혈중알코올농도 계산기의 작동 원리

세 종류의 숫자

• 측정 가능한 사실. 술에 든 알코올의 g은 용량과 도수에서 나옵니다. 단위 환산은 정확합니다.
• 모델의 가정. 분포용적, 분해 속도, 흡수 속도는 발표된 인구 자료에서 가져옵니다.
• 개인의 불확실성. 각자의 실제 값은 알 수 없습니다. 범위는 이 불확실성이 결과를 얼마나 바꾸는지 보여 줄 뿐, 없애지는 못합니다.

1단계: 술에 든 알코올의 g

알코올(g) = 용량(mL) × 도수(%) ÷ 100 × 0.789g/mL. 계수 0.789g/mL은 법의학 실무에서 쓰는 에탄올의 밀도입니다. 순수 에탄올의 밀도는 20°C에서 789.24kg/m³이며, EU에서는 이 온도에서 부피 기준 알코올 도수를 정의합니다.

예: 5% 맥주 500mL에는 500 × 0.05 × 0.789 = 19.7g의 알코올이 들어 있습니다. 칵테일의 알코올은 알코올이 든 재료 각각에 들어 있는 알코올을 합한 양입니다. 얼음, 주스, 믹서는 부피를 늘릴 뿐 알코올을 더하지 않습니다.

출처: AAFS Standards Board, Best Practice Recommendation for Performing Alcohol Calculations in Forensic Toxicology; International Organization of Legal Metrology, International Alcoholometric Tables (OIML R 22).

2단계: g에서 농도로

농도(g/L) = 흡수된 알코올(g) ÷ (V_d(L/kg) × 체중(kg)). V_d는 분포용적으로, 체중 1kg이 알코올에 제공하는 혈액 상당 용적이 몇 리터인지를 나타냅니다. 수분 비율이 낮은 몸에서는 더 작습니다. g/L을 10으로 나누면 익숙한 g/100mL(%)이 됩니다.

이는 ANSI/ASB 모범 실무 권고 122에 제시된 질량/부피 형식입니다. 혈액 밀도 계수는 적용하지 않으며, 혈액 1kg당 g으로 정의된 위드마크의 원래 계수와 섞어 쓰지도 않습니다.

범위는 ASB 122의 고정 범위입니다. 남성과 여성의 중앙값은 Maskell과 동료들(2023)이 보고한 인구 중앙값이고, “선택 안 함”의 경우 성별과 무관한 범위의 중간점입니다. 이 표준은 이 값들이 출생 시 성별에 대한 것이며 성별 확정 호르몬 치료의 영향을 받을 수 있다고 적고 있습니다. 체성분은 각 집단 안에서도 다르며, 단순한 범주로는 이를 담을 수 없습니다.

출처: AAFS Standards Board, Best Practice Recommendation for Performing Alcohol Calculations in Forensic Toxicology; Maskell PD, Population ranges for the volume of distribution (Vd) of alcohol for use in forensic alcohol calculations.

3단계: 흡수에는 시간이 걸립니다

알코올은 삼키는 순간 혈액에 도달하지 않습니다. 모델에서는 각 잔이 마시는 동안 고르게 ‘장 풀(pool)’에 들어가고, 이 풀은 남아 있는 양에 비례하는 속도로 몸속으로 비워집니다(1차 흡수). 중앙 흡수 상수는 시간당 2.5이며, 범위는 시간당 1~6입니다.

이것은 이런 종류의 모델에서 가장 약한 부분입니다. 발표된 흡수 상수는 정맥혈에서의 시간당 약 1.0~1.7부터 공복에 빨리 마신 뒤의 시간당 약 5~8까지 걸쳐 있으며, 음식, 술의 종류, 개인이 모두 이를 바꿉니다. 범위는 묻지 않고도 “배부른 상태”부터 “공복”까지를 포괄하도록 한 것이며, 음식 계수는 적용하지 않습니다.

타당성 점검으로 Mitchell과 동료들의 프로토콜(공복에 0.5g/kg을 20분 동안 마심)을 시뮬레이션하면, 빠른 흡수에서는 45분, 중앙값에서는 70분, 느린 흡수에서는 103분에 최고치가 나옵니다. 이 연구는 보드카 토닉, 와인, 맥주에서 평균 36, 54, 62분의 최고치를 관찰했습니다. 한 프로토콜에서 시점이 맞는다고 해서 모델이 특정인에게 정확하다는 뜻은 아닙니다.

출처: Martin E, The pharmacokinetics of alcohol in human breath, venous and arterial blood after oral ingestion; Rangno RE, Ethanol 'dose-dependent' elimination: Michaelis-Menten v classical kinetic analysis; Uemura K, Individual differences in the kinetics of alcohol absorption and elimination: a human study; Mitchell MC, Absorption and peak blood alcohol concentration after drinking beer, wine, or spirits.

4단계: 분해, 몸 전체에 대해 한 번

몸은 충분한 양이 있는 동안 알코올을 거의 일정한 속도로 없앱니다. 모델은 중앙 시나리오에서 시간당 0.15g/L(시간당 0.015g/dL)을 빼고, 범위로 시간당 0.10~0.25g/L(시간당 0.010~0.025g/dL)을 사용합니다. 이는 ASB 122가 정한 최소 범위입니다.

• 분해는 몸속의 모든 알코올에 한꺼번에 적용됩니다. 잔마다 따로 빼면 분해를 여러 번 중복해서 세게 되기 때문입니다.
• 수치는 0 아래로 내려가지 않습니다. 두 음주 사이에 술이 깬 시간이 있어도, 나중에 새 술에서 차감되는 ‘적립’은 생기지 않습니다.
• 술은 어떤 순서로 입력해도 됩니다. 결과는 시간에만 좌우됩니다.

출처: AAFS Standards Board, Best Practice Recommendation for Performing Alcohol Calculations in Forensic Toxicology; Jones AW, Evidence-based survey of the elimination rates of ethanol from blood with applications in forensic casework.

계산 예시

80kg 남성(남성 항목)이 5% 맥주 500mL 두 잔을, 첫 잔은 20:00부터 20:30까지, 둘째 잔은 20:30부터 21:00까지 마십니다.

1. 알코올: 2 × 19.725g = 39.45g.
2. 모든 것이 한꺼번에 흡수되고 아무것도 분해되지 않았을 때의 이론상 최댓값: 39.45 ÷ (0.71 × 80) = 0.69g/L(0.07%). V_d를 0.58~0.83L/kg으로 하면 0.85~0.59g/L입니다.
3. 서서히 흡수되고 분해가 내내 진행되는 시뮬레이션에서는 더 낮은 곡선이 나옵니다.

거의 0: 중앙 시나리오는 첫 모금 이후 약 4시간 40분 뒤인 00:40쯤 모델상의 0에 도달합니다. 가장 빠른 시나리오는 22:25쯤, 가장 느린 시나리오는 04:35쯤입니다. 계산기는 이를 15분 단위로 바깥쪽으로 반올림해 “약 00:45, 22:15에서 04:45 사이”로 표시합니다.

느린 쪽 끝은 손으로도 확인할 수 있습니다: 39.45g ÷ (시간당 0.10g/L × 0.58L/kg × 80kg) = 8.5시간.

민감도 범위가 무엇이고 무엇이 아닌가

범위는 아홉 가지 시나리오의 포락선입니다. 중앙 시나리오에 더해, 낮은/높은 분포용적, 낮은/높은 분해 속도, 느린/빠른 흡수의 모든 조합입니다. “정확히 기억나지 않음”으로 입력한 술은 해당 시간대 안에서 더 이르게 또는 더 늦게 놓이는 시나리오를 잔마다 다섯 개의 표본 위치로 추가합니다.

• 가정이 발표된 범위 안에서 달라질 때 결과가 얼마나 달라지는지 보여 줍니다.
• 95% 신뢰구간이 아닙니다. 모서리 조합은 의도적으로 극단적이며, 확률은 붙어 있지 않습니다.
• 보장된 상한이나 하한이 아닙니다. 발표된 범위 밖에 있는 사람도 있고, 잘못된 입력(실제로는 더 독했던 술, 더 많았던 양)은 결과 전체를 바꾸며, 표본으로 삼은 모서리 사이의 값은 띠를 약간 벗어날 수 있습니다.

Searle의 알코올 계산 문헌고찰은 그 불확실성이 고정된 백분율이 아니라 수치가 낮아질수록 상대적으로 커지며, 오차 범위를 항상 함께 제시해야 한다고 결론짓습니다.

출처: John Searle, Alcohol calculations and their uncertainty; AAFS Standards Board, Best Practice Recommendation for Performing Alcohol Calculations in Forensic Toxicology.

거의 0, 그리고 0.00을 절대 표시하지 않는 이유

직선적인 분해는 낮은 수치에서는 더 이상 좋은 설명이 아닙니다. ASB 122는 0.020g/dL 미만에서는 분해 속도가 선형이 아닐 수 있다고 명시합니다. 이 수치 아래에서 계산기는 숫자 대신 “0.02% 미만”을 표시하며, 반올림한 0.00은 절대 표시하지 않습니다.

“거의 0”은 시나리오의 선이 0에 도달하고, 아직 흡수를 기다리는 알코올이 0.1g 미만이며, 이후 상승이 없는 지점입니다. 실제 분해는 맨 끝에서 느려지므로 마지막 흔적은 직선이 보여 주는 것보다 오래 걸릴 수 있습니다. 가장 느린 시나리오가 5일 안에 0에 도달하지 않으면, 계산기는 시각 대신 그 사실을 알립니다.

모델이 다루지 않는 것

음식, 커피, 물, 잠, “술이 센 체질”에 대한 계수는 적용하지 않습니다. 이를 한 사람에 대한 숫자로 바꿀 확실한 근거가 없기 때문입니다. 다음은 실제 혈중알코올농도에 영향을 주지만 모델 밖에 있습니다:

• 위 속의 음식. 흡수를 늦추고 최고치를 낮춥니다.
• 흡수나 대사를 바꾸는 약.
• 알코올을 분해하는 효소의 유전적 차이.
• 간 질환, 그리고 과음자에게서 보이는 더 빠른 분해.
• 세 가지 체내 수분 항목을 넘어서는 키, 나이, 체성분.
• 입력한 것보다 독하거나 많았던 술.

출처: National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism, The Basics: Defining How Much Alcohol is Too Much; Cederbaum AI, Alcohol Metabolism.

단위

계산기는 내부적으로 혈액 1L당 g으로 계산합니다. %는 g/L ÷ 10, mg/100mL은 g/L × 100, 질량 기준 퍼밀(g/kg)은 g/L ÷ 1.055이며, 1.055는 전혈의 밀도(g/mL)입니다. 선택한 표준잔 기준은 알코올의 양을 표현하는 방식만 바꿀 뿐, 계산에 쓰는 g은 절대 바꾸지 않습니다. 표준잔 계산기를 보세요.

출처: Ialongo C, The enzymatic analysis of alcohol (ethanol) in serum and plasma with the alcohol dehydrogenase reagent: focus on intra-analytical and post-analytical aspects.

모델 버전

모델 버전 1.0.0. 매개변수는 2026년 11월 6일에 아래의 출처와 대조해 확인했습니다.