최종 업데이트: 2026-06-15

백만분율(ppm) 이해하기

백만분율(ppm)은 혼합물 전체 대비 특정 물질이 얼마나 존재하는지를 나타냅니다. 질량 대 질량 맥락에서는 단순히 용질의 질량을 용액 전체 질량으로 나눈 값에 백만을 곱하여 읽기 좋은 수치로 만든 것입니다. 밀접하게 관련된 단위인 십억분율(ppb)은 배율로 십억을 사용합니다.

공식

$$\text{ppm} = \frac{m_{\text{solute}}}{m_{\text{solution}}} \times 10^6$$ $$\text{ppb} = \frac{m_{\text{solute}}}{m_{\text{solution}}} \times 10^9$$

비율만 중요하므로 질량은 그램, 킬로그램, 밀리그램 등 어떤 단위를 사용해도 됩니다. 단, 둘 다 같은 단위여야 합니다.

ppm, ppb, 질량 퍼센트의 관계는 배율의 차이입니다.

단위	배율	환산
질량 퍼센트	×100	1% = 10,000 ppm
ppm	×10⁶	1 ppm = 0.0001%
ppb	×10⁹	1 ppb = 0.001 ppm

계산 예시

오염 물질 5 mg을 물 1,000 g에 녹인 경우:

$$\begin{aligned} m_{\text{solute}} &= 5\ \text{mg} = 0.005\ \text{g} \\[4pt] \text{ppm} &= \frac{0.005\ \text{g}}{1{,}000\ \text{g}} \times 10^6 = 5\ \text{ppm} \\[4pt] \text{ppb} &= \frac{0.005\ \text{g}}{1{,}000\ \text{g}} \times 10^9 = 5{,}000\ \text{ppb} \\[4pt] \text{mass \%} &= \frac{0.005\ \text{g}}{1{,}000\ \text{g}} \times 100 = 0.0005\% \end{aligned}$$

ppm과 mg/L의 근사 관계

묽은 수용액에서는 그렇습니다. 물 1 리터의 질량이 약 1,000 g에 가까우므로, 1 ppm(질량/질량)은 약 용액 1,000 g당 용질 1 mg, 즉 리터당 1 mg에 해당합니다. 이 근사는 수질 보고에 사용되며 수백 ppm 이하의 농도에서는 측정 불확도 이내로 정확합니다.

농축 용액이나 밀도가 1 g/mL와 크게 다른 액체에서는 실제 밀도를 사용하여 질량-부피 변환을 해야 합니다.

ppm과 ppb가 사용되는 분야

• 음용수: 납, 비소 및 기타 오염 물질의 한도는 보통 낮은 ppb 범위로 설정됩니다(예: 많은 국가에서 납 10 ppb).
• 대기 질: 대기 중 이산화탄소 농도는 부피 기준 약 420 ppm이며, 실내 CO₂가 1,000 ppm을 넘으면 환기 불량과 관련이 있습니다.
• 식품 안전: 식품의 향미 성분, 잔류 용매, 미량 금속은 ppm~ppb 범위로 규제됩니다.
• 반도체 제조: 실리콘 웨이퍼는 ppb~ppt 범위의 불순물 수준이 요구되어 더욱 정밀한 측정이 필요합니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

ppm 공식은 무엇인가요?

백만분율(ppm)은 용질의 질량을 용액의 전체 질량으로 나눈 값에 백만을 곱한 것입니다.

ppm = (용질 질량 ÷ 용액 질량) × 10⁶

예를 들어 물 1,000 g에 물질 5 mg을 녹이면 (0.005 g ÷ 1,000 g) × 10⁶ = 5 ppm입니다. 비율만 중요하므로 나누기 전에 두 질량이 같은 단위여야 합니다.

1 ppm은 1 mg/L와 같은가요?

묽은 수용액의 경우 그렇습니다. 물 1 리터의 질량이 약 1,000 g에 매우 가까우므로, 1 ppm(질량/질량)은 약 용액 1,000 g당 용질 1 mg, 즉 리터당 1 mg과 거의 같습니다.

농축 용액이나 밀도가 물과 크게 다른 액체에서는 이 등가 관계가 성립하지 않으며, 질량 비율 정의를 사용하는 것이 좋습니다.

ppm과 질량 퍼센트의 관계는 무엇인가요?

두 단위 모두 질량 대 질량 비율을 표현하며, 배율만 다릅니다.

• 질량 퍼센트 = 비율 × 100
• ppm = 비율 × 1,000,000
• ppb = 비율 × 1,000,000,000

따라서 1% w/w = 10,000 ppm = 10,000,000 ppb이고, 1 ppm = 0.0001%입니다. 퍼센트로 표현하기에 농도가 너무 낮을 때 ppm이 사용됩니다. 예를 들어 음용수의 불소 한도 10 ppm은 0.001% w/w에 해당합니다.

일상에서 ppm이 사용되는 사례는 무엇인가요?

백만분율은 다양한 분야에서 사용됩니다.

• 음용수: 중금속과 농약의 규제 한도는 보통 낮은 ppm 범위입니다.
• 대기 질: 대기 중 이산화탄소 농도는 약 420 ppm입니다.
• 식음료: 커피의 카페인 함량은 약 500~1,000 ppm입니다.
• 전자: 반도체 순도 목표는 종종 ppb 범위로, 더욱 정밀한 측정이 필요합니다.

퍼센트로 표현하기에 너무 낮은 농도를 다룰 때 ppm이나 ppb가 사용됩니다.