# Young 방정식(Young's equation)에서 접촉각(θ)이 0° < θ < 90°일 때 액체의 젖음성(wettability)을 올바르게 설명한 것은?

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> language: ko  
> subject: 계면 현상

## 문제

Young 방정식(Young's equation)에서 접촉각(θ)이 0° < θ < 90°일 때 액체의 젖음성(wettability)을 올바르게 설명한 것은?

## 보기

1. 액체가 고체 표면을 완전히 퍼지는 완전 젖음 상태를 나타낸다.
2. 액체가 고체 표면을 완전히 젖히지 못하는 비젖음 상태를 나타낸다.
3. 고체 표면이 소수성임을 나타내며 액체는 퍼지지 않는다.
4. 액체가 고체 표면을 부분적으로 젖히는 친수성 상태를 나타낸다. **✔ 정답**
5. 액체가 고체 표면에서 완전히 구형 방울을 형성하는 상태를 나타낸다.

**정답: 4**

## 해설

Young 방정식에서 접촉각 θ = 0°이면 완전 젖음(complete wetting), 0° < θ < 90°이면 부분 젖음(partial wetting, 친수성 표면), 90° < θ < 180°이면 소수성 표면(부분 비젖음), θ = 180°이면 완전 비젖음(complete non-wetting)을 나타낸다. 따라서 0° < θ < 90°는 액체가 고체 표면을 부분적으로 젖히는 친수성 상태이다.

## 심화 해설

핵심 해설
**핵심 개념 분석 (Key Concept)**
이 문제는 Young 방정식(Young's equation)에서 접촉각(Contact angle, θ)의 의미와 고체 표면의 젖음성(Wettability)을 이해하고 있는지 묻고 있어요. 접촉각은 액체 방울이 고체 표면에 놓였을 때, 액체-고체 계면과 액체-기체 계면이 이루는 각도로, 고체 표면의 친수성(Hydrophilic) 또는 소수성(Hydrophobic) 특성을 정량적으로 나타냅니다. Young 방정식: γ_sv = γ_sl + γ_lv * cosθ (여기서 γ_sv는 고체-증기 계면장력, γ_sl은 고체-액체 계면장력, γ_lv는 액체-증기 계면장력).

**정답 근거 (Answer Rationale)**
핵심! 0° < θ < 90°인 경우, 액체는 고체 표면을 완전히 퍼지지도 않고 완전히 밀어내지도 않은 중간 상태, 즉 부분 젖음(Partial wetting) 상태입니다. 이때 액체와 고체 간의 친화력이 비교적 높아 표면에 퍼지려는 성질이 있어, 고체 표면은 친수성(Hydrophilic) 특성을 띤다고 해석합니다. 접촉각이 작을수록 젖음성이 좋아지며, 약제학적으로는 정제의 붕해(Disintegration)나 분말의 습윤성(Wettability)을 평가하는 데 활용됩니다.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**
혼동 주의!
①번: 접촉각이 정확히 0°일 때 완전 젖음(Complete wetting) 상태입니다. 0° < θ < 90°는 완전 퍼짐이 아닌 부분적 퍼짐이므로 틀렸어요.
②번: 비젖음(Non-wetting) 상태는 접촉각이 90°보다 클 때 나타납니다. 0° < θ < 90°는 오히려 젖음성이 있는 상태예요.
③번: 소수성(Hydrophobic) 표면은 접촉각이 90°를 초과할 때입니다. 0° < θ < 90°는 친수성 표면을 나타냅니다.
⑤번: 완전히 구형 방울을 형성하는 상태는 접촉각이 180°인 완전 비젖음(Complete non-wetting) 상태입니다. 이는 액체와 고체 간 친화력이 전혀 없는 경우예요.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**
약제학 제제 설계에서 접촉각의 개념은 매우 중요합니다. 계면활성제(Surfactant)를 첨가하여 접촉각을 낮추면 분말의 습윤성을 개선하여 현탁제(Suspension)의 안정성을 높이거나 정제(Tab)의 붕해를 촉진할 수 있어요. 또한, 코팅 정제(Coated tablet)의 경우 코팅액의 젖음성이 좋지 않으면 필름 형성이 불균일해질 수 있으므로 주의해야 합니다.

개념 정리
접촉각(θ)에 따른 젖음성 분류:

| 접촉각(θ) | 젖음성 상태 | 표면 특성 |
| --- | --- | --- |
| θ = 0° | 완전 젖음(Complete wetting) | 초친수성(Superhydrophilic) |
| 0° < θ < 90° | 부분 젖음(Partial wetting) | 친수성(Hydrophilic) |
| θ = 90° | 중간(Transition) | 중성(Neutral) |
| 90° < θ < 180° | 부분 비젖음(Partial non-wetting) | 소수성(Hydrophobic) |
| θ = 180° | 완전 비젖음(Complete non-wetting) | 초소수성(Superhydrophobic) |

암기 팁
"0°에 가까울수록 '쫙~ 퍼진다(젖음)', 180°에 가까울수록 '동그랗게 뭉친다(비젖음)'고 기억하세요. 90°는 젖음과 비젖음의 경계선이에요. 친수성(Hydrophilic) = 물을 좋아함 = 퍼짐 = 낮은 접촉각, 소수성(Hydrophobic) = 물을 싫어함 = 뭉침 = 높은 접촉각."

국시 빈출 포인트
약제학에서 Young 방정식은 접촉각과 계면장력의 관계를 수식으로 이해하는 문제로 출제되며, 특히 접촉각 범위에 따른 젖음성 분류와 각 범위가 갖는 제제학적 의미(예: 습윤제 필요성, 붕해제 선택 등)를 연결 지어 물어보는 경우가 많습니다.

기출 변형 주의!
"분말 A의 접촉각이 30°이고 분말 B의 접촉각이 120°입니다. 현탁제 제조 시 습윤제를 더 많이 첨가해야 하는 분말은?"과 같은 식으로, 단순 정의 암기를 넘어 접촉각 차이를 제제 설계 전략과 연결하는 문제로 변형될 수 있어요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**
약사가 약국에서 의약품을 조제할 때, 난용성 약물(Poorly soluble drug)을 함유한 현탁액 제제를 조제해야 합니다. 제품 설명서에는 "사용 전 잘 흔들어 주세요(Shake well before use)"라고 적혀 있지만, 환자가 "가루가 물에 잘 섞이지 않고 덩어리져요"라고 불편을 호소합니다.

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**
핵심! 난용성 분말은 접촉각이 높아 물에 젖지 않기 때문에 덩어리가 지는 현상이 발생합니다. 약사는 이 원리를 이해하고, 환자에게 다음과 같이 복약지도해야 합니다.
1. **처방 검수(DUR):** 현탁액 제제의 경우 분말이 가라앉을 수 있으므로, 매 복용 전에 충분히 흔들어서 균일한 현탁 상태를 유지하도록 안내합니다.
2. **문제 평가(Evaluation):** "분말의 접촉각이 높아 물에 잘 젖지 않아서 그런 거예요. 힘껏 흔들면 표면에 공기 방울이 생기면서 오히려 섞이기 어려울 수 있으니, 부드럽고 일정한 속도로 흔들어 주세요."
3. **복약지도(Counseling):** "현탁액은 복용 직전에 흔들어야 하고, 이미 흔든 후 시간이 지나면 다시 흔들어서 복용하세요. 필요하면 약국에서 소량의 계면활성제가 포함된 시럽 기제로 대체 조제하는 것도 고려할 수 있습니다."

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**
현탁제에서 분말이 충분히 젖지 않으면 약물의 용출(Dissolution)이 불완전해져 생체이용률(Bioavailability)이 저하될 수 있습니다. 따라서 현탁제의 습윤성(Wettability) 개선은 치료 효과를 보장하는 핵심 요소예요.

복약지도 프로토콜
현탁액 복용 시: "사용 전에 반드시 세게 흔들어 주세요. 가루가 바닥에 가라앉아 있어요." / "약을 복용할 때는 반드시 눈금이 있는 계량컵을 사용해 정확한 양을 따라 드세요." / "개봉 후에는 냉장 보관하지 말고 실온에 두세요. (일부 제품은 냉장 보관해야 할 수 있으니 제품 설명서 확인)"

선배 약사의 한마디
"약제학에서 배운 접촉각과 젖음성 개념이 실제 약국 현장에서 바로 적용되는 사례예요! 난용성 약물을 처방받은 환자가 현탁액이 잘 섞이지 않는다고 불평할 때, '접촉각이 높아서 그렇다'는 이론을 떠올리면 환자에게 과학적으로 설명해줄 수 있어요. 단순히 '흔들어 드세요'보다 '왜 흔들어야 하는지'를 이해하면 환자 순응도(Compliance)도 훨씬 높아진답니다."

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