티타늄

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1. 원소
1.1. 개요
1.2. 무궁무진한 용도
1.3. 어려운 제련과정
1.4. 어려운 가공
1.5. 화학에서의 응용
1.6. 추가적인 가능성의 발견
1.7. 각종 매체에서의 티타늄
2. 마스타카드의 엔트리급 프리미엄 카드

1. 원소

티탄 / 티타늄 / 타이타늄
Titanium

원자번호

22

기호

Ti

분류

전이 원소

상태

고체

원자량

47.867

밀도

4.506 g/cm3

녹는점

1668 °C

끓는점

3387 °C

용융열

14.15 kJ/mol

증발열

425 kJ/mol

원자가

4

이온화에너지

658.8, 1309.8, 2652.5 kJ/mol

전기음성도

1.54

전자친화도

7.6 kJ/mol

발견

W. Gregor (1791)

CAS 등록번호

7440-32-6

이전 원소

스칸듐(Sc)

다음 원소

바나듐(V)

주기율표

족→
주기↓

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U

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Am

Cm

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Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

범례

원소 분류 (배경색)

알칼리 금속

알칼리 토금속

란타넘족

악티늄족

전이 금속

전이후 금속

준금속

다원자 비금속

이원자 비금속

비활성 기체

미분류

상온(298K(25°C), 1기압)에서의
원소 상태 (글자색)

● 고체

● 액체

● 기체

미분류

이탤릭체(기울임): 자연계에 없는 인공원소 또는 극미량으로 존재하는 원소

SR-71 블랙버드의 대부분이 티타늄으로 만들어졌다. 그런데 웃긴 건 그 티타늄이 다름아닌 소련제 티타늄이라는 것.(...) 소련을 감시하는 비행기의 주 재료가 소련제라는게 아이러니. 귀소본능.

1.1. 개요

원소기호 Ti, 원자번호 22. 티탄 혹은 티타늄. 대한화학회에서 권장하는 이름은 타이타늄(Titanium)이다. 영어 발음은 타이테이니엄.[1] 한자로는 鈦(티타늄 태)로 쓴다.[2] 어원은 그리스어로 거인을 뜻하는 티탄(titan).

결정구조는 육각밀집결정이며 공간군은 P63/mmc 이다.

1.2. 무궁무진한 용도

티타늄은 일반적으로 강철보다 단단하고 질기다고 알려져 있지만 합금이 아닌 순수한 티타늄은 강철에 비해서 무르다. 실제로 일반적으로 순수한 티타늄으로 인정되는 공학기준에서 티타늄의 인장강도는 25(Grade 1)~56(Grade 4)kgf/㎟[3]인데 이 기준을 티타늄만으로 채우기엔 티타늄이 너무 무른지라 기본적으로 철이 섞여 있고 철 함량이 올라갈수록 강도가 높아지는 티타늄-철 합금을 순수티타늄으로 쳐줄 정도이며 이러한 순수 티타늄조차 약한 강도나마 가볍게 만들려는 목적이나 부식에 대응하는 용도가 아닌 이상 강도가 모자른지라 강철에 비해서 강도구조용으로 써먹기엔 곤란하다. 그러나 철이 다른 금속과의 합금이 가능하듯이 티타늄 역시 합금이 가능하고 작정하고 강도를 올린 티타늄 합금은 강철보다 훨씬 뛰어난 강도를 가지긴 하는데 마찬가지로 강철도 작정하고 합금을 통해 강도를 올리면 티타늄과 엇비슷한 수준으로 강도가 쉽게 올라가서[4] 순수하게 강도면에서 강철과 철 합금을 압도하는것은 힘들고 무게 대비 강도가 뛰어난게 강철에 비해 장점이다.

이렇게 기본적으론 강철보다 무르지만 중량은 강철의 절반 이하 정도로 상당히 가볍고 녹도 슬지 않으며[5] 은빛에다 광택까지 나고, 철과는 달리 자석에 붙지 않으며, 열·전기 전도도가 낮은 편이다. 그리고 생체 친화도[6]가 높아 임플란트 등에서도 쓰이며, 합금했을 경우 강철보다 강도가 강해지고 스테인레스계열 합금 중에서도 최고급의 내식성을 지니는데다 형상기억합금이 되는 합금도 있기 때문에 경량합금의 필수요소로 등극할 만큼 수많은 장점을 갖고 있다.[7]

보다시피 미스릴의 현신이라 해도 모자라지 않을 법한 사용처가 많은 먼치킨 금속인데, 문제는 그만큼 제련이 매우 어렵고 그 때문에 무지하게 비싼 것이 단점이다. 다만 비슷하게 제련이 어려운 알루미늄과 닮아서 그런지 지구상에 의외로 많은[8] 양이 매장되어 있지만 제련은 기본적으로 어려운데다 열 전도도가 낮아 가공이 매우 어려운 편에 속하는 금속이라서 20세기에 들어서야 겨우 사용되기 시작하였다.

열 전도도가 낮아 가공이 힘든[9] 대신 비교적 가벼운 경금속 중에서는 강도와 내식성 특히 내열성이 매우 뛰어나서 온도가 1천도 가까이 올라가는 제트엔진의 터빈 블레이드라든지 공기와의 마찰로 고온이 되는 극초음속 항공기나 대기권에 재진입을 시도할 경우 고온이 되는 우주선의 표면의 재료로는 이를 대체할 재료가 거의 없다. 강도나 내열성으로만 따지면 텅스텐 같은 금속이 더 좋겠지만, 그런 금속들은 비중이 높아서 중량에 민감한 항공우주산업에 쓰긴 어렵다. 때문에 우주선, 잠수함, 전투기 등등의 제작에 유용하게 사용된다. 하지만 장점인 내열성 때문에 정작 가공이 어렵고 비싸서 항공기 설계 기술자들이 말하는 환상의 금속 언옵테니엄에 가장 가까운 재료.

고온에서 질소와 반응해 티타늄 나이트라이드(질화 티탄, TiN)가 되는데, 이것도 경도가 대단히 좋아서 공작도구를 만들 때 쓰다 나중에는 공구나 테니스 라켓같은 보다 일상적인 용품에까지 사용되기 시작했다. 그 외에도 화학반응을 하지 않는 단단한 물건이나 경량합금 제작에는 반드시 들어가고, 극한상황에서 가격을 생각하지 않고 가볍고 튼튼한 재료가 필요하다면 티타늄밖에 없다. 이런 점도 미스릴이 생각나게 한다.

그러나 이 때문에 간혹 양심없는 업자들이 자기네 제품에 '티타늄을 썼다'라고 광고해놓고는 저질 알루미늄으로 때우는 경우(가끔 겉에만 살짝 코팅해놓는 경우도 보인다)도 많다. 중국제 테니스 라켓 같은 것들이 특히 그렇다. 아동용구 등에 티타늄을 썼다고 해놓지만 나중에 부서지고 나서야 아니란 걸 알게 된다.

위에 서술한 이유 때문에 제품이 정말 티타늄으로 만들어졌는지 알아보고 싶으면 금속을 연마하는 숫돌에 갈아 보면 되는데, 티타늄이라면 밝은 흰색 불꽃이 튈 것이다.물론 기스는 책임안짐

녹 안 슬고 단단한 게 필요하다면 TiN 또는 TiAlN으로 코팅해주면 끝내준다. 많은 수의 절삭공구류가 이걸로 코팅되며,[10] 스크래치 안나게 막아주는데도 아주 좋다. 다만 날을 갈아버리거나 사포등으로 갈아버리면 끝...[11] 부식에 강한 점을 이용해 핵폐기물 컨테이너와 폐기물 저장소의 보호재로도 사용한다.

고온에서 산소와 반응해 이산화티타늄(하얀색 페인트 재료)이 되는데, 밥 아저씨가 좋아하는 물감 중 하나인 '티타늄 화이트'가 이것이다. 게다가 다른 흰색 안료인 이산화납(유해물질이다)과는 달리 몸속에서 반응하지 않아 무해하다. 이산화티타늄 분말은 매우 고운 백색 가루인데 백색의 안료 중에서 값도 싸고 안전하면서도 최강의 반사율과 불투명도를 자랑하므로 백색물감이나 백색페인트의 재료로 널리 쓰이고 학용품 중 수정액에도 사용된다. 또한 피부에 발라 햇빛을 차단하는 선크림에도 잘 들어갈 정도로 많이 안전한 물질이다. 아주 얇게 발라도 빛을 대부분 반사해버리고 통과하지 못하는 막아주는 막을 형성한다.

생체에 대한 매우 안전한 편인데 한 사람이 거의 500g[12]의 이산화티타늄을 마셨는데도 살아남았다는 의학 보고서가 있다.[13] 그래서 가끔 식품첨가물로 쓰는 경우도 있다. 매점에서 파는 흰빵이라 불리는 흰 설탕가루 입힌 도넛에 흰색 색소로 쓰인다. 그런데 이산화티타늄의 가루는 미세먼지의 일종으로 세계보건기구(WHO) 산하의 국제암연구소(IARC)가 흡입시 발암 가능성이 있는 물질로 분류했다.(Group 2B) 반응성과는 좀 무관하다고 볼 수도 있는 게 반응성은 낮지만 강력한 발암물질인 석면이라는 반례가 있기 때문.

이산화티타늄의 또 다른 용도가 있는데, 광촉매의 역할이다. 이는 수소자동차 등의 수소 원료의 최대의 단점 중 하나인 "결국 수소를 얻는 가장 쉬운 방법은 물의 분해인데, 여기에 드는 에너지로 결국은 화석 에너지를 사용할 수 밖에 없다."는 문제를 해결하기 위한 것이다. 즉, 물에 광촉매를 풀어놓고 태양빛을 내리쬐면 그로 인해 생기는 광화학반응을 촉진시켜 큰 에너지를 들이지 않고 수소를 얻을 수 있다. 이산화티타늄은 1967년에 처음으로 광촉매로 사용할 수 있음이 증명되었기 때문에 꽤나 유래가 깊은 광촉매 중 하나로, 현재로서는 태양빛의 4~5%에 불과한 자외선에만 반응하는 것이 단점으로 꼽힌다.

서방세계에서는 대략 60년대 후반 SR-71 블랙버드를 만드는 과정에서 소련산 티타늄을 대량으로 사용[14]함으로써 처음으로 항공기에 대량 사용되었으며 그 이후 티타늄은 항공기 재료로서의 이미지를 확립했다. 단 워낙에 비싼 금속이기 때문에 일반적으로는 매우 큰 강도가 필요한 부분(이를테면 주날개와 동체를 연결하는 뿌리부분)이나, 고온에 노출되는 엔진 근처의 방열판이나 승무원을 보호하기 위해 조종석 주위같은 곳에만 제한적으로 쓰인다. SR-71 블랙버드는 마하3으로 나는 동안 미칠듯한 대기마찰로 고온이 발생하므로 동체 외피에도 상당량의 티타늄을 썼지만... 참고로 누가 티타늄 아니랄까봐 마하3의 마찰열을 받자 오히려 열처리 비슷한 현상이 일어나 외피가 더 견고해졌다고 한다. 현세에 강림한 괴비행체 되시겄다. 쇼미더머니의 미국은 심지어 155mm 견인포에도 이 비싼 티타늄을 사용한다. 덕분에 견인포 주제에 왠만한 자주포보다도 더 비싸다. 그것이 바로 M777 곡사포인데 미국은 다른 나라들처럼 견인포를 대량으로 운용할 생각도 없고, 있다 한들 아프간같은 산악지대에서 차량 견인포는 쓰기 어렵다는 이유로 헬리콥터가 운반할 수 있을 만큼 가볍고 튼튼한 견인포를 소수만 굴리는 선택을 한 것이다.

러시아 같은 경우는 굳이 항공기에 비싼 티타늄을 쓸 필요 없다고 생각했는지 80년대까지도 항공기에 대부분 강철과 알루미늄, 두랄루민등을 사용했고, Su-27계열에 와서야 티타늄을 제대로 활용하기 시작했다. 그러나 비슷한 시기에 제작된 Mig-29는 여전히 강철도 많이 쓴다. 대표적으로 위에 SR-71처럼 마하 3으로 나는 MiG-25도 강철, 알루미늄, 은합금으로 만들었다. 소수만 제작된 정찰기인 SR-71과 다르게 Mig-25는 대량생산해야 했기에 티타늄을 쓰기에는 부담스러웠던 것.

하지만 러시아가 티타늄 가공기술이 없던 것은 아니라서 잠수함과 탱크를 만드는데는 아낌없이(...) 사용하였다. 전투기 따위는 탱크로 요격하면 되니까 일례로 소비에트 연방알파급시에라급 잠수함의 선체를 이걸로 만들었는데 안전 잠항심도가 700m까지 가는 괴력을 보여주었다. 이는 일반적인 대형 잠수함의 잠항심도 3배 가량이나 되는 능력이었으며, 서방제 어뢰보다 더 깊이 잠수할 수 있는 깊이였다.

그런가 하면 T-80U에도 순수하게 전차 무게를 줄이려고 사용했다고 한다. 경제관념이 희박했던 구소련 시절에 설계되어 가능했다고 판단되어진다. 그런가 하면 구소련 특수부대에게 지급할 방탄 헬멧에 쓸 합성섬유 기술력이 떨어지고, 방탄헬멧 만들 재질도 없어서 티타늄으로 만든 헬멧을 사용하기도 했다.[15] 이럴 때는 쓸데없이 관대한 마더러시아의 기상.[16]

또한 생체조직과의 궁합 또한 좋아서 금속에 의한 생체조직의 악성적 영향이 없고 도리어 티타늄 조직을 중심으로 뼈조직이 형성되어 융합되는 성질마저 보이는지라 각종 정형외과 수술과[17] 치과 임플란트에 사용된다. 이 생체성질의 발견은 가히 매드 사이언티스트 스러운데, 1952년 스웨덴의사 페르-인그바르 브로네마르크가 골수의 혈액 생성을 보려고 토끼의 넓적다리뼈에다 빛이 투과하는 달걀 껍질 수준의 얇은 티타늄 창을 달아 관찰했는데, 관찰이 끝나고 다른데 쓰려고 하다 에 금속이 들러붙어 있는 것을 매번 겪게 되면서 발견해낸 것. 이 발견으로 인해 보철물 기술이 비약적으로 발전하게 되었다.

안경테 재료로도 단연 독보적으로 티타늄 안경테는 가벼우면서도 단단하다. 단지 안경테 하나에 최소 10만원이 넘어가는 것이 문제. 그 밖에 의족, 치아교정기구 등에도 사용한다. (형상기억합금) 인체에 무해하고 튼튼하며 가볍기 때문인지 피어싱에도 많이 쓰인다.

특성에 주목하여 만년필에도 티타늄을 사용하는 경우가 있다. 대표적으로 1970년대 파커는 T-1이라는 인테그럴 닙[18]의 만년필을 생산했었다. 역시 생산성이 극히 떨어지고 티핑이 잘떨어져버리는 문제 때문에 약 10만개밖에 생산되지 못했다. 요즘도 오마스라든가 코니드같은 업체들은 티타늄 닙을 만들기도 한다. 코니드의 티타늄 닙 가격은 55유로로, 약 7만원이다. 유명 브랜드들의 금닙보다는 싸다.

자전거 부품에서도 각광을 받는 재료 중 하나다.[19][20]가볍고 튼튼해서 쓰이긴 하는데 일단 이 소재를 쓴다면 가격이 높이 올라가게 된다.[21] 다만, MTB에서는 가격 문제를 감수하더라도 높은 강도와 탄성을 노리고 티타늄을 사용하기도 한다. 산속에서 자전거를 타다가 넘어졌을 때 알루미늄 안장은 넘어지는 순간 찌그러져서 쓰레기로 변신한다 티타늄 안장을 쓰는게 정신 건강에 이롭다. 골프클럽에도 도입되었으며 높은 탄성도가 문제가 되는 드라이버 헤드의 경우는 타소재를 압도한다.

현재는 비행기 등을 생산할 때, 볼트와 너트를 주로 티타늄 합금으로 쓴다. 녹이 잘 안 슬고, 강도가 매우 강하기 때문. 그러나 그 비싼 가격 때문에, 볼트와 너트 하나에 대략 1만원 정도나 한다. 만원이라니까 저렴하게 보일 수도 있지만, 비행기에 볼트와 너트가 몇 개나 들어갈까?

음향기기에 들어가는 듀서에 코팅하기도 하는데, 이렇게 하면 대체로 고음부분이 늘어난다고 한다. 또한, 스피커의 고음을 담당하는 트위터를 티타늄으로 만들면, 특유의 가벼움과 강도 덕분에 매우 우수한 반응속도와 선명한 고음을 내어준다고 한다.

티타늄의 쓰임새는 이게 끝이 아니고, 수정 등에 코팅해서 오색찬란한 빛을 내기도 한다![22] 이는 신비학 중에서도 보석에 관련해 자주 응용된다. 간혹 생활용품 매장에서 무지개색으로 반짝거리는 식기를 볼 수 있는 경우가 있는데. 티타늄 도금을 해서 그런 색을 내는 것이다.

하여간 가볍고, 튼튼하고, 반응성이 적고, 인체조직과도 융합하고, 형상기억합금처럼 특수한 물건에는 웬만하면 들어가며 아름답기까지한 금속.

건프라에서도 사용한다. 티타늄 피니시라고, MG 유니콘 건담 Ver. Ka 티타늄 피시니에 최초로 적용된 후 지금까지도 나오고있다. 유니콘 건담을 필두로, 건담(기동전사 건담) 2.0, 유니콘 건담 밴시 Ver. Ka, 시난주 Ver. Ka, 뉴건담 Ver. Ka에 적용되어 나왔다.

하지만 냉병기만큼은 티타늄을 적용하기 어렵다. 대량 보급해야하는 병기의 가성비가 나빠진다는 점은 무시하더라도, 일단 날을 세우거나 형태를 만드는 가공이 매우 어렵고 동일 부피에서는 강철 합금의 강도를 따라가기 힘들기 때문이다. 강철이 녹은 슬겠지만 강도부터 앞서는데 병기로 보급되는 물건이라면 녹이 생기는 문제를 해결한 군수지원 정도는 당연히 제공될 것이기에 가성비를 이길 가능서이 낮다. 따라서 이러한 이유로 인하여 아무리 금속공학이 발전해도 결국 냉병기는 강철합금으로 만들어질 가능성이 높다. 다만 현대의 티타늄제 장비들과 마찬가지로 제식 병기로 쓰기 힘들다는 것이지 가성비 문제만 눈감아준다면 사용될 수도 있다. 강철에 맞먹는 강도와 가벼움 자체를 원하는 사막이나 습지 같은 험한 환경에서 사용하는 서바이벌 나이프같은 것이 좋은 예.

1.3. 어려운 제련과정

하지만, 티타늄을 만드는 과정은 흠좀무라고 해도 과언이 아니다. 이 어려운 제련과정 때문에 가격이 비싸다.

티타늄은 보통 산소(또는 철)와의 화합물 형태로 자연계에 존재한다. 이 산소를 떼기 위해 염소를 끓여 부은 뒤, 생성된 사염화티타늄(TiCl4)을 가스로 만들어야 하고, 여기서 염소를 분리하기 위해 고온 고압 상태에서 마그네슘을 집어 넣어야 한다. 알다시피 염소와 마그네슘 모두 반응성이 좋고 염소는 독가스로 쓰인 적이 있는 유독성 원소로 안전장비와 시설이 필요하다. 그러고도 나오는 것은 스펀지형태로 부서지기 쉬운 티타늄 덩어리이다. 이 것을 '스펀지 티타늄'이라고 부른다. 끝으로 스펀지 티타늄을 녹여 덩어리로 만든다.

이 티타늄 추출 기술은 그동안 미국, 러시아, 일본, 중국, 유럽만 가지고 있었다가 2009년 6월에 한국에서도개발했다. 2010년들어서는 포스코에서 상업적인 판매도 개시했다. 그 전까진 전량 수입했다고 하며 중국산 티타늄이 kg당 2만원으로 상대적으로 값이 싸 많이 사용했다고 한다. 국내의 티타늄 광산은 강원도 양양군에 약 2천만톤 규모로, 경기도 연천과 경상남도 하동에 소규모로 존재한다. 다만 경제성 등의 문제로 포스코에서 티타늄 원석은 카자흐스탄 합작회사를 통하여 카자흐스탄에서 수입하여 티타늄 강판을 생산하며 티타늄 합금은 2016년 들어서야 생산하기 시작했다.

1.4. 어려운 가공

티타늄은 쓸만한 재질로 만들기도 힘들지만, 가공하는 것도 쉽지 않다. 절삭가공의 경우 대표적인 난삭재로 분류되며, 열전도가 낮은 특성으로 깎아내는 중에 열을 머금고 부서져 버리는 경우가 있다. 재료와 절삭날 둘다... 다량의 절삭유와 천천히 깎아내면 어느정도 해결된다지만 이미 이쯤오면 슥슥 깎아내는 강철에 비해 생산성이 떨어진다.

높은 탄성도 문제가 되는데 절삭날이 닿으면 고무공처럼 들어갔다가 돌아오는 현상(탄성복귀)이 생기기도 한다. 뭐 방전가공을 하면 할만 하다지만, 이쪽은 정밀도가 떨어지는 경향이 있다. 냉간단조나 열간단조도 쉽지않다. 냉간단조는 쉽게 깨질 수 있고, 열간단조와 주조는 마그네슘이나 알루미늄 이상의 불꽃놀이가 될 수 있으니 진공챔버나 불활성가스를 채워서 작업해야 한다. 이쯤되면 소규모 대장간이 아닌 항공부품업체나 전차나 장갑차 장갑재 제조업체 쯤이 된다. 이 때문에 주요 생산국(미, 러, 중, 일)들은 군수, 항공, 우주, 자동차, 선박산업과 집적시켜 발전하고 있다.

게다가 용접하는 것도 쉽지않다. TIG 용접 같은 비싸고 어려운 용접을 해야 한다. 다만 2013년 이후 레이져 소결처리기술의 발달로 복잡한 형상의 구조물이라도 비교적 소형제품의 경우에는 3D 프린터로 뽑아내고있다.[23]

하여간 현재의 기술로도 제련, 가공에 들어가는 이러한 문제점들로 인해 그 흔한 존재비율에 비해 여전히 매우 비싼 금속에 해당한다. 하지만, 이산화티타늄의 값은 말도 안되게 싸다.

1킬로그램당 가격을 비교한다면 금속 티타늄 스펀지는 최소가 10만원 선인데 비해 이산화티타늄은 최대가 2.5만원 선이다. 금속 티타늄이 최소 10만원이라는 것도 제련기술의 발전에 따라 많이 떨어진 것이다. 강철 중 일반적으로 쓰이는 물건들은 비싸봤자(합금공구강) 킬로당 6500원이하, 탄소공구강은 3000원대 초중반 인것과 매우 비교된다.

1.5. 화학에서의 응용

타이타늄은 금속 자체로도 높은 반응성을 가지고 있지만, 용매의 존재 하에서 이루어지는 대부분의 화학 반응에서 금속 그대로 그 성질을 이용하기가 매우 어렵다. 따라서 사염화타이타늄(TiCl4)나 Titanium(IV) isopropoxide처럼 기체나 액체상태, 또는 다양한 리간드들과 결합시켜 유기금속화합물로 만들어 용매에 녹을 수 있게 만들어 그 성질을 이용한다. 산/염기, 라디칼, 광화학 반응 등에서 다양한 곳에 활용되기 때문에 유기무기화학의 다양한 곳에 응용된다. 다양한 산화 상태(oxidation state)와 결합된 리간드의 구조에 따라 기존에는 볼 수 없던 다양한 화학적 특성을 만들어내기 때문에 활발히 연구가 진행되고 있다. 보통 팔라듐/플라티넘/타이타늄은 다른 금속보다 뛰어난 효율을 보이는 고급촉매로 이용된다. 다만 이들의 문제는 비싼 가격.

앞서 소개한 사염화타이타늄(TiCl4)와 같은 사할로젠화타이타늄은 금속에 결합된 4개의 강력한 전자당김기(EWG, Electrowithdrawing group)으로 인하여 매우 높은 산성도를 가지기 때문에 다양한 유기화학 반응에서 루이스 산으로 이용된다. 그 외 간단하면서도 대표적인 유기금속화합물인 Titanium(IV) isopropoxide는 에스터교환반응(Transesterification) 등의 촉매로 활용할 수 있다.

1.6. 추가적인 가능성의 발견

게다가 현재 산업사회에서 이산화티타늄(TiO2)의 무시무시한 광화학적 반응성이 알려짐에 따라 온갖 분야에서 다 써먹으려고 연구가 진행되고 있다. 간단하게만 열거해보자면 태양광발전, 오염제거, 압전현상, 박리현상 無, 보호산화막... 등등등... 연구 중인 분야가 헤아릴 수 없을 정도다. [24] 어떤 연구자의 표현에 의하자면 요리계에 MSG란 마법의 가루가 있다면 TIO2는 금속계의 마법의 가루란다. 아아, 무안단물이다 이거지? 아니면 현자의돌? 게다가 상기한 것처럼 인체에 무해한 편이다. 단, 입자가 나노수준으로 작아지면 반응성이 달라져 인체에 유해하다는 연구보고가 있다. 일부 자외선차단제에 함유된 TiO2가 논란이 된 적이 있었던 것도 이때문. 그러나 아직 인체에 대한 장기적 영향 연구는 미흡한 실정이다.

단 이건 걸러 들어야할게 이산화티타늄의 광화학적 특성은 10년도 더 전부터 보고되어왔다. 하지만 낮은 양자효율(흡수하는 광자 대비 원하는 산물이 나오는 비율)과 흡광영역이 자외선 영역이라는 점이 주요 문제로 제기되어 왔고 이를 해결하는 연구가 끊임없이 진행되어왔지만 이를 해결하여 이산화티타늄을 쓰느니 다른 기술을 쓰는게 가성비가 나아서 제한적으로만 사용되는 실정이다. 이러한 분야의 대표적인 예시로는 염료감응형 태양전지가 있다. 개발은 열심히 되어왔지만 결국.. 실리콘 전지를 못넘어섰다.

1.7. 각종 매체에서의 티타늄

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판타지매체에서도 현실에서와 같이 엄청난 강도와 내구력으로 보통 고급장비에 애용되는데, 3대 전설의 금속인 오리할콘, 미스릴, 아다만티움과 어깨를 나란히 할정도라서 전설의 금속으로 착각하는 사람도 있을정도.

영화 '포레스트 검프'에서 보면, 맥반장님 댄 테일러 중위가 의족을 티타늄으로 만들어서 단 장면이 나온다. 우주선의 재료라면서 좋아한다. 영화 '로보캅'에서는 로보캅의 기본 장갑으로 사용되기도 했다.

다비드 게타Sia의 노래 Titanium화자가 사이보그라는 게 아니라 단단한 티타늄 방탄판이 총알을 막아내는 것에 비유하여 세상이 던지는 역경을 이겨내겠다는 내용이다.

빅 히어로에서 베이맥스의 기본 골격 구조는 티타늄으로 되어 있다.

범죄게임인 '페이데이 2'에서는 최고난이도로 진행시 소형 금고들과 은행 등의 감시카메라가 티타늄 재질로 변하거나 티타늄 보호재로 덮이는데, 수류탄은 물론 RPG를 쏴대도, 심지어 미니건을 미친듯이 쏴갈겨도 절대로 부숴지지 않는다. 그나마 금고는 드릴으로 열 수 있지만 감시카메라는 말 그대로 완전무적. 피하거나 루프를 돌리거나 카메라 촬영실 자체를 무력화 시키는 방법 밖엔 없다.

퍼시픽 림에서 나오는 마크4 예거 크림슨 타이푼의 장갑은 순수 티타늄으로 되어 있지만 창작물의 티타늄과 달리 허무하게 부숴지고 만다.

크라이텍의 게임 크라이시스의 나노슈트는 티타늄으로 만들어졌다.

정확히는 인간의 약점 부위에 콜탄 티타늄으로 보호해 물리적 타격으로부터 착용자를 보호해 준다.

서브노티카에서도 등장한다. 석회암 덩어리를 부수거나 오로라 호 잔해를 분해하여 만들 수 있으며, 석회암을 부술 시 50% 확률로 구리나 티타늄이 나오고, 오로라 호 잔해를 분해할 시 4개가 나온다. 먼 미래라는 설정답게(?) 티타늄은 거의 모든 물건에 들어가는 재료이다. 진짜 침대부터 커피자판기까지 별의별거에 다쓴다.

테라리아에서는 아다만타이트의 대체광물로 등장. 기계보스 잡기 이전 최강의 광물이나 금방 신성한 갑옷 세트로 바꾸는 나를 볼 수 있다.

낚시의 신에서는 낚시 장비를 부술 시 일정 확률로 티타늄 가루가 나온다. 티타늄과는 다르지만 그래도 티타늄가루니 여기에 서술.

1.7.1. 기동전사 건담

건다리움 합금의 정식 명칭은 루나 티타늄 합금이다. 가격은 천문학적이었지만 적절한 파일럿을 만나니 가성비가 끝내주는(...) 일년전쟁의 전세를 그대로 역전시킨 기체를 만들어냈다. 건다리움 계열 재료는 시리즈 중 건담 등의 주역 MS나 고급 저율 양산기의 기본 옵션(?). 드물게 야라레메카 격인 양산기도 드물게 사용한다. 건담의 양산기인 은 티탄 합금을 사용했다. 건프라에서도 티타늄 피니쉬를 한 킷을 파는데, 가격이 2배로 뛴다.

1.7.2. 아이언맨

코믹스판에서는 소련의 '보리스 불스키'라는 군인이 이 재질로 만든 슈트인 티타늄맨을 개발하고 토니에게 국가 대 국가로 대결신청을 한다. 아이언맨이 어찌어찌 이기긴 했다.

실사 영화판 아이언맨 1에서 토니 스타크가 탈출할 때 쓴 Mk.1 아머를 마개조해서 만든 Mk.2 아머가 4만 미터 이상의 고도에서 수트전체가 얼어붙어 소프트웨어까지 다운되는 문제가 발견되었다. 한참을 추락하고 난 후 정상화되면서 겨우겨우 죽을 위기를 모면한 후 자기 집 옥상에 착륙하려고 했더니 옥상 바닥과 밑층 피아노가 연속으로 뚫리면서(...) 연구실(?)의 자동차를 박살내고 겨우 착륙. 의외로 육중한 듯 하다.

덕분에 기존의 Mk.2 수트를 인공위성 제작에 쓰이는 골드 티타늄 재질로 대체해서 새로 제작하라고 인공지능 컴퓨터 자비스에게 지시한다. 이때 둘이 하는 대화가 가관인 것이, 오로지 금색으로 도색된 아이언맨 수트를 보고 "이거 너무 튀잖아?"라고 토니 스타크가 말했더니 자비스가 "그래요, 주인님은 소박한 분이셨죠."[25]라고 말대꾸하고, 옆에 있던 붉은색 차를 보고 정열적인 빨간색을 칠하라고 했더니 이번에는 "예. 그것 참 안 튀겠군요."[26]라고 말한다.

어쨌든 이렇게 Mk.3 아머부터는 금색과 빨간색의 투톱 색상이 표준화된다[27].

현실에 금티타늄 합금이 있긴 하지만, 그것은 금니 등에 사용하는 것으로 내식성을 티타늄의 강도로 보강하기 위해 합금한 것이다. 그래서 이걸로는 영화에 나오는 것처럼 랩터의 기관포나 대공포는 막을 수 없으며, 티타늄의 장점인 가벼운 무게 또한 의미가 없어진다. 금은 철보다 2.5배 무겁다.

1.7.3. 앤트맨

옐로재킷 수트의 레이저 암 및 비행 백팩의 주요 재질로 사용되었다. 아이언맨처럼 골드 티타늄 합금이 아닌 그냥 생 티타늄 합금으로 제작되었고이거 티타늄이야 등신아!!(It's TiTanium. You Idiot!!) 덕분에 앤트맨은 백팩 안으로 들어가지 못해 고생했으나[28], 제어기를 망가뜨려 더 작아지고는 틈새로 침입해서 백팩의 제어판을 파괴하여 옐로재킷을 제압한다. 제압(?) 당할때 내는 울음(?) 소리가 참 기막히게 인상적이다

1.7.4. 헤일로

헤일로시리즈에서 UNSC장갑에 티타늄-A라는 이름의 물질이 쓰이는데 주로 티타늄에 여러 금속원자를 섞어 만든것으로 티타늄의 고유특성인 튼튼함, 가벼움, 반응성적음그리고 비쌈 등 여러 장점이 있어 1cm짜리 보병의 방탄복플레트서부터 2m짜리 항공모함장갑까지 두루 사용됨은 물론 건물에서도 사용되는 필수요소로서 헤일로 리치등에서 민간 티타늄 광산이 나오는걸 보면 현대가 철을 주로 사용하는 문명이면 헤일로 세계관의 미래에선 티타늄을 주로 사용하는것으로 보인다. 여기까진 다 좋은데...

코버넌트의 무기 앞에서는 종이쪼가리다(...) 코버넌트는 초고열로 가열한 아르곤 기체를 약간 냉각한 다음에 쏘는 플라즈마 방식이기 때문에 이런 미친 열을 티타늄이 감당할 수 없다.

이후에는 티타늄-A3라는 강화판이 나온다. 인피니티의 선체가 이것. 기존의 티타늄-A와는 다르게 색상은 백색 계통의 밝은 색상을 띈다.

1.7.5. 동방 프로젝트

달에 과의 화합물인 일메나이트(ilmenite, FeTiO3)가 많아 호라이산 카구야의 스펠카드 목록에도 '달의 일메나이트'가 있다.

1.7.6. 록맨 시리즈

록맨, 엑스의 보디의 재질이 티타늄 합금이다. 자세한건 세라미컬티탄 참고.

1.7.7. 데드 스페이스 시리즈

섬유 형태로 가공해서 RIG 수트의 옷 부분에 사용한다.

덤으로 1회용 소모품자벨린 건의 탄약인 자벨린 창으로 쓴다. 무슨 지거리야

1.7.8. 파워레인저 시리즈

파워레인저 라이트스피드 레스큐에서는 일본판 구급전대 고고파이브엔 없던 오리지널 추가 전사 티타늄 레인저가 등장한다. 변신시 티타늄 재질의 은빛 슈트를 입는데 그 성능이 일반 레스큐 레인저들과는 차원이 다른 수준. 원래는 시제품이 완성된 것을 레드 레인저 카터가 시험삼아 장착하려다가 거부 반응으로 실패하고 행방불명되었던 미첼 장군의 아들 라이언이 변신 도구인 티타늄 모퍼를 강탈해 착용에 성공한다. 그 후 아버지와의 갈등으로 인해 파워레인저의 적으로 돌아섰다가 이후 오해를 풀고 다시 레스큐 레인저 팀에 합류한다.

1.7.9. 월드 오브 워크래프트

Titanium. 노스렌드에서 발견되는 귀금속. 귀금속 광맥이 다 그렇듯 일반 금속인 코발트 혹은 사로나이트 광맥이 생기는 곳에서 낮은 확률로 생성된다.

이름의 유래는 현실의 티타늄과 똑같이 티탄이긴 한데, 워크래프트 세계에서는 티탄이라는 이름을 가진 종족이 아예 존재하기 때문에 현실의 티탄이 아니라 이 티탄의 이름을 딴 것으로 보인다. 무엇보다 노스렌드는 티탄들의 거대 구조물인 울두아르가 존재하며 티탄이 남긴 관리인들이 아직도 작동중인 곳이니.

티타늄 주괴는 기계공학이나 대장기술로 제작하는 낙스라마스급 아이템을 만드는 데 다량 들어갔는데, 주괴 그대로 들어가기보다는 채광기술을 가진 캐릭터가 티타늄 3개와 원소 3가지를 섞어 하루에 한 번 만들 수 있는 '티탄강철(Titansteel)' 주괴의 형태로 들어갔다. 이후 패치로 울두아르 등 더 상위 던전이 풀린 이후로는 제작재료로는 별로 쓰이지 않는다. 기껏해야 기계공학 탈것인 호토바이/붕붕이 정도. 이 이후로는 주괴가 아닌 광석으로 쓰였는데, 티타늄 광석에서 보석을 추출하면 나오는 티타늄 가루는 달라란 보석세공사에게서 디자인 등으로 교환할 수 있는 중요한 재료였기 때문에 제련된 주괴보다 광석이 더 비싼 광물이었다.

겨울손아귀 호수가 평화시에는 이걸 캐기 위해 맵을 활보하는 짱깨들을 쉽게 찾을 수 있었다.

1.7.10. 문명: 비욘드 어스

시드 마이어의 문명:비욘드 어스에서는 주된 전략자원 중 하나로 나온다. 전통적으로 문명 시리즈의 주된 초반 금속 전략자원이 철이었던 데 비해, 비욘드 어스에서는 티타늄이 주된 초반 금속 전략자원이다. 전기전도율이 중요한 부분에는 구리를 사용하고, 강성이 중요한 부분에는 티타늄을 사용하는 것으로 추정된다.

이 부분에서 흥미로운 점은, 전통적으로 문명 시리즈에서 구리는 (안 나오는 시리즈도 있지만) 나온다면 극초반(청동기 시대)에 잠깐 군사 유닛의 제작에 사용되었다가 철기 기술의 개발로 도태되면서 철이 주요 전략자원으로 등장하고, 한참 시간이 흘러 전자기술이 발달할 시기에 와서야 다시 일부 불가사의등의 제작에 사용되는 자원인 것과는 달리, 비욘드 어스에서는 처음부터 전자회로등의 재료로 중요도가 높지는 않지만 꾸준히 사용되는 자원으로 나온다. 그에 비해 티타늄은 현대까지도 완전히 대중화되지는 못한 금속이기 때문에 기존의 문명 시리즈에서는 아예 등장하지도 않지만, 미래의 외계행성을 배경으로 하는 게임 특성상 티타늄의 실용적인 가공기술이 개발되었는지 게임 전체에서 가장 중요한 전략 금속 자원이던 철과, 후반의 금속자원인 알루미늄을 둘 다 밀어내고 주된 재료금속으로 등장한다. 이 외의 금속 자원으로 등장하는 은 기존 시리즈에서 자금을 주던 것과는 달리, 비욘드어스에서는 문화를 준다. 이 역시 귀금속 화폐로부터 발전해 온 지구의 화폐 시스템과는 달리 지구에서의 경험을 이용하여 초기부터 에너지 본위제를 구축한 외계 행성 정착자의 특징을 고려한 설정으로 보인다.

다만 후반부에 부양석, 제노메스, 파이락사이트라는 걸출한 신세계 자원으로 대체되는 운명이지만, 설정 내용을 보면 부양석은 단극자석이 들어있는 돌로 동력 기관의 제작에 사용되고, 파이락사이트는 상온 초전도체로 회로 등 전자제품의 부품 재료로 쓰여며, 제노메스는 유기물질로써 화학 원료로 사용된다. 즉, 유닛이 요구하는 전략 자원이 외계 자원으로 대체되는 것과는 별개로, 소재로써 티타늄을 대체할만한 다른 자원은 설정상 안 나온다. 자세한 사항은 문명: 비욘드 어스/자원 참고.

2. 마스타카드의 엔트리급 프리미엄 카드

#00000 프리미엄급 신용카드

국제 브랜드

엔트리급

메인스트림급

하이엔드급

비자

플래티넘

시그니처

인피니트

마스타

티타늄

플래티넘

다이아몬드

월드

아멕스

골드

플래티넘*

센추리온

JCB

골드

플래티넘

유니온페이

플래티넘

다이아몬드

디스커버

다이너스 클럽

다이너스 클럽

다이너스 클럽[한국에서만]

† 한국내 발급사 없음 / ‡ 일본국내만 / * 아멕스 블루박스 라인 제외


  1. [한국에서만] 1.1 엔트리급 취급이다. 한 예로, 미국에서 다이너스 클럽 연회비는 300$에 달하며, 마스타카드 월드 엘리트 등급과 비빈다.

홈페이지

마스타카드의 엔트리급 프리미엄 카드의 등급. 한 마디로 개나소나 다 받을 수 있는 플래티늄이다. 정확히는 마스타 골드와 마스타 플래티늄 사이의 등급으로, 짭플보다는 약간 상위 포지션이다.

국내 카드사들이 비자플래나 마스타플래로 출시하는 상품이 많아서, 생각보다 입수하기 쉽지 않은 등급이다. 씨티카드의 씨티리워드/신세계리워드, 하나SK카드의 The CJ Titanium, SC BC의 리워드플러스카드, 이마트 카드, 농협의 임직원 카드인 채움패밀리카드가 마스타 티타늄으로 발급된다.


  1. [1] 티타늄은 물론이고 원소명의 대부분이 그리스어와 라틴어에서 어원을 가지고 있음에도 대한화학회는 모든 원소의 이름을 미국식 '사투리', 그것도 정작 본토 발음과 비교하면 같다고도 볼 수 없는 표기로 통일해버렸다. 미국서 공부하고 온 교수들이 많아서 그쪽 이름이 익숙한 건 사실일 테지만, 세상에는 영미권 발음만 용인되는 곳만 있지는 않다. 베텔게우스가 딱정벌레쥬스로 바뀌는 기적.
  2. [2] 한국/일본의 상용한자에 포함되어 있지 않아 거의 볼 일이 없는 한자이긴 하지만, 인명용 한자에는 등록되어 있어 가끔 사람 이름에서 보이기도 한다. 티타늄 인간.
  3. [3] astm기준 최소값 이다. 등급이 올라갈수록 연신률=탄성이 낮아지며 4등급 순수티타늄과 비슷한 연신률을 가진 탄소함량 0.5%이상의 고탄소강의 경우 최소 66kgf/㎟ 이상의 인장강도를 가지며 열처리시 최소 80kgf/㎟이상의 인장강도를 가진다.
  4. [4] 흔히 쓰는 Grade 5급 구조용 티타늄 합금이 122 ~ 97kgf/㎟인데 니켈 마레이징 강은 인장강도가 풀림시 98kgf/㎟으로 티타늄 합금과 비슷하고 열이나 침탄을 통해 표면경화 처리를 하면 강도가 193kgf/㎟ 까지 치솟는다. 게다가 일반적으로 사용되는 강철도 이럴진데 이러한 강철을 가공하는데 사용되는 텅스텐을 메인으로 하는 초경합금 수준으로 가면 인장강도가 티타늄이나 탄탈륨이 첨가되서 가장 무른 P계 기준으로 460kgf/㎟인지라 강도면에서 철에 비해 우월하다고 보기 매우 어렵다.
  5. [5] 알루미늄이 표면에 산화 알루미늄 막을 생성하듯이 티타늄도 산소와 만나면 표면에 산화 티타늄막이 생긴다.
  6. [6] 재생의학 관련 연구에서 세포골조만 추출해 상처부위에 뿌리면 재생되는 기전이 발견되었는데 이와 관련있는지 추가바람.
  7. [7] 화학적으로도 나름 괜찮은 반응 안정성을 갖고 있긴 하지만 몇몇 원소와는 문제가 있다.
  8. [8] 클라크 수 중 10위로 0.6% 정도로 마그네슘 다음으로 많다.
  9. [9] 열전도도가 높을 경우 소재 전체에 열을 고루 전달해서 냉각수로 식히기 쉬운데 열전도도가 낮으면 가공 공구 부근만 온도가 올라가고 주변은 온도가 안올라 냉각수로 식히기 어렵다. 문제는 이 가공열로 티타늄이 녹아서 공구에 달라붙어버린다.
  10. [10] 일반적인 고속도강(HSS)이나 초경합금에도 사용된다. 코팅이 벗겨지는 순간부터 마모가 급속하게 빨라진다. 다만 코팅은 말그대로 코팅이라 두께는 매~우 얇다.
  11. [11] 참고로 간혹 공구 중에 유리같이 반짝거리면서 단단한게 코팅이 되어있다면 그건 티타늄이 아니라 공업용 다이아몬드다.
  12. [12] 위키피디아에 따르면 이산화티타늄의 밀도는 4.23g/cm^3이므로, 500g가량의 이산화티타늄은 대강 500ml짜리 작은 생수병 1/4정도라고 보면 되겠다.
  13. [13] 한국어판 위키백과에는 미 캘리포니아 대학 연구진들의 연구 결과에서 DNA 구조파괴, 염증유발, 염색체 파괴 등의 현상이 보고되었다고 기재되어 있다. 확인 후 추가바람.
  14. [14] 당시 티타늄의 최대 생산국은 소련이었다.
  15. [15] TSS-81 헬멧. 그러나 훗날 방어력과 단가문제로 인해 재질을 특수 가공한 강철로 바꾼 SSSH-94 헬멧으로 대체된다.
  16. [16] 비슷한 이유로 인해, 소련-아프가니스탄 전쟁당시 사용된 6b1 방탄복과 후계작인 6b2 방탄복도 내부 방탄재 재질이 티타늄이다.
  17. [17] 이전에는 단순히 고관절 이식수술만 언급되어있었으나 실제로는 각종 골절 및 척추질환 치료에 광범위하게 사용된다. 다만 일반적인 티타늄 합금은 뼈보다 탄성계수가 높아서 해당 부위에 걸리는 부하를 티타늄 쪽이 많이 떠맡게 되는데, 이렇게 되면 합금 주변의 뼈들은 할 일도 없이 단단하게 남아있느라 자원을 낭비할 필요가 없다고 판단하고 스스로 부실공사를 시작한다. 따라서 의료용으로 사용되는 티타늄 합금은 뼈의 탄성계수와 비슷하도록 탄성계수를 낮게 조정해서 삽입해야 한다.
  18. [18] 닙과 섹션을 통짜로 금형하여 만든다.
  19. [19] 특유의 탄성 등 여러 이유로 카본에 밀려 프로급에선 잘 쓰이진 않는다.
  20. [20] 민간시장에서도 현재는 별로... 아무래도 무게에 민감한 자전거 시장이다 보니, 현재는 티타늄은 잊혀져가는 추세다. 자전거 시장은 사실상 카본이 독주.
  21. [21] 위에도 잠깐 언급했고, 아래에서 본격적으로 다루겠지만 티타늄은 매장량은 많지만 제련하기가 매우 어려워서 가격이 비싸다. 용접도 매우 어렵다.
  22. [22] 이건 티타늄의 특징인 산화 티타늄막에 의한 것이다. 티타늄은 산소와 만나면 화학반응을 일으켜 표면에 산화 티타늄막을 생성하는데, 산화 티타늄은 빛을 투과한다. 산화티타늄막의 두께에 따라서 빛이 굴절되면서 무지개색을 띠는 것.
  23. [23] http://vimeo.com/66306325 다만 프린터 가격이 안드로메다로 갈만한 규모라는 게 함정.
  24. [24] 원리는 대략 이렇다. 여기엔 수소와 산소만 생성한다고 나왔지만·OH나 ·O^{2-}등 라디칼 생성으로 상기한 오염제거 등의 효과도 얻을 수 있다.
  25. [25] KBS 더빙판에서는 "글쎄요. 평소에 워낙 소탈하셨어야 말이죠." 원문은 "What was I thinking. You're usually so discreet."
  26. [26] KBS 더빙판에서는 "네. 그럼 퍽이나 소탈해 보이겠군요." 원문은 "Yes, that should help you keep a low profile."
  27. [27] Mk.5 아머는 은색과 빨간색. 골드 티타늄이 쓰이지 않는 듯 하다. 어짜피 호신용으로 만들어서 비행기능도 없으니.
  28. [28] vs팔콘 전에서는 어두운 창고로 팔콘을 유인한 후 날개의 연결부를 통해 백팩 안으로 침투했지만 옐로재킷 수트는 연결부위의 이음새까지 모두 티타늄으로 되어있어서 침투가 불가능했다

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