydantoin Syndrome) 위험이 있으므로 가임기 여성에게는 반드시 피임 교육을 병행해야 해요.

복약지도 프로토콜
- **복용 시간:** 음식과 함께 또는 식후 복용 (위장 장애 완화)

- **상호작용:** 다른 항뇌전증제(Carbamazepine, Valproic acid)와의 상호작용 주의. 특히 Valproic acid는 페니토인의 알부민 결합을 경쟁적으로 방해하여 유리 농도를 증가시킴

- **금기:** 알코올 금지 (간 대사 경쟁 및 중추신경계 억제 상승)

선배 약사의 한마디
"페니토인은 용량 계산이 까다로운 약물 중 하나예요. 단순히 mg/kg으로 계산하면 안 되고, 반드시 환자의 혈중 농도를 확인하면서 천천히 증량해야 해요. '1차 반응은 안전하고 예측 가능하지만, 0차 반응은 독성의 덫'이라는 말이 있어요. 국시에서도 이 개념은 거의 매년 나오니, 그래프의 기울기 변화와 공식을 눈감고도 그릴 수 있을 때까지 연습하세요!"

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