Lesson 2 of 20

농도를 재는 세 가지 말 — mM · % · µg/ml

논문은 세 가지를 한 문단에 섞어 쓴다

논문 방법 문단에서 농도가 나오는 자리를 모아 보면 이렇습니다.

mM HEPES · 150 mM NaCl        ← 몰농도
5% Triton X-100 · 10% glycerol ← 백분율
µg/ml Polybrene · 3 µg/ml Puromycin ← 질량/부피

왜 제각각일까요? 편한 것이 다르기 때문입니다.

High school농도를 재는 세 가지 말

논문 한 문단에 세 가지 농도 표기가 섞여 나옵니다. 각각 다른 것을 세는 방식이에요.

표기	세는 것	예
mM (몰농도)	분자의 개수	50 mM Tris
% (백분율)	부피나 무게의 비율	1% Triton
µg/ml	무게 ÷ 부피	3 µg/ml 퓨로마이신

몰농도만이 분자 수를 나타냅니다 — 나머지 둘은 무게나 부피입니다.

🔢

몰농도 (M · mM)

개수가 중요할 때. 완충액·염처럼 화학적으로 작용하는 것.

💯

% (w/v · v/v)

분자량이 정해지지 않았거나 클 때. 계면활성제·혈청·글리세롤.

⚖️

µg/ml

약이나 항체처럼 양이 곧 효과일 때.

Triton X-100 이 % 로 적힌 이유 — 이건 한 가지 분자가 아니라 에틸렌옥사이드 사슬 길이가 제각각인 혼합물입니다. 분자량이 하나로 안 정해져요.

High school왜 몰농도가 중요한가

화학 반응은 분자 개수로 일어납니다. 무게가 아니에요.

사과 1kg과 수박 1kg은 무게가 같지만 개수가 다릅니다. 분자도 그래요 — 큰 분자는 같은 무게에 개수가 적습니다.

물질	분자량	1 g에 들어 있는 분자 수
작은 분자 (예: 글리신)	75	많음
큰 분자 (예: 단백질)	50,000	훨씬 적음

몰농도 = 무게 ÷ 분자량 ÷ 부피 — 분자량을 알아야 계산됩니다.

MW 는 교과서·제조사 값입니다. 논문에 적힌 것은 % 와 mM 뿐이에요.

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# 세 가지 사이를 오간다
def pct_to_mM(pct, MW, 밀도=1.0):
    """w/v % → mM.  1% = 10 g/L"""
    return pct * 10 * 밀도 / MW * 1000

def mM_to_ug_ml(mM, MW):
    return mM * MW / 1000

시약 = [("Triton X-100", 0.5, 625), ("SDS", 0.1, 288), ("글리세롤", 10.0, 92)]

print(f"{'시약':16}{'논문 값':>8}{'MW':>7}{'몰농도':>12}")
for 이름, pct, MW in 시약:
    mM = pct_to_mM(pct, MW)
    print(f"{이름:16}{pct:>7.1f}%{MW:>7}{mM:>10.1f} mM")
print()
print("논문의 20 mM HEPES 는 몇 µg/ml 인가:")
print(f"  {mM_to_ug_ml(20, 238.3):.0f} µg/ml   (HEPES MW 238.3)")

High school%가 뜻하는 것이 셋이다

가장 헷갈리는 표기입니다. %가 세 가지 뜻으로 쓰여요.

표기	뜻	쓰이는 곳
w/v %	100 ml에 몇 g	고체를 녹일 때 (SDS 등)
v/v %	100 ml에 몇 ml	액체를 섞을 때 (에탄올, Triton)
w/w %	100 g에 몇 g	드묾

논문은 대개 어느 것인지 안 적습니다. 관행으로 판단해요 — 고체면 w/v, 액체면 v/v입니다.

1% SDS = 1 g/100 ml · 1% Triton = 1 ml/100 ml — 같은 1%인데 다릅니다.

논문의 폴리브렌 8 µg/ml · 퓨로마이신 3 µg/ml 도 이렇게 만듭니다.

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# 희석 계산 — 실험실에서 하루에도 몇 번씩 한다
def 필요한_원액(C2, V2, C1):
    """C1 V1 = C2 V2"""
    return C2 * V2 / C1

일 = [
    ("Triton X-100", 10.0, 0.5, 50),      # 원액 10%, 목표 0.5%, 50 mL
    ("NaCl",        5000.0, 150.0, 50),   # 5 M 원액 → 150 mM
    ("퓨로마이신",     10000.0, 3.0, 10),  # 10 mg/mL → 3 µg/mL
]
print(f"{'시약':14}{'원액':>10}{'목표':>10}{'만들 부피':>10}{'넣을 양':>12}")
for 이름, C1, C2, V2 in 일:
    V1 = 필요한_원액(C2, V2, C1)
    단위 = "mL" if V1 >= 1 else "µL"
    값 = V1 if V1 >= 1 else V1 * 1000
    print(f"{이름:14}{C1:>10.0f}{C2:>10.1f}{V2:>8} mL{값:>9.1f} {단위}")
print()
print("나머지는 용매로 채운다. '넣을 양' 을 먼저 넣고 채우는 게 아니라,")
print("총 부피를 맞추는 것이 원칙이다 — 부피가 더해지지 않는 경우가 있다.")

High school실무에서의 계산

원액을 희석해 쓰는 것이 기본입니다. 공식은 하나예요.

C₁V₁ = C₂V₂ — 진한 것 얼마 + 물 = 묽은 것 얼마

예	계산
1 M 원액으로 50 mM 10 ml 만들기	1000 × V₁ = 50 × 10 → V₁ = 0.5 ml
나머지	물 9.5 ml

주의할 점 — 마지막에 부피를 맞추는 것이지 물 9.5 ml를 더하는 게 아닙니다. 정확히 하려면 "10 ml까지 채운다"예요. 물질이 녹으면 부피가 조금 변하니까요.

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Triton X-100 이 몰농도가 아니라 % 로 적히는 이유는?

🤔 Check yourself

5 M NaCl 원액으로 150 mM 용액 50 mL 를 만들려면?