손소독제 만드는 방법 2 - 퍼센트에 따라 알아보기 (feat. 에탄올 질량 구하기)

요즘, 손소독제 구하기가 어려워서 집에서 만드시는 분들이 많으시죠. 마스크 가격이 오른 것도 모자라서 손소독제도 너무 비싸졌기 때문이죠. 그런데, 약국용 에탄올 사기도 어렵고, 에탄올 마저 가격이 조금씩 오르는 것 같더라구요. 언제쯤 이 사태가 진정될런지... 일단 손을 열심히 씻어야겠다는 생각이 드네요. 

 

손소독제를 만드는 구체적인 방법은 제가 얼마 전에 올려두었답니다. 오늘은 퍼센트 계산을 해보려고 해요~:)  

손소독제 집에서 만들기 - 간단해요! (약국용 에탄올 & 유통기한)

 

본론에 앞서 먼저, 질병관리본부 웹사이트를 소개할게요!

질병관리본부 웹사이트

 

현재, 우리나라의 코로나바이러스 대처상황은 질병관리본부 사이트를 통해서 확인할 수 있습니다. 정보알림 탭에 가장 궁금한 질문들(FAQ)란을 보면 정리가 잘 돼 있더라구요~ 바로알기 탭이나 팩트체크로 불안한 마음도 정리되는 것 같아요! 질병관리본부와 의료진 및 애쓰시는 분들 ㅜㅜ 감사합니다! 

링크 첨부할게요! http://ncov.mohw.go.kr/index_main.jsp

 

 

오늘 나누고 싶었던 이야기는 에탄올과 정제수 비율에 관한 것이에요.

 

정확한 내용을 찾기가 어려워서... 제가 외국 사이트들도 조금씩 뒤져보고 나름의 결론을 내렸거든요. 에탄올과 정제수 비율이 각자 맞고 틀렸다고 하니까 정신이 없더라구요... ㅎㅎ 일단 소독이 제일 잘 된다는 에탄올은 70%가 맞는데요, 이 70%가 부피퍼센트 70(v/v)%인지, 질량퍼센트70(w/v)% 인지가 관건이더라구요. 왜냐하면, 에탄올이 부피로 70ml를 퍼센트를 맞추는 것과 질량으로 퍼센트를 맞추는 것에 차이가 있거든요.

 

먼저, 부피퍼센트(v/v%)는 용액 전체의 부피 분의 용질의 부피 X 100%입니다. (volume per volume)

부피분의 질량퍼센트(w/v%)는 용액 전체의 부피 분의 용질의 질량 X 100% 이고요, (weight per volume) 

 

 

부피퍼센트 계산은 간단하지만 질량퍼센트는 좀 달라지는데요, 밀도를 계산해줘야 하기 때문입니다. 에탄올의 밀도가 0.789g/ml 즉, 1ml 당 0.789g 들어있기 때문에 양이 더 적어지게 되는 것이지요. 정제수는(물) 밀도가 1g/ml이라서 따로 계산할 필요가 없답니다. 

 

그래서, 가장 효과가 좋다는 70% 에탄올이 도대체 질량퍼센트 기준이냐, 부피퍼센트 기준이냐에 따라서 희석해야 하는 양이 달리지게 됩니다. 그런데, 아래 사이트에서 재밌는 것을 알게 됐는데요, 실제 실험실에서 실험을 할 때도 에탄올 % 표기에 v/v, w/v 가 많이 빠져있어서 실험할 때, 주의해야 한다고 하네요. 어떤 퍼센트를 사용했는지에 따라 희석하는 양이 차이가 있으니까요. 그런데, 실제로 실험할 때 거의 v/v를 사용하실 것 같은데, w/v도 자주 사용되는지 모르겠네요.

 

(에탄올 농도 실험시, 퍼센트를 확인하라는 재밌는 사이트 내용)

%, v/v, w/v, w/w

 

 

계산을 해보겠습니다.

 

약국용 소독약 100ml 에탄올 83ml 의 부피퍼센트 v/v구하기 

부피퍼센트로 구했을 때, 70% 만드는 방법은? 
83/ (100+x) = 0.7 
83 = 70 + 0.7x 
0.7x = 13 
x = 18.671...

18.7ml의 추가 정제수가 필요합니다.

 

약국용 소독약 100ml 에탄올 83ml 의 질량퍼센트 w/v구하기 

에탄올의 밀도가 0.789g/ml 입니다. 
0.789 x 83 / (0.789 x 83 + 17) x 100  
= 65.487/82.487 x 100  
= 79.39... = 79.40 % 

약국용 소독약 83ml에 들어있는 에탄올 질량 퍼센트는 79.4 (w/v)% 입니다. 

질량퍼센트를, 70%으로 맞춰보면? 
65.487/(82.487 + x) x 100 = 70 
65.487 = 0.7x + 57.7409 
0.7x = 7.7461 
x= 11.065... 

11ml 의 추가 정제수가 필요합니다.

두 퍼센트 간에 추가 정제수 양이 차이가 있는 것을 확인할 수 있습니다. 하지만 둘 중에서 아직 무엇이 더 효과가 좋다고 말할 수는 없는 것 같아요. 

 

미국 질병관리본부라고 할 수 있는 CDC 에서는 신종코로나바이러스에 대한 소독제의 농도를 최소 60% 이상이면 된다고 보더라구요~ ㅎㅎ

미국 질병통제예방센터 (여기도 딱히, 퍼센트 종류?가 안나와 있네요 ㅎㅎ )

만약에, 70% 기준이 질량퍼센트 농도였는데, 실수로 부피퍼센트 분량을 추가한다면, 어떻게 될까요?

65.487 / (82.487 + 18.571) * 100 = 64.46839 % 가 나옵니다. 그래도, 60%를 넘기 때문에 효과가 나쁘지 않습니다.

그럼 또 만약에, 70% 기준이 부피퍼센트 농도였는데, 실수로 질량퍼센트 분량을 추가한다면, 어떻게 될까요? 

질량퍼센트로 계산하는데, 18ml를 추가하는 경우에는 83 / (100 + 11) * 100 = 74.77 % 가 나옵니다. 70%를 넘지만 이것도 효과가 없는 것은 아니죠! ㅎㅎ 

 

저는  약국용 에탄올 100ml 기준으로 생각해보면,

약국용 83% 에탄올 100ml + 정제수 10ml + 글리세린 3ml 정도로 잡아봤어요.

만약, 정제수만 넣으면 15ml정도면 좋을 것 같더라구요

 

(글리세린 밀도는 생각하지 말도록 해요~ㅠㅠ 참고로, 글리세린의 밀도 1.261g/ml입니다. 글 쓰다가 당이 떨어져서 어질어질... 초콜렛 어딨더라 ;;; )

 

여튼 각 퍼센트의 70%에서 효과가 가장 좋은 것이란 뜻이지, 에탄올 함량이 높아서 소독효과가 좋은 건 아니고, 70%가 안돼서 효과 없는 것도 아니기 때문이죠. 작은 차이에 대해서는 각자 판단하셔서, 여유있는 맘으로 만들어서 쓰시면 좋을 것 같습니다~  :)