티타늄이 주목받는 이유

 

티타늄은 종종 레이더에 띄지 않게 날아가는 특별한 금속이다.

알루미늄보다 강하고 강철보다 가벼운 티타늄은 방위산업 및 의학과 같은 다양한 산업에서 사용할 수 있는 고유한 특성을 가지고 있다.

후원사인 IperionX의 이 인포그래픽은 티타늄의 고유한 특성부터 현대 경제에서 금속의 용도에 이르기까지 티타늄에 대해 알아야 할 사항을 강조한다.


티타늄의 특성

티타늄이 특별한 이유는 무엇일까? 다음은 티타늄을 스테인리스강 및 알루미늄과 같은 보다 일반적인 대체물보다 자연적으로 우월하게 만드는 몇 가지 특성이다.

· 높은 강도 대 중량비:
티타늄은 알루미늄보다 2배 더 강하고 강철보다 45% 더 가볍다.

· 부식에 대한 저항성:
티타늄은 부식에 대한 자연적인 저항성을 가지고 있기 때문에 해수면 아래를 포함하여 가혹한 환경에서도 사용할 수 있다.

· 풍부도:
티타늄은 지각에서 9번째로 풍부한 원소로, 거의 모든 암석과 퇴적물에서 발견된다.

· 생체 적합성:
티타늄은 인체 내부에서 비활성성으로 생체 적합성이 있으며 인체 내 의료 및 치과 임플란트에 적합하다.

· 온도 저항:
티타늄은 녹는점이 1,670 °C이며 스테인리스강 및 알루미늄보다 높거나 낮은 온도를 견딜 수 있다.

여러 산업에서 티타늄의 고유한 특성을 다양한 방식으로 활용한다. 어떤 이들은 부식에 대한 자연적인 저항성에 의존하는 반면, 다른 이들은 높은 강도와 가벼운 무게를 이용한다.


티타늄의 용도

티타늄은 땅에서 채굴되고 정제된 후 주로 두 가지 형태로 소비된다. 미국에서 대부분인 약 95%가 이산화티타늄(TiO2) 형태로 소비된다. TiO2는 페인트에서 식품 착색제 및 화장품에 이르기까지 모든 것에 사용되는 빛나는 흰색 안료이다.

티타늄의 나머지 5%는 고도로 전문화된 용도로 사용되어 금속 형태로 소비되는 국가 안보에 중요한 광물이다.

· 항공우주:
티타늄은 강도가 높고 무게가 상대적으로 가벼워 알루미늄과 결합된 비행기 동체 프레임(기체)에 적합하다. 또한 온도 저항성으로 인해 터보팬 엔진에도 사용된다.

· 방위:
해군 함정과 잠수함은 타의 추종을 불허하는 티타늄의 뛰어난 내식성을 활용하며, 탱크와 같은 지상 차량은 종종 부분적으로 티타늄 부품으로 도금된다. 게다가, 미군의 많은 항공기들은 상당한 양의 티타늄 합금으로 제작된다.

· 의료용 임플란트 및 보철물:
티타늄의 생체 적합성은 인공 관절, 척추 고정 장치 및 치과 임플란트와 같은 보철 부품에 특히 유용하다.

· 해수 담수화 플랜트:
티타늄은 내식성이 뛰어나 해수담수화 플랜트의 관, 배관, 밸브 등에 사용된다.

· 청정에너지:
일부 EV에서 발견되는 리튬 티탄산 배터리는 더 빠른 재충전을 가능케 하기 위해 양극에 티타늄을 사용한다. 또한, 티타늄은 발전으로 인한 높은 열과 압력에 대처하기 위해 지열 발전소에서도 사용된다.


티타늄 시대

티타늄은 다른 금속에 비해 우수한 특성과 자연적인 날카로움에도 불구하고, 주로 높은 생산 비용 때문에 스테인리스강 및 알루미늄만큼 널리 보급되지 않았다.

티타늄은 에너지 집약적이면서 탄소 집약적인 80년 된 크롤 공정을 사용하여 정제되기 때문에 현재 생산하기 어렵고 비용이 많이 든다.

낮은 경제적 및 환경적 생산 비용으로 티타늄의 응용 분야는 현재의 고성능 용도를 훨씬 뛰어넘어 잠재적으로 스테인리스강 및 알루미늄의 거대한 시장에 도전할 수 있다.

 

 

 

출처 : Visual Capitalist