shopkeeper/korean_wiki_content_only_120125 huggingface dataset:
정의상 응축은 물 또는 알코올과 같은 작은 분자를 방출한다. 이러한 유형의 반응은 중합 과정을 통해 점점 더 큰 규소 함유 분자를 생성할 수 있다. 따라서 중합체는 단량체라고 불리는 수백 또는 수천 개의 단위로 형성된 거대한 분자(또는 고분자)이다. 단량체가 형성할 수 있는 결합 수를 기능성이라고 한다. 예를 들어 실리콘 알콕사이드의 중합은 중합체의 복잡한 가지 갈라짐을 유발할 수 있는데, 이는 완전히 가수분해된 단량체 Si(OH)4가 4기능성(4가지 다른 방향으로 가지를 치거나 결합할 수 있음)이기 때문이다. 또는 특정 조건(예: 낮은 물 농도)에서 4개 미만의 OR 또는 OH 그룹(리간드)이 응축될 수 있어 상대적으로 적은 가지 갈라짐이 발생한다. 가수분해 및 응축 메커니즘과 구조를 선형 또는 가지 갈라진 구조로 편향시키는 요인은 졸-겔 과학 및 기술의 가장 중요한 문제이다. 이 반응은 염기성 및 산성 조건 모두에서 선호된다.
소노-오르모실.
초음파 처리는 중합체 합성의 효율적인 도구이다. 비무작위 과정에서 사슬을 늘리고 끊는 공동현상 전단력은 분자량과 다분산성을 낮춘다. 또한, 다상 시스템은 매우 효율적으로 분산되고 유화되어 매우 미세한 혼합물을 제공한다. 이는 초음파가 기존 교반보다 중합 속도를 증가시키고 낮은 다분산성을 가진 더 높은 분자량을 초래한다는 것을 의미한다. 실레인이 졸-겔 공정 중에 젤에서 유래한 이산화 규소에 첨가될 때 오르모실(유기 변성 규산염)이 얻어진다. 이 제품은 개선된 기계적 특성을 가진 분자 규모의 복합체이다. 소노-오르모실은 고전적인 젤보다 높은 밀도와 개선된 열 안정성을 특징으로 한다. 이에 대한 설명은 중합도 증가일 수 있다.
페키니 공정.
SiO2 및 TiO2와 같은 단일 양이온 시스템의 경우, 가수분해 및 축합 공정은 자연스럽게 균일한 조성을 생성한다. 티탄산 스트론튬, SrTiO3 및 기타 페로브스카이트 시스템과 같이 다중 양이온을 포함하는 시스템의 경우, 입체 고정화 개념이 중요해진다. 서로 다른 가수분해 및 응축 속도로 인한 이진 산화물의 다중 상 형성을 피하기 위해, 폴리머 네트워크에 양이온을 포획하는 것이 효과적인 접근 방식이며, 일반적으로 페키니 공정이라고 한다. 이 과정에서 킬레이트제가 사용되며, 가장 자주 구연산이 사용되어 수성 양이온을 둘러싸고 입체적으로 포획한다. 이어서, 킬레이트된 양이온을 젤 또는 수지에 고정시키기 위해 폴리머 네트워크가 형성된다. 이는 주로 에틸렌 글라이콜을 사용한 폴리 에스테르화에 의해 달성된다. 결과로 생성된 폴리머는 유기물을 제거하고 균일하게 분산된 양이온을 가진 제품 산화물을 생성하기 위해 산화 조건 하에서 연소된다.
나노재료, 에어로젤, 제로젤.
습식 젤의 액체가 초임계 조건에서 제거되면, 에어로젤이라는 고도로 다공성이고 극도로 낮은 밀도의 재료가 얻어진다. 저온 처리(25-100°C)를 통해 젤을 건조시키면 제로젤이라는 다공성 고체 매트릭스를 얻을 수 있다. 또한, 1950년대에는 핵연료용 UO2 및 ThO2 방사성 분말을 다량의 먼지 발생 없이 생산하기 위한 졸-겔 공정이 개발되었다.
불균일한 건조 수축의 결과로 발생하는 차동 응력은 용매를 제거할 수 있는 속도와 직접적으로 관련되며, 따라서 공극률 분포에 크게 의존한다. 이러한 응력은 응고된 몸체의 플라스틱-취성 전이와 관련이 있으며, 완화되지 않으면 소성되지 않은 몸체에서 균열 전파를 유발할 수 있다.
또한, 가마용으로 준비될 때 압축체 내의 충진 밀도 변동은 소결 과정에서 종종 증폭되어 불균일한 밀집화를 초래한다.
밀도 변화와 관련된 일부 기공 및 기타 구조적 결함은 소결 과정에서 성장하여 최종 밀도를 제한함으로써 해로운 역할을 하는 것으로 나타났다. 불균일한 밀집화로 인해 발생하는 차등 응력은 또한 내부 균열의 전파를 초래하여 강도 제어 결함이 되는 것으로 나타났다.
따라서 녹색 밀도를 최대화하는 입자 크기 분포를 사용하는 대신 구성 요소 및 공극률 분포와 관련하여 물리적으로 균일한 방식으로 재료를 처리하는 것이 바람직할 것이다. 현탁액에 강력하게 상호 작용하는 입자의 균일하게 분산된 어셈블리를 포함하는 것은 입자-입자 상호 작용에 대한 완전한 제어를 필요로 한다. 단분산 콜로이드는 이러한 잠재력을 제공한다.
예를 들어, 콜로이드 이산화 규소의 단분산 분말은 응집으로 인한 콜로이드 결정 또는 다결정 콜로이드 고체에서 높은 수준의 질서를 보장하기에 충분히 안정화될 수 있다. 질서의 정도는 더 긴 범위의 상관 관계를 확립하는 데 허용되는 시간과 공간에 의해 제한되는 것으로 보인다. 이러한 결함 있는 다결정 구조는 나노재료 과학의 기본 요소인 것으로 보이며, 따라서 소결된 세라믹 나노재료와 같은 무기 시스템에서 미세구조 진화에 관련된 메커니즘에 대한 보다 엄격한 이해를 개발하는 첫 번째 단계를 제공한다.
초미세하고 균일한 세라믹 분말은 침전에 의해 형성될 수 있다. 단일 및 다중 성분 조성의 이들 분말은 치과, 생의학, 농화학, 또는 촉매 적용을 위해 나노 규모 입자 크기로 생산될 수 있다. 다양한 마무리 작업에 사용되는 분말 연마재는 졸-겔 유형 공정을 사용하여 만들어진다. 졸-겔 공정의 가장 중요한 응용 중 하나는 제올라이트 합성을 수행하는 것이다. 다른 원소(금속, 금속 산화물)는 최종 제품에 쉽게 통합될 수 있으며, 이 방법으로 형성된 실리케이트 졸은 매우 안정적이다. 반안정성 금속 착물은 열처리 없이 2 나노미터 미만의 산화물 입자를 생산하는 데 사용될 수 있다. 염기 촉매 합성 동안, 수산화물 (M-OH) 결합은 수산화물 영역에서의 반응을 방지할 만큼 충분히 강하지만 산화물 영역에서의 반응을 허용할 만큼 충분히 약한 리간드를 사용하여 산화물 (M-O-M)을 선호하여 피할 수 있다(자세한 내용은 포베 다이어그램 참고).
졸-겔 유도 제품의 응용 분야는 셀 수 없이 많다. 예를 들어, 과학자들은 이를 사용하여 세계에서 가장 가벼운 재료와 가장 단단한 세라믹 일부를 생산했다.
보호 코팅.
가장 큰 응용 분야 중 하나는 스핀 코팅 또는 딥 코팅을 통해 기판 조각에 생산할 수 있는 박막이다. 보호 및 장식 코팅, 그리고 전기 광학 부품은 이러한 방법으로 유리, 금속 및 기타 유형의 기판에 적용될 수 있다. 주형에 주조하고 추가 건조 및 열처리하면 다른 방법으로는 만들 수 없는 새로운 특성을 가진 밀도 높은 세라믹 또는 유리 제품을 형성할 수 있다. 다른 코팅 방법으로는 스프레이, 전기영동, 잉크젯 인쇄 또는 롤 코팅이 있다.
박막 및 섬유.
졸의 점성도가 적절한 범위로 조절되면, 광학 섬유와 내열 세라믹 섬유를 모두 뽑을 수 있으며, 이는 각각 광섬유 센서 및 단열재에 사용된다. 따라서 많은 세라믹 재료는 유리 및 결정질 모두 벌크 고체 부품에서부터 박막, 코팅 및 섬유와 같은 고표면적 형태로 다양한 용도로 사용되어 왔다. 또한, 박막은 전자 분야에서 응용을 찾아왔으며 저항성 가스 센서의 민감한 구성 요소로 사용될 수 있다.
제어 방출.
졸-겔 기술은 향수와 약물의 제어 방출에 적용되어 왔다.
광학-기계.
거시적 광학 요소와 능동 광학 부품뿐만 아니라 넓은 면적의 핫 미러, 콜드 미러, 렌즈, 빔 스플리터도 졸-겔 경로로 만들 수 있다. 불리한 조건에서 우수한 광학-기계적 특성을 가진 고성능 세라믹 나노재료를 가공할 때, 결정립의 크기는 주로 물체의 합성 또는 형성 동안 원료에 존재하는 결정 입자의 크기에 의해 결정된다. 따라서 원래 입자 크기를 가시광선 파장(~500nm)보다 훨씬 작게 줄이면 대부분의 빛 산란이 제거되어 반투명하거나 심지어 투명한 재료가 생성된다.
또한, 소결된 세라믹 나노재료의 미세 기공, 주로 미세결정립 접합부에 갇힌 기공은 빛을 산란시켜 진정한 투명성을 방해했다. 고품질 광학 투과를 위해서는 이러한 나노 규모 기공(입자간 및 입자내 공극률)의 총 부피 분율이 1% 미만이어야 한다. 즉, 밀도가 이론적 결정 밀도의 99.99%여야 한다.
동결 주조()는 ‘얼음 주형법’()이라고도 불리는데, 이는 잘 분산된 용액 또는 슬러리 내에서 용매(주로 물이지만 필수는 아님)의 고도로 비등방성 고화 거동을 이용하여 다공성 세라믹, 중합체, 금속 및 이들의 하이브리드를 제어적으로 주형하는 기술이다. 수성 현탁액 또는 슬러리에 방향성 온도 기울기를 가하면 한쪽에서 얼음 결정이 핵 생성되고 온도 기울기를 따라 성장한다. 얼음 결정은 용액 또는 슬러리 내에서 성장하면서 용해된 물질과 부유 입자를 재분배하여 현탁액 또는 슬러리에 분산된 성분들을 효과적으로 주형한다.
고화가 완료되면 얼어붙은 주형 복합재는 얼음을 제거하기 위해 동결 건조기에 넣는다. 결과적으로 얻어지는 미성형체는 승화된 얼음 결정의 복제물인 비등방성 거대 기공과 미세기공부터 진주모와 같은 패킹까지의 구조를 벽면의 세라믹 또는 금속 입자들 사이에 포함한다. 얼음 결정의 형태에 의해 주형된 벽은 종종 일방향성 특징을 보인다. 이러한 요소들이 함께 계층적인 셀룰러 구조를 형성한다. 이 구조는 금속과 세라믹의 경우 종종 소결되고, 중합체의 경우 가교되어 입자벽을 통합하고 다공성 재료에 강도를 부여한다. 고화된 유체의 승화로 인해 남는 다공성은 일반적으로 2~200 μm이다.
물의 동결로 인한 셀룰러 구조의 첫 관찰은 1세기 이상 전으로 거슬러 올라가지만 현대적 의미에서 동결 주조의 첫 보고된 사례는 1954년 맥스웰(Maxwell) 등이 터보차저 블레이드를 내화물 분말로 제조하려고 시도했을 때였다. 그들은 매우 걸쭉한 탄화 타이타늄 슬립을 동결시켜 거의 최종 형상에 가까운 주조물을 생산했는데, 이는 소결 및 기계 가공이 용이했다. 그러나 이 작업의 목표는 고밀도 세라믹을 만드는 것이었다. 동결 주조를 새로운 다공성 구조를 만드는 수단으로 사용하는 아이디어가 정말 확고하게 자리 잡은 것은 2001년 후카사와(Fukasawa) 등이 방향성 다공성 알루미나 주조물을 만들었을 때였다. 그 이후로 지난 10년 동안 수백 편의 논문이 발표되면서 연구가 상당히 증가했다.
동결 주조의 원리는 입자와 현탁액 매질의 광범위한 조합에 적용할 수 있다. 물은 단연코 가장 일반적으로 사용되는 현탁액 매질이며, 동결 건조를 통해 동결 주조 공정의 성공에 필요한 승화 단계에 쉽게 적합하다. 동결 주조가 생성할 수 있는 높은 수준의 제어력과 광범위한 다공성 미세 구조 덕분에 이 기술은 조직 지지체 광자학, 금속 기지 복합재, 치의학, 재료과학, 심지어 식품과학과 같은 다양한 분야에서 채택되었다.
입자 현탁액을 단방향 동결하는 세 가지 가능한 결과가 있다. 첫째, 얼음 성장이 평면 전선으로 진행되어 불도저가 바위를 밀듯이 입자를 앞쪽으로 밀어낸다. 이 시나리오는 일반적으로 매우 낮은 응고 속도(&lt; 1 μm s−1) 또는 극히 미세한 입자에서 발생하는데 이는 입자가 전선에서 멀리 떨어져 브라운 운동으로 이동할 수 있기 때문이다. 결과적인 구조에는 거대 다공성이 없다. 응고 속도, 입자 크기 또는 고체 부하를 적당히 증가시키면 입자는 접근하는 얼음 전선과 의미 있는 방식으로 상호 작용하기 시작한다. 결과는 일반적으로 판상 또는 셀룰러 주형 구조이며, 정확한 형태는 시스템의 특정 조건에 따라 달라진다. 다공성 재료를 동결 주조로 만들 때 목표로 하는 것은 이러한 유형의 응고이다. 동결 주조 구조의 세 번째 가능성은 입자가 현탁액에서 분리될 시간이 충분하지 않을 때 발생하며, 이는 얼음 전선 내에 입자가 완전히 캡슐화되는 결과를 초래한다. 이는 동결 속도가 빠르거나, 입자 크기가 충분히 커지거나, 고체 부하가 입자 이동을 방해할 정도로 높을 때 발생한다. 주형을 보장하기 위해서는 입자가 접근하는 전선에서 배출되어야 한다. 에너지적으로 말하면 입자가 삼켜질 경우 열역학적 자유 에너지가 전체적으로 증가하는 경우(Δσ &gt; 0)에 이러한 현상이 발생한다.
여기서 Δσ는 입자의 자유 에너지 변화이고, σps는 입자와 계면 사이의 표면 전위이며, σpl은 입자와 액상 사이의 전위이고 σsl은 고체와 액상 사이의 표면 전위이다. 이 표현은 시스템이 평형에서 약간만 벗어났을 때 낮은 응고 속도에서 유효하다. 높은 응고 속도에서는 운동학도 고려해야 한다. 성장하는 결정에 통합되는 분자들의 일정한 이동을 유지하기 위해 전선과 입자 사이에 액막이 존재한다. 전선 속도가 증가하면 항력이 증가하여 이 막 두께(d)가 감소한다. 필요한 분자 공급을 더 이상 제공할 만큼 막이 두껍지 않을 때 임계 속도(vc)가 발생한다. 이 속도에서 입자는 캡슐화될 것이다. 대부분의 저자들은 vc를 입자 크기의 함수로 표현하며, 여기서 formula_2이다. 다공성 R(판상) 형태에서 대부분의 입자가 갇히는 형태로의 전환은 일반적으로 다음과 같이 결정되는 vc에서 발생한다.
여기서 a0은 액체 내에서 얼어붙는 분자의 평균 분자간 거리, d는 액막의 전체 두께, η는 용액의 점성도, R은 입자 반경, z는 1에서 5까지 변할 수 있는 지수이다. 예상대로, vc는 입자 반경 R이 증가함에 따라 감소한다.
바시스키스(Waschkies) 등은 매우 느린(&lt; 1 μm s−1) 응고 속도에서 매우 빠른(&gt; 700 μm s−1) 응고 속도까지 희석된 동결 주조물과 농축된 동결 주조물의 구조를 연구했다. 이 연구를 통해 그들은 다양한 조건에서 만들어진 동결 주조 구조에 대한 형태학적 지도를 생성할 수 있었다. 이러한 지도는 일반적인 경향을 보여주는 데 훌륭하지만, 그것들이 파생된 재료 시스템에 매우 특수하다. 동결 주조가 동결 후 사용될 대부분의 응용 분야에서는 미성형 상태에서 강도를 제공하기 위해 바인더가 필요하다. 바인더의 첨가는 동결 환경 내의 화학적 조성을 크게 변경하여 어는점을 낮추고 입자 이동을 방해하여 예측된 vc보다 훨씬 낮은 속도에서 입자 포획으로 이어질 수 있다. 그러나 vc보다 낮고 평면 전선을 생성하는 속도보다 높은 속도에서 작동한다고 가정하면 얼음 결정과 압축된 세라믹 입자로 구성된 벽을 모두 가진 셀룰러 구조를 얻을 수 있다. 이 구조의 형태는 몇 가지 변수에 연결되어 있지만, 가장 영향력 있는 것은 동결 방향을 따라 시간과 거리에 대한 함수로서의 온도 기울기이다.
동결 주조 구조는 적어도 세 가지 명확한 형태학적 영역을 가진다. 동결이 시작되는 쪽에는 가시적인 거대 기공이 없는 거의 등방성 영역이 있는데, 이를 초기 구역(Initial Zone, IZ)이라고 부른다. IZ 바로 다음에는 전이 구역(Transition Zone, TZ)이 있는데, 여기서 거대 기공이 형성되기 시작하고 서로 정렬된다. 이 영역의 기공은 무작위로 배열된 것처럼 보일 수 있다. 세 번째 구역은 정상 상태 구역(Steady-State Zone, SSZ)이라고 불리는데, 이 영역의 거대 기공은 서로 정렬되어 규칙적으로 성장한다. SSZ 내에서 구조는 세라믹 벽과 인접한 거대 기공의 평균 두께인 λ 값으로 정의된다.
초기 구역: 핵 생성 및 성장 메커니즘.
얼음이 성장 과정에서 부유 입자를 밀어내는 능력은 오랫동안 알려져 왔지만 그 메커니즘은 여전히 논쟁의 여지가 있다. 초기에는 얼음 결정의 핵 생성 직후에 입자가 성장하는 평면 얼음 전선에서 밀려나면서, 성장하는 얼음 바로 앞쪽에 조성적 과냉각 구역이 형성된다고 믿어졌다. 이 불안정한 구역은 결국 교란을 일으켜 평면 전선이 기둥형 얼음 전선으로 파괴되는데, 이는 멀린스-세르케르카 불안정성으로 더 잘 알려진 현상이다. 파괴 후 얼음 결정은 온도 기울기를 따라 성장하며 액상으로부터 세라믹 입자를 밀어내어 성장하는 얼음 결정들 사이에 축적된다. 그러나 최근 방향성 동결 알루미나 현탁액의 현장 X선 방사선촬영은 다른 메커니즘을 밝혀냈다.
전이 구역: 변화하는 미세구조.
고화가 느려지고 성장 운동학이 속도 제한 요소가 되면서 얼음 결정은 입자를 배제하기 시작하여 현탁액 내에서 입자를 재분배한다. 두 결정 집단, 즉 열 기울기와 바닥면이 정렬된 결정(z-결정)과 무작위로 배열된 결정(r-결정) 사이에 경쟁적인 성장 과정이 발생하여 TZ의 시작을 야기한다.
현탁액 전체에 걸쳐 유사하게 정렬된 얼음 결정 군집이 성장하고 있다. 열 기울기와 바닥면이 정렬된 미세한 판상 z-결정이 성장하고 있다. 이 단면에서 r-결정은 판 모양으로 나타나지만 실제로는 사선으로 잘린 기둥형 덴드라이트 결정과 가장 유사하다. 전이 구역 내에서 r-결정은 성장을 멈추거나 z-결정으로 변하여 결국 지배적인 방향이 되고 정상 상태 성장으로 이어진다. 이러한 현상이 발생하는 몇 가지 이유가 있다. 첫째, 동결 과정에서 성장하는 결정은 열역학적으로 선호되는 가장 낮은 에너지 구성이기 때문에 온도 기울기와 정렬되는 경향이 있다. 그러나 정렬된 성장은 두 가지 다른 의미를 가질 수 있다. 온도 기울기가 수직이라고 가정하면, 성장하는 결정은 이 기울기에 평행(z-결정)하거나 수직(r-결정)이 될 것이다. 수평으로 놓인 결정도 온도 기울기와 일직선으로 성장할 수 있지만, 이는 가장자리 대신 면에서 성장하는 것을 의미한다. 얼음의 열전도율은 대부분의 다른 세라믹(예: Al2O3= 40 W mK−1)에 비해 매우 작으므로(1.6 - 2.4 W mK−1), 성장하는 얼음은 슬러리 내 국부적인 열 조건에 상당한 단열 효과를 미칠 것이다. 이는 간단한 저항 요소를 사용하여 설명할 수 있다.
얼음 결정이 바닥면을 온도 기울기와 평행하게 정렬할 때(z-결정), 두 개의 병렬 저항으로 나타낼 수 있다. 그러나 세라믹의 열 저항은 얼음의 열 저항보다 훨씬 작으므로, 겉보기 저항은 낮은 Rceramic으로 표현될 수 있다. 얼음 결정이 온도 기울기에 수직으로 정렬될 때(r-결정), 두 개의 직렬 저항 요소로 근사화할 수 있다. 이 경우, Rice가 제한적이며 국부적인 열 조건을 결정할 것이다. z-결정의 경우 낮은 열 저항은 성장하는 결정 끝에서 더 낮은 온도와 더 큰 열유속으로 이어져 이 방향으로의 추가 성장을 촉진하는 반면, 동시에 큰 Rice 값은 r-결정의 성장을 방해한다. 슬러리 내에서 성장하는 각 얼음 결정은 이 두 시나리오의 조합이 될 것이다. 열역학은 모든 결정이 선호되는 온도 기울기와 정렬되는 경향이 있음을 지시하며, 이는 r-결정이 결국 z-결정으로 대체되는 결과를 초래하며, 이는 TZ 내에서 촬영된 다음 방사선촬영에서 볼 수 있다.
z-결정이 유일하게 중요한 결정 방향으로 존재할 때, 시스템 조건에 큰 변화가 없다면 얼음 전선은 정상 상태 방식으로 성장한다. 2012년에 초기 동결 순간에 고화 전선보다 5-15배 빠르게 성장하는 덴드라이트 r-결정이 존재하며, 이들이 주요 얼음 전선보다 앞서 현탁액 속으로 솟아올라 부분적으로 다시 녹는 것이 관찰되었다. 이 결정들은 TZ가 결국 SSZ로 완전히 전환될 지점에서 성장을 멈춘다. 연구자들은 이 특정 지점이 현탁액이 평형 상태(즉, 어는점과 현탁액 온도가 동일)에 있는 위치를 나타낸다고 판단했다. 따라서 초기 및 전이 구역의 크기는 이미 낮은 어는점을 넘어선 과냉각 정도에 의해 제어된다고 말할 수 있다. 동결 주조 설정이 작은 과냉각에서만 핵 생성이 선호되도록 제어된다면, TZ는 더 일찍 SSZ로 전환될 것이다.
정상 상태 성장 구역.
이 최종 영역의 구조는 얼음 결정과 세라믹 벽이 번갈아 나타나는 길고 정렬된 판상 구조를 포함한다. 시료가 더 빨리 얼수록 용매 결정(및 최종 거대 기공)은 더 미세해진다. SSZ 내에서 콜로이드 주형에 사용 가능한 정상 속도는 10~100 mm s−1이며, 이는 일반적으로 2 mm~200 mm 사이의 용매 결정을 생성한다. SSZ 내의 얼음이 후속적으로 승화되면 이 얼음 결정의 거의 정확한 복제물인 다공성 녹색 세라믹 예비 성형체가 생성된다. SSZ 내의 동결 주조물의 미세 구조는 파장 (λ)으로 정의되는데, 이는 단일 세라믹 벽과 인접한 거대 기공의 평균 두께이다. 여러 출판물에서 응고 운동학이 동결 주조 재료의 미세 구조에 미치는 영향을 보고했다. λ는 응고 속도(υ)와의 경험적 멱법칙 관계(식 2.14)를 따른다는 것이 밝혀졌다.
A와 υ는 현재 첫 번째 원리로부터 계산할 방법이 없지만, 피팅 매개변수로 사용된다. 일반적으로 A는 점성도와 고체 부하와 같은 슬러리 매개변수와 관련이 있다고 여겨지며, n은 입자 특성에 영향을 받는다.
다공성 구조 제어.
동결 주조를 설계하는 데 사용되는 두 가지 일반적인 범주의 도구가 있다.
처음에 재료 시스템은 필요한 최종 구조의 종류에 따라 선택된다. 이 검토는 동결 매체로 물에 중점을 두었지만, 다른 용매도 사용할 수 있다. 특히 캄펜은 실온에서 왁스 같은 유기 용매이다. 이 용액을 동결하면 고도로 분지된 덴드라이트 결정이 생성된다. 그러나 재료 시스템이 결정되면 미세 구조 제어의 대부분은 금형 재료 및 온도 기울기와 같은 외부 작동 조건에서 비롯된다.
기공 크기 제어.
미세구조 파장(평균 기공 + 벽 두께)은 고화 속도 v의 함수(λ= Av−n)로 설명될 수 있으며, 여기서 A는 고체 부하에 따라 달라진다. 따라서 기공 크기를 제어하는 두 가지 방법이 있다. 첫 번째는 미세구조 파장을 변경하는 고화 속도를 변경하는 것이고, 두 번째는 고체 부하를 변경하는 것이다. 이렇게 하면 기공 크기와 벽 크기의 비율이 변경된다. 최소 고체 부하가 일반적으로 바람직하기 때문에 고화 속도를 변경하는 것이 더 신중한 경우가 많다. 미세구조 크기(λ)는 동결 전선의 속도와 반비례하므로, 빠른 속도는 미세한 구조를 유도하고, 느린 속도는 거친 미세구조를 생성한다. 따라서 고화 속도를 제어하는 것이 미세구조를 제어하는 데 매우 중요하다.
기공 형태 제어.
첨가제는 기공의 형태를 변화시키는 데 매우 유용하고 다양하게 사용될 수 있다. 이들은 얼음의 성장 운동학과 미세 구조뿐만 아니라 얼음-물 계면의 위상에 영향을 미침으로써 작용한다. 일부 첨가제는 용매의 상평형 그림을 변경함으로써 작용한다. 예를 들어, 물과 NaCl은 공정 상평형 그림을 가진다. NaCl이 동결 주조 현탁액에 첨가되면 고체 얼음 상과 액체 영역은 고체와 액체가 모두 공존할 수 있는 영역으로 분리된다. 이 염수 영역은 승화 과정에서 제거되지만, 그 존재는 다공성 세라믹의 미세 구조에 강한 영향을 미친다. 다른 첨가제는 고체/액체 및 입자/액체 사이의 계면 표면 에너지를 변경하거나, 현탁액의 점성도를 변경하거나, 시스템의 과냉각 정도를 변경함으로써 작용한다. 글리세롤, 수크로스, 에탄올, 아세트산 등에 대한 연구가 수행되었다.
정적 vs. 동적 동결 프로파일.
동결 시스템 양쪽에 일정한 온도를 유지하는 동결 주조 설정(정적 동결 주조)을 사용하면 SSZ의 전선 응고 속도가 성장하는 얼음 전선으로 인해 증가하는 열 완충 효과 때문에 시간이 지남에 따라 감소한다. 이 경우 비등방성 얼음 결정이 동결 방향에 수직으로 성장할(c축) 시간이 더 많이 주어져 시료의 길이에 따라 두께가 증가하는 얼음 라멜라 구조가 생성된다.
SSZ 내에서 고도로 비등방적이지만 예측 가능한 응고 거동을 보장하기 위해 동적 동결 패턴이 선호된다. 동적 동결을 사용하면 응고 전선의 속도와 얼음 결정 크기를 변화하는 온도 기울기로 제어할 수 있다. 증가하는 열 기울기는 성장하는 얼음 전선에 의해 부과되는 성장하는 열 완충 효과를 상쇄한다. 동결 주조 한쪽 면에서 선형적으로 감소하는 온도는 거의 일정한 응고 속도를 유발하여 전체 시료의 SSZ를 따라 거의 일정한 두께를 가진 얼음 결정을 생성한다는 것이 밝혀졌다. 그러나 바시스키스(Waschkies) 등이 지적했듯이, 일정한 응고 속도에서도 얼음 결정의 두께는 동결 과정에서 약간 증가한다. 이와 대조적으로, 플라우더(Flauder) 등은 냉각판의 온도 변화가 지수 함수적으로 변하면 전체 SSZ 내에서 얼음 결정 두께가 일정하게 유지된다는 것을 입증했으며, 이는 별도의 연구에서 측정 가능한 일정한 얼음 전선 속도로 인한 것으로 해석되었다. 이 접근 방식은 현탁액의 열 매개변수로부터 얼음 전선 속도를 예측할 수 있게 한다. 결과적으로, 기공 직경과 얼음 전선 속도 사이의 정확한 관계가 알려진다면, 기공 직경에 대한 정확한 제어가 가능하다.
계면 운동학의 비등방성.
슬러리 내의 온도 기울기가 완벽하게 수직일지라도 라멜라가 현탁액을 통해 성장하면서 기울어지거나 곡률을 보이는 것이 흔하다. 이를 설명하기 위해 각 얼음 결정에 대해 두 가지 뚜렷한 성장 방향을 정의할 수 있다. 하나는 온도 기울기에 의해 결정되는 방향이고, 다른 하나는 결정학적으로 선호되는 성장 방향에 의해 정의되는 방향이다. 이 각도들은 종종 서로 충돌하며, 이들의 균형이 결정의 기울기를 설명할 것이다.
겹치지 않는 성장 방향은 또한 동결 주조에서 덴드라이트 구조가 자주 보이는 이유를 설명하는 데 도움이 된다. 이러한 구조는 일반적으로 각 라멜라의 측면에만 발견되며, 이는 부과된 온도 기울기의 방향이다. 남겨진 세라믹 구조는 이 덴드라이트의 음화 이미지를 보여준다. 2013년 드빌(Deville) 등은 이 덴드라이트의 주기성(팁-투-팁 거리)이 실제로 주 결정 두께와 관련이 있는 것처럼 보인다는 관찰을 했다.
입자 패킹 효과.
지금까지는 얼음 자체의 구조에 주로 초점을 맞추었지만 입자는 주형 과정에서 거의 부수적인 것으로 여겨졌음에도 불구하고 실제로 입자는 동결 주조 중에 중요한 역할을 할 수 있으며 실제로 그렇게 한다. 입자 배열 또한 동결 조건의 함수로 변하는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어 연구자들은 동결 속도가 벽 거칠기에 현저한 영향을 미친다는 것을 보여주었다. 입자가 재배열될 시간이 충분하지 않기 때문에 빠른 동결 속도는 더 거친 벽을 생성한다. 이는 꼬임과 거칠기가 가스 흐름을 방해할 수 있는 투과성 가스 전달 막을 개발할 때 유용할 수 있다. 또한 z-결정과 r-결정은 세라믹 입자와 같은 방식으로 상호 작용하지 않는 것으로 밝혀졌다. z-결정은 입자를 x-y 평면에 패킹하는 반면, r-결정은 주로 z-방향으로 입자를 패킹한다. r-결정은 실제로 z-결정보다 입자를 더 효율적으로 패킹하며, 이 때문에 결정 집단이 z- 및 r-결정 혼합물에서 z-결정으로만 이동함에 따라 입자가 풍부한 상의 면적 분율(얼음 결정의 면적 분율 – 1)이 변한다. 얼음 결정이 입자를 배제하기 시작하는 지점부터, 즉 전이 구역의 시작부터, 우리는 대부분의 r-결정과 입자가 풍부한 상 분율의 높은 값을 가진다. 응고 속도가 여전히 빠르기 때문에 입자가 효율적으로 패킹되지 않을 것이라고 가정할 수 있다. 그러나 응고 속도가 느려지면 입자가 풍부한 상의 면적 분율이 떨어지는데, 이는 패킹 효율이 증가함을 나타낸다. 동시에 경쟁적인 성장 과정이 진행되어 r-결정이 z-결정으로 대체된다. 전이 구역의 끝에 가까워지는 특정 지점에서, z-결정이 r-결정보다 입자를 패킹하는 데 효율적이지 않기 때문에 입자가 풍부한 상 분율이 급격히 증가한다. 이 곡선의 정점은 z-결정만 존재하는 지점(SSZ)을 나타낸다. 정상 상태 성장 중, 최대 입자 풍부 상 분율에 도달한 후, 정상 상태가 달성됨에 따라 패킹 효율이 증가한다. 2011년, 예일 대학교의 연구원들은 벽 내 입자의 실제 공간 패킹을 조사하기 시작했다. 소각 X선 산란(SAXS)을 사용하여 그들은 다른 속도로 동결 주조된 명목상 32 nm 실리카 현탁액의 입자 크기, 모양 및 입자간 간격을 특성화했다. 컴퓨터 시뮬레이션은 이 시스템의 경우 벽 내의 입자가 서로 접촉하지 않고 얇은 얼음 막으로 분리되어야 함을 나타냈다. 그러나 테스트 결과 입자가 실제로 접촉하고 있었고, 그 이상으로 일반적인 평형 밀화 과정으로는 설명할 수 없는 패킹 형태를 얻었다.
형태학적 불안정성.
이상적인 세계에서는 SSZ 내 입자의 공간 농도가 응고 과정 전반에 걸쳐 일정하게 유지될 것이다. 그러나 실제로는 압축 중에 입자의 농도가 변하며, 이 과정은 응고 속도에 매우 민감하다. 낮은 동결 속도에서는 브라운 운동이 일어나 입자가 고체-액체 계면에서 쉽게 멀리 이동하여 균질한 현탁액을 유지할 수 있다. 이 상황에서는 현탁액이 항상 고화된 부분보다 따뜻하다. VC에 가까워지는 빠른 응고 속도에서는 입자가 충분히 빨리 재분배될 수 없기 때문에 고체-액체 계면에서의 농도 및 농도 기울기가 증가한다. 충분히 축적되면 현탁액의 어는점이 용액의 온도 기울기 아래로 떨어지고 형태학적 불안정성이 발생할 수 있다. 입자 농도가 확산층으로 스며드는 상황에서는 실제 온도와 어는점 모두 평형 어는점 아래로 떨어져 불안정한 시스템을 만든다. 종종 이러한 상황은 얼음 렌즈라고 알려진 것의 형성을 초래한다.
이러한 형태학적 불안정성은 입자를 가두어 완전한 재분배를 방해하고, 동결 방향을 따라 고체의 불균일한 분포와 세라믹 벽의 불연속성을 초래하여 다공성 세라믹 벽 내에 고유한 기공보다 큰 공극을 생성할 수 있다.
동결 주조 구조의 기계적 특성에 대한 대부분의 연구는 재료의 압축 강도와 증가하는 응력에서의 항복 거동에 초점을 맞춘다. 애쉬비(Ashby)에 따르면, 동결 주조된 개방 기공 구조의 기계적 특성은 비등방성 셀룰러 고체로 대략 모델링될 수 있다. 여기에는 코르크나 나무와 같이 비등방성 구조를 가지며 따라서 방향에 따라 기계적 특성이 달라지는 천연 재료가 포함된다. 도니우스(Donius) 등은 동결 주조된 에어로젤의 비등방성을 연구하여 그 기계적 강도를 등방성 동결 주조 에어로젤과 비교했다. 그들은 비등방성 구조의 영률이 등방성 에어로젤보다 훨씬 높으며, 특히 동결 방향과 평행하게 시험했을 때 그러하다는 것을 발견했다. 영률은 평행 방향에서 동결에 수직인 방향보다 몇 배 더 높아서 비등방성 기계적 특성을 보여준다.
동결 주조 구조의 기계적 거동은 뚜렷한 영역으로 분류될 수 있다. 낮은 변형률에서는 라멜라가 선형 탄성 거동을 따른다. 여기서 라멜라는 압축 응력 하에서 구부러지고 따라서 처진다. 애쉬비(Ashby)에 따르면, 이러한 처짐은 단일 빔 이론으로 계산될 수 있으며, 여기서 각 셀룰러 단면은 정사각형 바닥을 가진 빔과 같은 부재로 가정되는 입방체 모양으로 이상화된다. 이러한 이상화를 기반으로, 압축력 formula_5 하에서 셀 벽의 굽힘량 formula_6는 formula_7로 주어지며, 여기서 formula_8은 각 셀의 길이, formula_9는 단면 이차 모멘트, formula_10는 셀 벽 재료의 영률, formula_11는 기하학적 형상에 따라 달라지는 상수이다. 또한, 전체 구조의 영률 formula_12는 상대 밀도의 제곱에 비례함을 알 수 있다: formula_13. 이는 재료의 밀도가 하중을 견딜 수 있는 구조를 설계할 때 중요한 요소이며, 구조의 영률이 구조의 다공성에 의해 크게 결정됨을 보여준다. 선형 영역을 지나면 라멜라가 탄성적으로 좌굴하고 비선형적으로 변형되기 시작한다. 응력-변형률 곡선에서는 이것이 평평한 고원으로 나타난다. 좌굴이 시작되는 임계 하중은 다음과 같이 주어진다: formula_14 여기서 formula_15은 구조의 경계 조건에 따라 달라지는 상수이다. 이것은 동결 주조 재료의 주요 파손 메커니즘 중 하나이다. 이로부터 비등방성 다공성 고체가 유지할 수 있는 최대 압축 응력은 formula_16로 주어지며, 여기서 formula_17는 벌크 재료의 파괴 응력이다. 이러한 모델은 벌크 재료 선택이 응력 하에서 동결 주조 구조의 기계적 응답에 크게 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 라멜라 두께, 기공 형태 및 거대 다공성 정도와 같은 다른 미세 구조적 특징도 이러한 고도로 비등방성 구조의 압축 강도와 영률에 크게 영향을 미칠 수 있다.
새로운 동결 주조 기술.
동결 주조는 세라믹, 중합체, 생체 고분자, 그래핀 및 탄소 나노튜브를 포함한 다양한 구성 요소로부터 정렬된 다공성 구조를 생산하는 데 적용될 수 있다. 진행하는 동결 전선에 의해 밀려날 수 있는 입자가 있는 한 주형 구조가 가능하다. 동결 주조 중에 냉각 기울기와 입자 분포를 다양한 물리적 수단을 사용하여 제어함으로써 얻어지는 동결 주조 구조의 라멜라 방향을 제어하여 다양한 응용 재료에서 향상된 성능을 제공할 수 있다. 뭉치(Munch) 등은 핵 생성 표면을 주형함으로써 성장 방향에 수직인 결정의 장거리 배열 및 방향을 제어하는 것이 가능함을 보여주었다. 이 기술은 초기 결정 성장 및 배열을 제어하기 위해 낮은 에너지 핵 생성 부위를 제공함으로써 작동한다. 얼음 결정의 방향은 2010년 탕(Tang) 등이 2012년 포터(Porter) 등이 그리고 2021년 인(Yin) 등이 입증한 바와 같이 전자기장을 인가함으로써 영향을 받을 수 있다. 특수 설정을 사용하여 연구자들은 생의학 응용 분야 및 여과 또는 가스 분리 응용 분야에 맞춤화된 방사형 정렬 동결 주조물을 만들 수 있었다. 자연에서 영감을 받아 과학자들은 또한 배위 화학 물질과 저온 보존을 사용하여 놀랍도록 독특한 미세 구조 아키텍처를 만들 수 있었다.
동결 주조 재료.
동결 주조 공정에서 정렬된 다공성 재료로 조립되는 입자들은 종종 빌딩 블록이라고 불린다. 동결 주조가 널리 퍼진 기술이 되면서 사용되는 재료의 범위가 확장되었다. 최근 몇 년 동안 그래핀과 탄소 나노튜브는 동결 주조 방법을 사용하여 제어된 다공성 구조를 제조하는 데 사용되었으며, 종종 뛰어난 특성을 나타내는 재료가 많았다. 얼음 주형 없이 생산된 에어로젤 재료와 달리, 탄소 나노재료의 동결 주조 구조는 정렬된 기공을 갖는 장점이 있어 예를 들어 낮은 밀도와 높은 전도성의 비할 데 없는 조합을 가능하게 한다.
동결 주조 재료의 응용 분야.
동결 주조는 정렬된 기공 구조를 생산하는 독특한 능력을 가지고 있다. 이러한 구조는 자연에서 종종 발견되며, 결과적으로 동결 주조는 생체 모방 구조를 제작하는 데 귀중한 도구로 부상했다. 정렬된 기공을 통한 유체 수송은 동결 주조를 뼈 스캐폴드 재료를 포함한 생의학 응용 분야로 활용하게 만들었다. 동결 주조 구조의 기공 정렬은 또한 정렬된 기공에 수직인 방향으로 비정상적으로 높은 열 저항을 부여한다. 방사 공정을 통해 정렬된 다공성 섬유의 동결 주조는 고성능 단열 의류 품목 제조를 위한 유망한 방법이다. 또한, 소결된 니켈 분말로부터 동결 주조를 통해 생산된 정렬된 기공을 가진 재료는 루프 히트 파이프(LHPs)와 같은 상변화 시스템에서 뛰어난 열 특성으로 인해 상당한 주목을 받고 있다. 이러한 시스템에서 윅은 액체-증기 평형을 유지하여 작동 유체의 효율적인 순환을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 한다. 전통적인 윅은 종종 별도로 제조되어 나중에 통합되므로 액체 전달 효율을 제한하는 계면이 생성된다. 이러한 한계를 해결하기 위해 동결 주조를 사용하여 단일 공정으로 기울기 구조를 가진 다공성 윅이 개발되었다. 이 혁신적인 접근 방식은 계면 저항을 제거하여 원활한 액체 수송을 보장하는 동시에 최적의 LHP 성능에 필요한 높은 열전도율과 효율적인 모세관 작용을 유지한다.
동결 주조의 또 다른 새롭고 유망한 응용 분야는 화학 루프 연소(CLC) 및 스팀 철 공정(SIP)과 같은 고급 열화학 공정을 통한 그린 수소 생산을 위한 다공성 폼 생산이다. 이러한 공정은 최적화된 반응 동역학, 향상된 열효율 및 지속 가능성과 같은 다공성 금속 구조의 고유한 특성을 활용한다. 화학 루프 연소(CLC)에서는 산화철과 같은 재료로 만든 폼이 산소 운반체 역할을 하여 직접적인 공기 접촉 없이 연료 연소를 가능하게 하고, CO2를 포집하기 위해 분리하면서 고순도 수소를 생산한다. 유사하게, 스팀 철 공정(SIP)에서는 덴드라이트 기공 구조가 효율적인 수증기 분포를 보장하고 수소 수율을 극대화한다. 동결 주조를 통해 제공되는 다공성과 열적 특성에 대한 정밀한 제어는 캄펜과 같은 친환경 용매의 사용과 함께 이러한 폼을 확장 가능하고 지속 가능한 수소 생산을 위한 필수적인 혁신으로 자리매김하게 하며, 기후 변화와의 싸움에 기여한다.
《어둠 속의 감시자》()는 2022년부터 넷플릭스에서 방영 중인 미국의 미스터리 공포 텔레비전 시리즈이다. 뉴저지주 웨스트필드에서 일어난 실화를 다룬 〈더 컷〉(The Cut)의 2018년 기사에 느슨하게 기초하였다.
당초에는 미니시리즈로 계획되었으나 2022년 11월 시즌 2가 제작된다는 소식이 알려졌다.
뉴저지주 웨스트필드에 위치한 가상 마을에 이상적인 새집을 마련한 부부는 스스로를 감시자(“The Watcher”)로 지칭하는 한 스토커로부터 협박 편지를 받기 시작한다.
잘츠부르크 페스티벌()은 1920년에 창설된 유서 깊은 음악·연극 축제로, 매년 7월 말부터 8월 말까지 약 5주 동안 오스트리아 잘츠부르크에서 열린다. 개최지인 잘츠부르크는 볼프강 아마데우스 모차르트의 출생지로, 축제는 전통적으로 모차르트의 오페라에 큰 비중을 두며 호프만스탈의 희곡 "제더만"("Jedermann")을 해마다 무대에 올리는 것으로 널리 알려져 있다. 1967년부터는 별도 조직이 주관하는 부활절 페스티벌도 매년 개최된다.
잘츠부르크에서는 1877년부터 국제 모차르테움 재단이 간헐적으로 음악제를 열었으나 1910년에 중단되었다. 1914년의 개최 계획은 제1차 세계 대전 발발로 취소되었다. 1917년 프리드리히 게마허와 하인리히 다미쉬가 ‘잘츠부르크 페스트슈필하우스 협회(Salzburger Festspielhaus-Gemeinde)’를 결성해 모차르트 작품을 중심으로 한 연례 음악·연극 축제를 추진했으며, 전쟁 종결 무렵인 1918년에는 시인이자 극작가 후고 폰 호프만스탈, 작곡가 리하르트 슈트라우스, 연출가 막스 라인하르트, 무대미술가 알프레트 롤러, 지휘자 프란츠 샬크 등 다섯 명이 축제 부흥을 주도했다.
호프만스탈의 정치적 글에 따르면, 이 축제는 프로이센·북독일식의 경직된 세계관과 대비되는, 다민족과 소수자·종교·문화·언어를 포용하는 수 세기 하브스부르크 원칙의 구현을 지향했다.
1920년 8월 22일, 라인하르트 연출의 호프만스탈 "제더만"이 잘츠부르크 대성당 계단에서 알렉산더 모이시 주연으로 초연되며 축제가 공식 개막했다. 이 전통은 오늘날까지 이어져 작품은 주로 대성당 광장(Domplatz)에서 공연되며, 1921년부터는 실내악·관현악 공연도 병행되었다. 1922년에는 리하르트 슈트라우스가 지휘한 모차르트의 "돈 조반니"로 첫 오페라 프로덕션이 이루어졌다.
1925년에는 뫼히히스베르크 북사면의 옛 대주교 마구간을 개조한 첫 페스티벌홀(후일 "작은 페스티벌홀")이 문을 열었고, 1926년에는 절벽을 파 만든 펠젠라이트슐레(Felsenreitschule)를 극장으로 개조해 개관했다. 21세기에 이르러 1925년 홀은 전면 개보수되어 2006년 "하우스 퓌어 모차르트"(Haus für Mozart)라는 이름으로 재개관했다.
1934~1937년에는 아르투로 토스카니니와 브루노 발터 등이 지휘자로 참여해 명성을 높였다. 1936년에는 트라프 패밀리 싱어즈가 잘츠부르크 무대에 데뷔했으며, 이들의 이야기는 훗날 뮤지컬 사운드 오브 뮤직으로 각색되었다.
1938년 나치 독일의 오스트리아 합병(안슐루스)으로 축제는 큰 타격을 받았고, 일부 유대계 예술가들이 망명했으며 "제더만" 공연도 중단되었다. 1944년 7월 20일 히틀러 암살 미수 사건 이후 요제프 괴벨스의 지시에 따라 그해 여름의 ‘잘츠부르크 연극·음악의 여름’은 취소되었다. 전쟁 종전 직후인 1945년 여름에 축제는 재개되었다.
전후 축제는 모차르트 중심의 여름 오페라 축제로 위상을 회복했고, 1956년에는 헤르베르트 폰 카라얀이 예술감독으로 취임했다. 1960년 대극장인 ‘그로세스 페스트슈필하우스(Großes Festspielhaus)’가 개관하며 새로운 전기를 맞았다. 이후 모차르트와 슈트라우스 작품이 축제 레퍼토리의 축을 이루었고, 베르디 "팔스타프"와 베토벤 "피델리오" 등도 정기적으로 공연되었다.
카라얀이 타계한 1989년 이후 게라르 모르티에르가 축제를 현대화·확장했고, 2001년에는 페터 루치츠카가 뒤를 이었다.
2006년에는 (모차르트 탄생 250주년을 기념해) 모차르트의 22개 오페라 전작을 무대에 올리는 ‘모차르트 22(Mozart 22)’ 프로젝트가 진행되었고, 같은 해 개보수된 "하우스 퓌어 모차르트"가 재개관했다. 이 연작은 영상으로 제작되어 2006년 11월 DVD 박스로 출시되었다.
2010년에는 볼프강 림의 오페라 "디오니소스"가 초연되었다. 2011년 베를린 국립 오페라로 떠난 위르겐 플림의 뒤를 알렉산더 페레이라가 이었고, 그는 “신작 중심” 노선을 제시했다. 페레이라 퇴임(2014) 후 드라마 부문 책임자였던 스벤에리크 베히톨프가 2015년 예술 프로그램을 총괄했는데, 예산 조정으로 “신작만” 기조는 일부 완화되었다. 2018년에는 리디아 슈타이어가 축제 최초의 여성 연출가로 "마술피리"를 무대에 올렸다.
리더십과 조직.
2016년부터 마르쿠스 힌터하우저가 인텐단트(예술감독)를 맡고 있으며, 임기는 2031년까지 연장되었다. 2022년 1월부터는 독일·스위스 이중국적의 브랜드 전략가 크리스티나(크리스티나) 해머가 축제의 대통령(대표)을 맡고 있다. 그는 애스턴마틴·재규어·랜드로버(포드)와 메르세데스-벤츠 등에서 마케팅·커뮤니케이션을 담당한 경력이 있다.
프로그램의 특징.
축제 첫 주에는 2012년부터 이어진 성음악 시리즈 ‘우베르튀르 스피리튀엘’("Ouverture spirituelle")이 펼쳐진다. 모차르트의 고향이라는 정체성을 살린 ‘모차르트 마티네’(Mozart Matinee)도 주말 오전 모차르테움 대홀에서 정기적으로 열린다.
빈 필하모닉과의 관계.
빈 필하모닉은 1922년부터 잘츠부르크 페스티벌의 여름 상주 오케스트라로 활동해 왔으며, 해머 대표는 인터뷰에서 “빈 필하모닉이 빈 외 지역에서 오페라를 연주하는 유일한 무대가 잘츠부르크”라고 강조했다. 또한 “103년 동안 오페라 2,400회, 콘서트 850회에 출연했다”는 통계를 소개했다.
코로나19와 지속성.
코로나19 범유행 기간이던 2020년에도 축제는 엄격한 방역 계획을 수립해 제한된 규모로 공연을 이어갔으며, 바를리코프스키 연출·프란츠 벨저-메스트 지휘의 "일렉트라", 크리스토프 로이 연출·요아나 말비츠 지휘의 "코지 판 투테" 등을 상연했다. 그해 슬로건은 호프만스탈의 문구 “의지(Will)가 깨어나는 곳에는 이미 거의 이루어진 것이 있다”였다.
대표적 공연장인 펠젠라이트슐레는 바위산을 파 만든 3층 석조 아케이드가 무대 배경을 이루는 독창적 공간으로, 17세기 대성당 건축용 채석장을 바탕으로 조성되었고 1926년 축제 공연장으로 개관했다.
2025년 여름 축제는 7월 18일부터 8월 31일까지 45일 동안 174회의 공연을 16개 공연장에서 선보였으며, 관객 점유율 98%대, 80개국 이상에서 25만 명 안팎이 방문했다는 요약이 발표되었다.
2017년 기준 축제의 연간 티켓 매출은 약 2,700만 유로이며, 잘츠부르크 지역 내에서 연간 약 1억 8,300만 유로의 직접·간접 경제적 부가가치를 창출하는 것으로 평가되었다. 고용 유발 효과는 상시 및 계절 인력을 합산해 잘츠부르크 2,800명(오스트리아 전체 3,400명) 수준으로 추산되며, 공공부문에는 연간 약 7,700만 유로의 세금·부담금 수입을 제공한다.
관람·구매 안내.
축제 프로그램은 통상 12월 초 공개되며, 후원자(골든 클럽·실버 클럽 등)에게 우선 배정 후 3월경 일반 판매가 시작된다. 매진 후에도 환불표가 수시로 풀리며, 티켓 오피스의 상담을 통해 대안을 제시받을 수 있다. 복장 규정은 별도로 없고, 공연자에 대한 존중이 느껴지는 수준의 단정한 복장을 권한다. 카라얀이 즐겨 찾던 토마젤리(Tomaselli), 강 건너의 바자르(Bazar) 등 카페가 상징적으로 거론된다. 후원·회원제에 따른 우선 구매 및 혜택은 ‘페스티벌 친구들(Friends of the Salzburg Festival)’의 실버·골든 클럽 등급으로 운영된다.
성령강림절 페스티벌.
성령강림절 페스티벌()은 매년 5월 말 또는 6월 초 성령강림절 주말에 그로세스 페스트슈필하우스와 하우스 퓌어 모차르트에서 열린다. 1973년 헤르베르트 폰 카라얀이 창설한 성령강림절 음악회의 전통이 1998년부터는 잘츠부르크 페스티벌 재단(Salzburger Festspielfonds)에 의해 운영되고, 오페라 상연과 바로크·고전 레퍼토리에 초점을 두도록 발전했다. 2012년부터는 이탈리아 메조소프라노 체칠리아 바르톨리가 예술감독을 맡고 있다.
겔화의 무작위 그래프 이론()은 졸-겔 공정을 위한 수학 이론이다. 이 이론은 플로리-스톡마이어 이론을 일반화한 결과들의 집합이며, 임의의 수와 유형의 반응성 작용기를 가진 많은 중합 단량체 세트에 대한 겔화점, 겔 분율, 중합체 크기 분포, 몰 질량 분포 및 기타 특성을 식별할 수 있다.
이 이론은 수학자 에르되시 팔과 알프레드 레니가 도입하고, 1950년대 후반 에드거 길버트가 독립적으로 도입한 무작위 그래프의 개념과, 고정된 차수 시퀀스를 가진 무작위 그래프로 알려진 이 개념의 일반화에 기반을 두고 있다. 이 이론은 원래 단계 성장 중합을 설명하기 위해 개발되었으며, 이제 다른 유형의 중합에 대한 적용도 존재한다. 이론적 결과를 제공하는 것 외에도 이 이론은 구성적이다. 중합으로 인해 발생하는 그래프와 같은 구조는 구성 모델을 사용하는 알고리즘으로 샘플링할 수 있으므로 컴퓨터 실험을 통해 이러한 구조를 추가로 검사할 수 있다.
전제와 차수 분포.
주어진 시점에서 차수 분포 formula_1는 무작위로 선택된 단량체가 formula_2개의 연결된 이웃을 가질 확률이다. 겔화의 무작위 그래프 이론의 핵심 아이디어는 가교되거나 분지된 중합체를 두 가지 수준에서 별도로 연구할 수 있다는 것이다. 1) formula_1을 예측하는 단량체 반응 역학, 2) 주어진 차수 분포를 가진 무작위 그래프. 이러한 분리의 장점은 이 접근 방식을 통해 상대적으로 간단한 반응 속도식으로 단량체 역학을 연구한 다음 무작위 그래프 모델의 입력으로 사용되는 차수 분포를 추론할 수 있다는 것이다. 여러 경우에 앞서 언급된 반응 속도식은 알려진 해석적 해를 갖는다.
한 가지 유형의 작용기.
동일한 유형의 작용기를 가진 단량체(formula_4 중합이라고 함)의 단계 성장 중합의 경우 차수 분포는 다음과 같이 주어진다. formula_5 여기서 formula_6는 결합 전환율이고, formula_7은 평균 기능성이고, formula_8은 기능성 formula_9을 가진 단량체의 초기 분율이다. 나중 표현에서는 일반성을 잃지 않고 단위 반응 속도가 가정된다. 이론에 따르면, 시스템은 formula_10일 때 겔 상태에 있으며, 여기서 겔화 전환율은 formula_11이다. 평균 분자량과 몰 질량 분포에 대한 해석적 표현도 알려져 있다. 화학적 치환, 부반응 또는 분해와 같은 더 복잡한 반응 역학이 포함되는 경우에도 수치 적분을 사용하여 formula_12를 계산함으로써 이론을 적용할 수 있다. 이 경우 formula_13은 시스템이 시간 t에 겔 상태에 있음을 의미한다(부등호가 뒤집히면 졸 상태).
두 가지 유형의 작용기.
두 가지 유형의 작용기 A와 B를 가진 단량체가 A와 B 그룹 사이의 반응으로 단계 성장 중합을 겪을 때, 유사한 해석적 결과가 알려져 있다. 몇 가지 예는 오른쪽 표를 참조하라. 이 경우 formula_14는 formula_15개의 A 그룹과 formula_16개의 B 그룹을 가진 초기 단량체의 분율이다. A가 먼저 고갈되는 그룹이라고 가정해 보자. 무작위 그래프 이론은 formula_10일 때 겔화가 일어난다고 주장하며, 여기서 겔화 전환율은 formula_18이고 formula_19이다. 분자 크기 분포, 분자량 평균 및 자이레이션 반경 분포는 알려진 형식적 해석적 표현을 갖는다. 네트워크에서 formula_20개의 A 그룹과 formula_21개의 B 그룹에 의해 연결된 단량체의 분율을 나타내는 차수 분포 formula_22가 수치적으로 해결될 때, 겔 상태는 formula_23일 때 감지된다. 여기서 formula_24이고 formula_25이다.
알려진 일반화에는 임의의 수의 작용기 유형을 가진 단량체, 가교 중합, 및 복합 반응 네트워크가 포함된다.
《Extreme》은 미국의 글램 메탈 밴드 익스트림의 첫 번째 스튜디오 음반으로, 1989년 A&amp;M 레코드에서 발매되었다. 이 음반은 빌보드 200 차트에서 80위에 올랐으며, 메인스트림 록 차트에서 작은 히트를 기록한 〈Kid Ego〉를 만들어냈다. 싱글 〈Play with Me〉는 코미디 영화 《엑설런트 어드벤쳐》의 사운드트랙과 《기묘한 이야기》 시즌 4의 첫 화, 그리고 2007년 리듬 게임 《Guitar Hero Encore: Rocks the 80s》에 수록되었다.
이 음반은 주로 글램 메탈로 묘사되었지만, 펑크 메탈과 하드 록으로도 묘사되었다.
밴드는 1988년에 A&amp;M 레코드와 계약을 맺었고, 같은 해에 독일인 프로듀서 라인홀트 맥 (퀸의 1980년 음반 《The Game》 작업으로 그래미 어워드에 노미네이트된 적이 있다)과 함께 본작의 제작을 시작했다. 수록곡 〈Mutha (Don't Wanna Go to School Today)〉는 원래 게리 셰론과 폴 기어리가 익스트림 결성 이전에 소속되어 있던 밴드 더 드림의 곡이다. 〈Play with Me〉의 인트로에서는 볼프강 아마데우스 모차르트의 곡 〈터키 행진곡〉이 인용되어 있다.
모든 곡들은 특별한 언급이 없는 한 게리 셰론과 누노 베텐코트에 의해 작사/작곡하였다.
더 오피셜 사우스 아프리칸 차트(, TOSAC)는 RISA가 국내외 노래를 위해 발매한 남아프리카 공화국의 음악 산업 표준 레코드 차트이다. 차트 순위는 아이튠즈, 스포티파이, 애플 뮤직, 디저를 통한 남아프리카 공화국의 디지털 판매 및 온라인 스트리밍을 기반으로 한다. 이 차트는 2021년 9월 1일 남아프리카 공화국에서 출시되었으며, 디지털 음악 스트리밍 서비스의 노래에 초점을 맞춘 유일한 남아프리카 차트가 되었다. 이 차트의 첫 번째 공식 1위 곡은 에드 시런의 〈Bad Habits〉였다.