# 2차 반응과 1차 반응의 차이점에 대한 설명으로 옳은 것은?

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> subject: 약물 반응 속도론

## 문제

2차 반응과 1차 반응의 차이점에 대한 설명으로 옳은 것은?

## 보기

1. 2차 반응의 반감기는 초기 농도와 무관하게 일정하다.
2. 2차 반응의 적분 속도식은 ln[A] = ln[A]₀ - kt이다.
3. 2차 반응의 속도상수 단위는 time⁻¹이다.
4. 2차 반응에서 ln[A] 대 t 그래프는 직선을 나타낸다.
5. 2차 반응의 반감기는 초기 농도가 증가할수록 짧아진다. **✔ 정답**

**정답: 5**

## 해설

2차 반응의 반감기 t₁/₂ = 1/(k[A]₀)에서 초기 농도 [A]₀가 클수록 반감기는 짧아진다. 반감기가 초기 농도와 무관한 것은 1차 반응의 특성이다. 2차 반응의 속도상수 단위는 L/(mol·time) 또는 M⁻¹·time⁻¹이며, ln[A] 대 t 직선은 1차 반응의 특성이다.

## 심화 해설

핵심 해설
**핵심 개념 분석 (Key Concept)**

이 문제는 반응차수(Reaction Order)의 기본 개념, 특히 2차 반응(Second-order reaction)과 1차 반응(First-order reaction)의 차이를 이해하고 있는지 평가하는 문제예요. 약동학(Pharmacokinetics)에서 약물의 소실 속도는 대부분 1차 반응(선형 약동학)을 따르지만, 일부 약물이나 고용량에서는 비선형 약동학(Nonlinear PK)이나 2차 반응의 특성을 보일 수 있어요. 반응차수에 따라 반감기(Half-life, t½) 계산식, 속도상수 단위, 그래프의 형태가 모두 달라지므로 정확히 구분해야 합니다.

**정답 근거 (Answer Rationale)**

5번 선택지가 정답입니다. 핵심! 2차 반응의 반감기 공식은 t½ = 1 / (k[A]₀)로, 초기 농도 [A]₀에 반비례합니다. 따라서 초기 농도가 증가하면 반감기는 짧아집니다. 예를 들어, 반응물의 초기 농도가 2배가 되면 반감기는 절반으로 줄어듭니다. 이는 초기 농도와 무관하게 일정한 반감기를 가지는 1차 반응(t½ = ln2 / k)과의 가장 큰 차이점입니다. 이러한 특성은 약물의 용량 의존적 제거(Dose-dependent elimination) 현상, 예를 들어 페니토인(Phenytoin)이나 에탄올(Ethanol)의 포화 대사(Saturable metabolism)를 설명하는 데 중요합니다.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**

⚠️ **1번 오답 분석**: 2차 반응의 반감기는 초기 농도에 따라 달라지며, 혼동 주의! "초기 농도와 무관하게 일정한 반감기"는 1차 반응의 특징입니다. 1차 반응은 t½ = 0.693/k 이므로 초기 농도의 영향을 받지 않습니다.

⚠️ **2번 오답 분석**: ln[A] = ln[A]₀ - kt는 1차 반응의 적분 속도식입니다. 혼동 주의! 2차 반응의 적분 속도식은 1/[A] = 1/[A]₀ + kt입니다. 두 반응차수의 적분식을 반드시 구분하세요.

⚠️ **3번 오답 분석**: 2차 반응의 속도상수 단위는 L·mol⁻¹·time⁻¹ (또는 M⁻¹·time⁻¹)입니다. 혼동 주의! time⁻¹은 1차 반응의 속도상수 단위입니다. 속도 방정식 v = k[A]²에서 농도(mol/L)의 제곱이 분모에 오므로, k의 단위는 L·mol⁻¹·time⁻¹이 됩니다.

⚠️ **4번 오답 분석**: ln[A] 대 t 그래프가 직선이 되는 것은 1차 반응의 특징입니다. 혼동 주의! 2차 반응에서는 1/[A] 대 t 그래프가 직선을 나타냅니다.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**

반응차수는 약물의 용량-시간 관계를 예측하는 데 매우 중요합니다. 0차 반응(Zero-order reaction)의 경우 v = k (농도와 무관), 반감기 t½ = [A]₀/2k 이며, 에탄올(Ethanol)의 대사나 고용량 아스피린(Aspirin)이 이에 해당합니다. 각 차수별 반감기와 속도상수 단위를 비교하며 암기하는 것이 중요합니다.

개념 정리

| 반응차수 | 속도법칙 (미분형) | 적분 속도식 | 반감기 (t½) | 속도상수 단위 | 직선 그래프 (y vs x) |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 0차 | v = k | [A] = [A]₀ - kt | [A]₀ / 2k | 농도·time⁻¹ | [A] vs t |
| 1차 | v = k[A] | ln[A] = ln[A]₀ - kt | 0.693 / k | time⁻¹ | ln[A] vs t |
| 2차 | v = k[A]² | 1/[A] = 1/[A]₀ + kt | 1 / (k[A]₀) | M⁻¹·time⁻¹ | 1/[A] vs t |

암기 팁

"1차는 'ln'과 'time⁻¹', 반감기는 고정값! 2차는 '1/[A]'와 'M⁻¹·time⁻¹', 반감기는 농도에 반비례!" 이렇게 연관지어 외우면 헷갈리지 않아요.

국시 빈출 포인트

약동학 문제에서 "다음 중 1차 약동학을 따르는 약물의 특성으로 옳은 것은?"이라는 식으로 반감기와 속도식을 응용한 문제가 자주 출제됩니다. 특히 비선형 약동학(Nonlinear PK)과 연결하여, 어떤 상황에서 1차에서 2차 또는 0차로 전환되는지(Michaelis-Menten kinetics)를 묻는 고난도 문제도 출제되니 주의하세요.

기출 변형 주의!

"페니토인(Phenytoin)의 치료 농도 범위에서 용량을 2배 증가시켰을 때 반감기가 어떻게 변화하는가?"와 같은 문제로 변형될 수 있어요. 핵심! 치료 농도 범위 내에서는 1차 반응에 가깝지만, 고용량에서 CYP450 효소가 포화되면 0차 반응(Michaelis-Menten kinetics)으로 전환되어 반감기가 크게 증가합니다.

## 임상 시나리오

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

만성 심부전 환자에게 디곡신(Digoxin)을 투여 중인데, 최근 신기능이 급격히 저하된 환자가 내원했습니다. 디곡신의 약동학은 주로 1차 반응(선형)을 따르지만, 분포용적(Vd)이 크고 치료 범위(Therapeutic window)가 좁아 치료약물농도감시(TDM, Therapeutic Drug Monitoring)가 필수입니다. 약사는 이 환자에게 어떤 복약지도를 해야 할까요?

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

1. **처방 검수(DUR)**: 신기능 저하(예: CrCl 감소)가 확인되면 디곡신의 신장 배설이 감소하여 혈중 농도가 상승할 위험이 있습니다. 핵심! 처방전을 검토하여 디곡신 용량이 신기능에 맞게 조절되었는지 확인합니다.

2. **문제 평가(Evaluation)**: 디곡신은 분포용적이 크고(Vd 약 7 L/kg), 반감기가 신기능에 따라 크게 변합니다 (정상 신기능: 36시간, 말기 신부전: 3~5일). 신기능 저하 시 반감기가 길어지므로 축적 독성(Accumulation toxicity) 위험이 높습니다. 디곡신 독성 농도는 일반적으로 2.0 ng/mL 초과이며, 심각한 부정맥(Arrhythmia)을 유발할 수 있습니다.

3. **복약지도(Counseling)**: "선생님, 디곡신은 신장 기능이 나빠지면 체내에 오래 남아 부작용 위험이 커져요. 현재 신기능이 좋지 않으시므로 처방 의사 선생님께서 용량을 조절하셨을 거예요. 규칙적인 혈액 검사(TDM)가 꼭 필요하며, 메스꺼움, 구토, 시야 흐림, 맥박이 느려지는 증상이 나타나면 즉시 약국이나 병원에 알려주세요."

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**

- 약물상호작용(Drug Interaction): 아미오다론(Amiodarone), 베라파밀(Verapamil), 퀴니딘(Quinidine) 등은 디곡신의 분포용적과 신장 배설을 변화시켜 혈중 농도를 상승시킵니다. 특히 신부전 환자에서 이러한 상호작용은 더욱 위험합니다.

- 핵심! 저칼륨혈증(Hypokalemia)은 디곡신 독성을 현저히 증가시키므로, 이뇨제 병용 시 칼륨 수치를 반드시 모니터링해야 합니다.

복약지도 프로토콜
1. 디곡신은 식사와 관계없이 복용 가능하나, 일정한 시간에 복용하세요 (생체이용률 일정 유지). 2. 다른 약(특히 제산제)과 2시간 간격을 두고 복용하세요 (흡수 저하 방지). 3. 규칙적인 맥박 측정과 정기적인 혈중 농도 검사가 중요합니다. 4. 부작용(식욕부진, 오심, 시각 장애, 서맥) 발생 시 즉시 의사나 약사와 상담하세요.

선배 약사의 한마디
"약동학 개념은 단순히 시험을 위한 암기가 아니라, 실제 환자에게 더 안전하고 효과적인 약물 요법을 제공하기 위한 필수 도구예요! '이 약이 어떤 차수의 반응을 따르는가'를 이해하면, 신기능이 나쁜 환자에게 용량을 어떻게 조절해야 하는지, TDM이 왜 중요한지가 자연스럽게 보입니다. 반응차수 하나로 환자의 생명을 지킬 수 있다는 생각으로 공부하세요!"

## 핵심 개념

- **반응차수 (Reaction Order)** — 반응 속도가 반응물 농도에 의존하는 차수를 나타내며, 0차, 1차, 2차 등으로 구분됩니다. 약물의 소실 속도를 예측하는 데 핵심적인 개념입니다.
- **반감기 (Half-life, t½)** — 약물의 혈중 농도가 절반으로 감소하는 데 걸리는 시간입니다. 1차 반응에서는 일정하지만, 2차 반응에서는 초기 농도에 반비례합니다.
- **적분 속도식 (Integrated Rate Law)** — 반응물 농도와 시간의 관계를 나타내는 방정식으로, 각 반응차수에 따라 고유한 형태를 가집니다. 예를 들어 2차 반응은 1/[A] = 1/[A]₀ + kt입니다.
- **속도상수 (Rate Constant, k)** — 반응 속도를 결정짓는 비례 상수로, 반응차수에 따라 단위가 달라집니다. 2차 반응의 단위는 M⁻¹·time⁻¹입니다.
- **비선형 약동학 (Nonlinear Pharmacokinetics)** — Michaelis-Menten kinetics를 따르며, 고용량에서 효소가 포화되어 1차 반응에서 0차 반응으로 전환되는 현상입니다. 페니토인, 에탄올 등이 대표적입니다.

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