실험실용 정수 기술 및 기술

증류 공정에서 물은 가열되어 증기를 생성하며, 이 과정에서 불순물은 남게 됩니다. 수증기는 이후 응축기로 상승하여 순환수를 통해 냉각됩니다. 이 냉각으로 온도가 낮아져 증기가 다시 액체 상태로 응축됩니다(그림 2). 결과적으로 물의 오염 물질은 증발 용기에 남게 됩니다.

증류법은 미네랄, 유기물, 입자 및 박테리아를 포함한 많은 오염 물질을 효과적으로 제거하여 깨끗한 증류수를 생성합니다.

그러나 증류 과정에는 몇 가지 한계가 있습니다:

• 무기 오염물질: 무기 이온은 증류기 내벽에 형성되는 얇은 물막을 따라 이동할 수 있습니다. 이는 증류수에서 이온이 검출되는 이유를 설명합니다(25°C에서 저항률이 최대 1 MΩ·cm에 달할 수 있음). 또한 물을 가열하는 데 사용되는 유리 또는 금속 증발 용기에서 오염물질(실리카, 나트륨, 주석, 구리)이 추출됩니다.
• 유기 오염물질: 끓는점이 100°C 미만인 유기 분자는 증류액으로 이동합니다. 또한 끓는점이 100°C를 초과하는 일부 유기물도 수증기에 용해되어 증류액으로 통과할 수 있습니다. 또한 증류 과정에서 새로운 유기염소화합물이 생성될 수 있습니다. 이는 증류 시 발생하는 에너지가 수돗물 살균을 위해 첨가된 염소가 물에 존재하는 천연 유기물과 반응하도록 하기 때문입니다. 결과적으로 증류수의 총유기탄소(TOC) 수준은 일반적으로 약 100ppb입니다.
• 저장 중 오염: 증류는 시간이 오래 걸리는 공정으로 물을 장기간 저장해야 합니다. 이 기간 동안 주변 공기에서 유래한 무기 및 유기 휘발성 물질, 박테리아, 미립자, 조류 등으로 인한 재오염이 발생할 수 있습니다. 또한 용기 자체도 재오염의 원인이 될 수 있는데, 플라스틱 탱크에서는 유기 화합물이 용출되고 유리 저장조에서는 이온이 이동할 수 있습니다.
• 높은 자원 사용: 증류는 대량의 에너지와 물을 필요로 하므로 운영 비용이 높습니다. 또한 증류기는 공정 중 축적된 오염 물질을 제거하기 위해 끓는 용기의 정기적인 세척이 필요합니다.

증류의 장점과 한계:

장점

• 광범위한 오염 물질을 제거하므로 초기 정제 단계로 유용합니다.
• 재사용 가능.

한계점

• 오염 물질이 어느 정도 응축액으로 이동합니다.
• 순도를 보장하기 위해 세심한 유지 관리가 필요합니다.
• 냉각을 위한 다량의 수돗물과 가열을 위한 전기 에너지를 소비합니다.
• 환경 친화적이지 않습니다.

역삼투(RO)는 모든 수질 오염 물질의 95% 이상을 제거하는 가장 경제적인 방법입니다.

자연 삼투는 농도가 다른 두 용액이 반투막으로 분리될 때 발생합니다. 삼투압이 물을 막을 통해 이동시키며, 물은 농도가 높은 용액을 희석시켜 평형 상태를 이룹니다.

역삼투에서는 삼투압을 상쇄하기 위해 농축 용액에 수압을 가합니다. 이 과정은 용해된 염류, 박테리아 및 기타 불순물을 막아둔 채 물 분자를 반투막을 통해 강제 통과시킵니다(그림 3). RO 막은 분자량이 200 달톤(Dalton) 이상인 입자, 박테리아 및 유기물의 95~99%를 차단할 수 있습니다.

RO는 이온 배제 과정도 포함합니다. 반투막은 염류(이온)의 전하에 따라 제거합니다. 전하가 클수록 제거 효율이 높아집니다. 결과적으로 막은 강하게 이온화된 다가 이온의 거의 전부(>99%)를 제거하는 반면, 나트륨과 같은 약하게 이온화된 1가 이온은 약 95%만 제거합니다. 또한 적용 압력이 증가할수록(최대 5bar) 염류 제거 효율이 현저히 향상됩니다.

역삼투압을 이용한 정수 시스템

역삼투는 급수 조건과 생산수의 용도에 맞게 시스템이 적절히 설계될 경우 수돗물을 정화하는 매우 효율적인 방법입니다. 또한 시약 등급 정수 시스템의 최적 전처리 공정이기도 합니다.

급수 조건에 따라 서로 다른 유형의 RO 멤브레인이 필요할 수 있습니다. 멤브레인은 셀룰로오스 아세테이트 또는 폴리설폰 기판 위에 폴리아미드 박막 복합재로 제조됩니다. 고농도의 오염물질(입자, 염소, 유기 화합물 등)은 멤브레인 재질을 막히게 하거나 열화시켜 손상시킬 수 있습니다. 멤브레인을 보호하고 최적의 성능 및 수명을 보장하기 위해, 물이 멤브레인에 도달하기 전에 유해 물질을 제거하는 전처리 카트리지를 사용합니다.

순수는 가해진 압력에 비례하는 유속으로 농축 용액으로부터 추출되어 멤브레인 하류에서 수집됩니다. RO 멤브레인은 매우 제한적이기 때문에 단위 면적당 유속이 느립니다. 따라서 합리적인 시간 내에 충분한 양을 생산하려면 저장 탱크가 필요합니다.

물 소비량 감소

일반적인 RO 공정에서는 상당량의 물이 폐수로 배출됩니다. 이 때문에 많은 Milli-Q^® 시스템은 표준 RO 시스템 대비 물 소비량을 줄이는 고급 RO 기술을 포함하도록 개발되었습니다. 이러한 기술에는 다음이 포함됩니다:

• RO 회수 루프: RO 배수수의 일부를 포집하여 시스템으로 재순환시켜 RO 멤브레인을 다시 통과시킵니다. 이 공정은 물 낭비를 획기적으로 줄여 표준 RO 시스템보다 지속 가능성과 비용 효율성을 높입니다. 또한 자동 RO 멤브레인 세척 기능으로 고성능을 유지합니다. 이 기술이 적용된 시스템으로는 Milli-Q^® IX 및 Milli-Q^® IQ 7 시리즈가 있습니다.
• E.R.A.™(Evolutive Reject Adjustment) 기술은 공급수 품질을 고려하여 물 회수율을 자동으로 최적화합니다. 이로 인해 다른 RO 시스템 대비 최대 50%까지 물 소비량을 절감할 수 있습니다. 이 기술은 유량 유지를 위한 수동 밸브 조정이 불필요하게 하며, RO 카트리지 수명을 연장하고 소모성 폐기물을 감소시킵니다. 이 기술은 Milli-Q^® HX 7 시리즈와 같은 시스템에 통합되어 있습니다. 

역삼투의 장점과 한계

장점

• 모든 유형의 오염 물질(입자, 유기물, 미생물, 콜로이드 및 용해된 무기물)을 효과적으로 제거하므로 첫 번째 정화 단계로 유용합니다.
• 유지보수가 최소한으로 필요합니다.

제한 사항

• 수질 오염물질로 인한 막 손상(스케일링(표면의 CaCO₃ 침전), 파울링(표면의 유기물 또는 콜로이드 침전), 막 무결성 상실 또는 기공 크기 변화(경질 입자나 염소 산화에 의한 막 손상))을 방지하기 위해 적절한 전처리가 필요합니다.
• 표면 단위당 유량이 제한적입니다. 높은 유량을 공급하려면 큰 막 표면적 또는 중간 저장 장치가 필요합니다.

전기이온탈기(EDI)는 전기투석과 이온교환을 결합한 기술로, 이온교환 수지가 장치 내 전류에 의해 지속적으로 재생되면서 물을 효과적으로 탈이온화하는 공정을 구현합니다. 이 전기화학적 재생 방식은 기존 이온교환 시스템의 화학적 재생을 대체합니다.

Elix^® EDI 모듈은 두 전극 사이에 배치된 여러 "셀"로 구성됩니다(그림 4). 시스템의 각 구성 요소는 정화 과정에서 특정 역할을 수행합니다:

• 셀 구조: 각 셀은 폴리프로필렌 프레임에 두 개의 이온 선택성 막이 부착된 형태입니다. 한쪽에는 양이온 투과성 막(그림 4의 C)이, 반대쪽에는 음이온 투과성 막(A)이 위치합니다. 셀들은 스크린 분리기로 서로 분리됩니다.
• 수지층: 각 셀의 중앙 공간(그림 4의 3)은 이온 교환 수지의 얇은 층으로 채워져 있습니다. 이 수지들은 공급수에서 용해된 이온을 포착하는 역할을 합니다.
• 물 흐름: 유입되는 급수(1)는 세 개의 흐름(1, 3, 5)으로 분할됩니다:
  • 소량은 전극 위로 흘러갑니다
  • 대부분(65~75%)은 셀 내부의 수지층을 통과합니다
  • 나머지 물은 셀 사이의 스크린 분리기를 따라 흐릅니다
• 이온 제거 과정: 공급수가 셀 상부로 유입되면 이온 교환 수지가 용해된 이온을 포집합니다. 모듈에 가해진 전류는 이온 선택성 막을 통해 이온을 이동시킵니다:
  • 양이온은 양이온 투과성 막을 통해 음극 방향으로 이동합니다.
  • 음이온은 음이온 투과성 막을 통해 양극 쪽으로 이동합니다.

그러나 이온들은 전극에 직접 도달할 수 없습니다. 반대 전하의 인접한 이온 선택성 막에 의해 차단되어 더 이상 이동하지 못합니다(4). 결과적으로 이온들은 셀 사이 공간(3)인 농축 채널에 축적됩니다.

• 농축액 제거: 이 채널(3)에 있는 고농도 이온을 포함한 물은 지속적으로 시스템 밖으로 배출되어 배수구(6)로 보내집니다.
• 정화 채널(2)에서 나오는 제품수(7)는 용해된 이온이 없는 고품질의 순수한 2종 정수입니다.

Elix^® EDI 모듈이 순수한 물에서 이온을 효율적으로 제거하는 방식을 보여주는 동영상을 시청하세요.

전해탈이온화의 장점과 한계

장점

• 용해된 무기물을 효과적으로 제거하여 25°C에서 5 MΩ·cm 이상의 저항률을 제공합니다(이는 물의 총 이온 농도가 약 50 ppb에 해당함).
• 친환경 기술:
  • 화학 재생 불필요
  • 화학 폐기물 발생 없음
  • 수지 폐기 불필요
• 운영 비용이 저렴합니다.

제한 사항

• 제한된 수의 전하를 띤 유기물만 제거합니다.
• 경제적으로 효율적인 운영을 위해서는 양질의 물(예: 역삼투압 처리수)로 공급되어야 함.

이온 교환 과정에서 물은 구형의 다공성 비드(이온 교환 수지)를 통과합니다. 물에 존재하는 이온들은 비드에 고정된 다른 이온들과 교환됩니다. 가장 흔한 두 가지 이온 교환 방법은 연수와 탈이온화입니다.

• 연수는 주로 역삼투(RO)와 같은 다른 정수 공정 전에 물의 경도를 낮추기 위한 전처리 방법으로 사용됩니다. 연수기에는 "연수 처리된" 물에서 제거된 칼슘 또는 마그네슘 이온 하나당 두 개의 나트륨 이온을 교환하는 구슬이 포함되어 있습니다.
• 탈이온화(DI)는 양이온에 대해 수소 이온을, 음이온에 대해 하이드록실 이온을 교환하는 이온 교환 구슬을 사용합니다. 이러한 수지는 작으며(< 1.2 mm) 폴리스티렌 기반 다공성 재료로 만들어졌으며, 이온 교환 결합 부위가 표면과 구슬 내부에 공유 결합으로 부착되어 있습니다. 이온 제거 수지는 양이온 및 음이온 교환을 위한 별도의 침상 교환기에 포장되거나, 두 종류의 수지를 모두 포함하는 혼합 침상 교환기에 포장될 수 있습니다(그림 5 참조). 혼합 침상 구성은 더 효율적인 이온 제거를 가능하게 하여 더 높은 물의 저항률 값을 제공합니다.

정수 과정에서의 탈이온화 과정

이온 제거는 다음과 같이 수행됩니다(그림 6):

• 양이온 교환 수지는 폴리스티렌 사슬이 디비닐벤젠으로 가교 결합되고 공유 결합된 술폰산기를 지닌 구조로 만들어집니다. 이러한 수지는 Na⁺, Ca²⁺ 또는 Al³⁺와 같은 양이온을 만나면 수소 이온과 교환합니다.
• 음이온 교환 수지는 공유 결합된 4급 암모늄기를 가진 폴리스티렌 중합체 사슬로 만들어집니다. 이 수지는 하이드록실기를 모든 음이온(예: Cl^-, NO₃^-, SO₄^2-)과 교환합니다. 양이온 교환기의 수소 이온은 음이온 교환기의 하이드록실 이온과 결합하여 순수한 물을 형성합니다.

IQnano™ 이온교환 수지는 Jetpore^® 이온교환 수지 대비 작은 직경(그림 7)과 빠른 동역학적 특성을 특징으로 합니다. 이 두 수지를 결합하면 총 매체 부피를 획기적으로 줄이고, 더 작은 카트리지와 더 컴팩트한 시스템을 구현하면서도 여전히 미량 수준까지 이온 제거를 달성할 수 있습니다.

이온 교환 수지 재생

수중의 하전된 오염물질과 수지 내 수소 이온 및/또는 하이드록실 이온이 모두 교환되면 수지는 포화 상태가 된다. 이온 교환 수지는 강산 및 강염기로 재생될 수 있습니다. 이 재생 과정은 정제 과정을 역전시켜 수지에 결합된 오염 물질을 수소 이온 및 하이드록실 이온으로 대체합니다. 그러나 이는 수지 구슬을 구성하는 중합체 사슬을 손상시킬 수 있는 가혹한 화학적 공정으로, 유기물 및 입자에 의한 수지 오염을 초래하여 고순도 물 생산에 문제를 야기할 수 있습니다.

고순도 물 생산을 위한 두 가지 해결책은 다음과 같습니다:

• 저 TOC(총 유기탄소)의 단일 구형 비드를 포함한 "신품" 혼합 침전 이온 교환 수지 팩을 단 한 번만 사용하고 사용 후 폐기하는 방법입니다. 이 방법은 팩 교체 빈도를 제한하기 위해 양질의 전처리수를 공급하는 조건에서 경제적으로 수용 가능한 공정입니다. 우수한 전처리 공정은 수지 팩에 도달하는 이온성 오염물질의 부하를 제한하기 위해 대부분의 이온을 제거할 뿐만 아니라 유기물, 입자 및 콜로이드도 제거해야 합니다. 
• 이온교환 수지 비드를 손상시키지 않고 오염물 발생을 방지하기 위해, 전기이온탈기(EDI)와 같은 부드럽고 연속적인 공정을 통해 이온교환 수지를 재생하십시오(상기 섹션 및 그림 4 참조).

이온 제거의 장점과 한계

탈이온화는 역삼투압(RO), 여과, 활성탄 흡착 등 다른 방법과 결합하여 전체 정수 시스템의 중요한 구성 요소가 될 수 있습니다. 탈이온화 시스템은 이온을 효과적으로 제거하지만 대부분의 유기물과 미생물은 효과적으로 제거하지 못합니다. 미생물은 수지에 부착되어 박테리아 증식을 위한 배양 배지를 제공하며, 장기적으로 발열원 생성으로 이어질 수 있습니다.

장점

• 물에서 용해된 무기물(이온)을 효과적으로 제거하여 25°C에서 18.0 MΩ·cm 이상의 저항률 수준을 달성합니다(이는 물 속 총 이온 오염도가 약 1 ppb 미만에 해당함).
• 재생이 가능합니다(“서비스 탈이온화” 시 산과 염기로 재생하거나 정수 시스템에서 전기탈이온화(EDI)로 재생).
• 초기 자본 투자가 상대적으로 낮습니다.

제한 사항

• 용량 제한: 모든 이온 결합 부위가 점유되면 더 이상 이온을 보유하지 못함(전기 이온 제거 공정에서 작동하는 경우 제외).
• 유기물, 입자 또는 박테리아를 효과적으로 제거하지 못함.
• 화학적으로 재생된 DI 베드는 유기물과 입자를 생성하고 박테리아를 품을 수 있습니다.
• 일회용 "버진" 수지는 경제적인 효율성을 위해 양질의 전처리된 수질이 필요합니다.

활성탄은 미세한 기공들의 복잡한 네트워크를 포함하는 다공성 입자로 구성된다(그림 8). 활성탄 1그램은 최대 1000m²의 발달 표면적을 가집니다. 물에 용해된 유기 분자는 반데르발스 힘으로 인해 기공 내부로 들어가 벽면에 결합할 수 있습니다. 흡착 과정은 활성탄 내 기공의 직경과 유기 분자의 기공을 통한 확산 속도에 영향을 받습니다. 또한 흡착 속도는 유기물의 분자량과 분자 크기에 따라 달라집니다.

정수에 사용되는 활성탄의 종류

활성탄은 일반적으로 다른 처리 공정과 함께 사용됩니다. 활성탄을 다른 구성 요소와 관련하여 배치하는 것은 정수 시스템 설계에서 중요한 고려 사항입니다.

정수에 사용되는 활성탄은 두 가지 형태로 제공됩니다:

• 코코넛 껍질과 같은 식물성 원료를 고온에서 처리하여 생산되는 천연 활성탄. 이 공정 결과 불규칙한 모양의 입자로 구성된 미세한 분말이 생성됩니다. 천연 활성탄은 이온성 오염물질이 고농도로 포함되어 있으므로, 환원 반응을 통해 수돗물의 과잉 염소를 제거하고 어느 정도 유기 오염을 감소시키는 전처리 단계로만 사용됩니다.
• 합성 활성탄은 폴리스티렌 구형 비드를 제어된 열분해하여 제조합니다(그림 9). 이 더 깨끗한 물질은 정수된 물에서 저분자량 미량 유기물을 제거하는 데 사용됩니다. 

활성탄의 장점과 한계

장점

• 용해된 유기물과 염소를 효과적으로 제거합니다.
• 높은 결합 능력으로 인해 수명이 길다.

한계점

• 이온 및 입자상 물질을 효율적으로 제거하지 못함. 탄소 미세 입자가 발생할 수 있음.
• 결합 부위 수가 제한적이어서 용량이 제한됩니다.

일부 자외선은 살균 작용을 하거나 유기 오염 물질을 광산화시켜, 자외선 램프를 정수 과정에서 유용한 도구로 만듭니다.

살균용 자외선

자외선은 물의 살균 처리로 널리 사용되어 왔습니다. 미생물 세포의 DNA가 자외선을 흡수함으로써 영향을 받은 미생물이 불활성화됩니다.

살균용 자외선 램프에는 두 가지 유형이 있습니다(그림 10):

• 역사적으로, 254 nm 파장의 빛을 방출하는 저압 수은 램프는 미생물을 비활성화하고 순수한 물에서 박테리아의 성장과 오염을 방지하는 데 사용되어 왔습니다(그림 10a).
• 대안으로, 265nm에서 방출하는 특허받은 무수은 UVC LED(ech₂o^® 살균용 자외선)가 고효율 세균 불활성화에 점점 더 많이 사용되고 있습니다(그림 10b).

살균용 자외선 램프는 다음 위치에 설치될 수 있습니다:

• 정수 시스템 내부에 설치되어 저장된 순수 내의 세균 수준을 제어하고
• 저수조에 설치하여 저장된 순수 내 세균 오염을 낮게 유지하고 생물막 형성을 방지합니다.

광산화 UV 방사선

물에 용해된 유기 화합물의 광산화는 궁극적으로 이들을 이산화탄소로 전환시킵니다. 광산화 덕분에 고순도 물의 총 산화성 탄소(TOC, 때로는 '총 유기 탄소'로 지칭됨) 수준을 5ppb 이하로 낮출 수 있습니다.

다양한 유형의 광산화 UV 램프가 존재합니다:

• 역사적으로 185nm 자외선 파장을 통과시키는 매우 순수한 석영 슬리브를 가진 저압 수은 램프가 사용되었습니다.
• 대안으로, 172nm 파장의 자외선을 방출하는 ech₂o^® 무수은 제논 엑시머(여기 이량체) 기술은 유기 오염물질의 광산화를 보장합니다.

자외선 방사선의 장점과 한계

장점

• 효과적인 살균 처리(세균 제어) 및 유기 화합물의 효과적인 산화로 물의 TOC 수준을 5 ppb 미만으로 달성합니다.
• 수은 함유 UV 램프에 대한 효율적이고 친환경적인 대안이 존재합니다.

제한 사항

• 유기물의 광산화는 마무리 단계로, TOC 수준을 제한된 양만 감소시킬 수 있습니다.
• 자외선은 이온, 입자 또는 콜로이드에는 영향을 미치지 않습니다.
  

미세다공성 필터는 두 가지 범주로 분류할 수 있다:

• 심층 필터는 섬유나 재료를 압축하여 매트 형태로 만든 것으로, 입자를 무작위 흡착 또는 포획하여 거름합니다(그림 11a).
• 표면 필터는 다층 매체로 제작됩니다. 유체가 필터를 통과할 때, 필터 매트릭스 내 공간보다 큰 입자는 주로 필터 표면에 축적되며 포집됩니다. 깊이 필터와 달리, 이들은 필터 매체 표면에서 입자를 포착합니다. 스크린 필터(멤브레인 필터라고도 함)는 본질적으로 균일한 구조로, 체와 같이 정밀하게 제어된 기공 크기보다 큰 모든 입자를 표면에 포집합니다(그림 11b).

필터 유형 간의 차이를 이해하는 것은 각 필터가 고유한 목적을 수행하기 때문에 필수적입니다:

• 심층 필터: 일반적으로 프리필터로 사용되며, 부유 고형물의 98% 이상을 제거하는 비용 효율적인 방법을 제공합니다. 이 필터는 여과재 전체 깊이에서 오염 물질을 포획함으로써 하류 구성 요소가 오염되거나 막히는 것을 방지합니다. 예를 들어, 역삼투막을 보호하기 위해 사용되는 전처리 카트리지에 이 필터가 포함됩니다.
• 스크린 필터: 가장 정밀한 필터로, 기공 크기보다 큰 입자를 100% 포집합니다. 정수 시스템의 최종 단계에 배치되어 수지 파편, 미세 활성탄 입자, 콜로이드 입자 및 미생물과 같은 잔류 미세 오염물질을 제거합니다. 예를 들어, Millipak^® 0.22 µm 최종 필터는 Milli-Q^® 시스템의 분배 지점에서 입자와 박테리아를 효과적으로 차단합니다.

미세 여과의 장점과 한계

장점

• 스크린 필터는 기공 크기보다 큰 모든 입자와 미생물을 제거하는 절대 필터입니다.
• 손상되지 않는 한 수명 내내 효율적입니다.
• 유지보수는 교체로만 제한됩니다.

제한 사항

• 용해된 무기물, 유기물 또는 내독소는 제거하지 못합니다.
• 재생이 불가능합니다.

스크린(미세다공성) 막 필터가 기공 크기에 따라 입자를 제거하는 것과 달리, 초여과(UF) 막은 분자 체 역할을 합니다. UF 막은 용해된 분자를 크기 기준으로 분리합니다. 이 크기는 종종 분자량으로 표현되지만, 크기와 무게의 관계가 항상 직접적인 것은 아닙니다.

초여과기에서는 용액을 극도로 미세하고 선택적으로 투과되는 막(그림 12)을 통과시켜 이 분리를 달성합니다. 이는 내구성이 있는 얇은 막으로, 명목 분자량 한계(NMWL)로 알려진 특정 임계값보다 큰 대부분의 고분자를 차단합니다. 여기에는 콜로이드, 미생물, 내독소(또는 발열원), RNase 또는 DNase가 포함됩니다. 무기 이온과 같은 더 작은 분자들은 여과액으로 통과합니다.

정수 처리에서 초여과는 세포 배양 및 분자 생물학(예: Biopak^® 또는 SQPAK^™ Bio 최종 정제기)과 같은 민감한 응용 분야에 필수적인 내독소, 뉴클레아제 및 프로테아제가 없는 물을 생산하는 데 일반적으로 사용됩니다.

초여과의 장점과 한계

장점

• 정격 크기 이상의 대부분의 입자, 발열원, 효소, 미생물 및 콜로이드를 제거하는 데 효율적이며, 이를 초여과기 표면에 포집합니다.
• 손상되지 않는 한 수명 기간 내내 효율적으로 작동합니다.
• 고속의 정기적인 물 세척을 통해 수명을 연장할 수 있습니다.

한계점

• 용해된 무기물 또는 유기 물질을 제거하지 못합니다.
• 고분자 오염물질이 과도하게 존재할 경우 막힘 현상이 발생할 수 있습니다.