가볍고 강하냐, 싸고 강하냐. 중요한 곳에 돈을 쓰십시오.

무게가 중요한 자리라면 그렇습니다. 항공에서는 비강도의 우위 — 187 대 128 — 가 덜어 낸 만큼 기체 무게를 줄여 줍니다. 의료 이식재에서는 티타늄의 생체적합성을 대신할 것이 없습니다. 무게가 중요하지 않은 곳이라면 스테인리스로 대개 족하고, 값은 5분의 1에서 10분의 1입니다. 스스로 물어보십시오. 무게를 줄여 얻는 것이 무엇인가. 적재량이나 연료, 성능, 혹은 제품 수명 전체의 비용이 걸려 있다면 티타늄의 웃돈은 대개 값어치를 합니다.

티타늄은 열을 잘 보내지 못해 날 끝에 열이 쌓이고, 가공 경화를 하며, 절삭 온도에서 공구 재료와 화학적으로 반응합니다. 그 결과 공구가 빨리 닳고 날 끝은 뜨거워집니다. 방법은 이렇습니다. 잘 드는 초경, 낮은 절삭 속도 — 강은 분당 100미터가 넘지만 티타늄은 30~60미터 —, 고압 절삭유, 그리고 단단한 고정. 가공 시간은 같은 급 스테인리스의 두세 배이고, 이것이 원자재 값 위에 웃돈을 더 얹습니다.

티타늄은 안정된 이산화티타늄 부동태 피막을 만들어 바닷물과 웬만한 산과 알칼리에 거의 끄떡없습니다. 예외는 있습니다. 플루오린화수소산은 티타늄을 녹이고, 환원성 환경은 피막을 벗겨 내며, 적연질산과 메탄올을 섞으면 부식을 일으킬 수 있습니다. 그래도 산업 부식 환경의 99퍼센트에서 티타늄은 훌륭히 버티고, 항공우주와 해양에서는 견줄 것이 없습니다. 스테인리스는 염화물 앞에서 공식으로 무너질 수 있지만 티타늄은 그렇지 않습니다.

ASTM F1472의 Grade 5는 일반 의료와 치과용입니다. ASTM F136의 Grade 23, 곧 Ti-6Al-4V ELI는 침입형 원소를 극히 줄여 파괴 인성을 높인 것으로, 영구 이식재에 쓰입니다. ASTM F67의 Grade 1~4 공업용 순티타늄은 뼈가 자라 들어와 붙기를 바라는 이식재에 씁니다. 그리고 F138의 스테인리스 316L은 판이나 나사 같은 한시적 이식재를 위한 의료용 강입니다. 영구 이식이라면 티타늄이 표준이고, 한시적 고정에는 316L도 씁니다.

길이 1미터짜리 브래킷은 알루미늄으로 500그램, 스테인리스로 1800그램, 티타늄으로 1000그램입니다. 티타늄은 스테인리스보다 800그램 가볍지요. 항공에서는 기체에서 1킬로그램을 덜어 낼 때마다 수명 동안 연료가 1000달러쯤 절약되니, 이 800그램은 800달러 값어치입니다. 티타늄 브래킷이 스테인리스보다 500달러 비싸다면 순이익은 300달러, 게다가 무게까지 줄어듭니다. 항공이 아니라면 줄인 무게를 곧바로 돈으로 바꾸기는 어렵습니다.

Grade 2는 공업용 순티타늄으로, 화학 설비와 해양의 부식 환경에 씁니다. Grade 7은 같은 순티타늄에 팔라듐을 더해 염산에 더 강하게 만든 것입니다. Grade 9인 Ti-3Al-2.5V는 Grade 5보다 싸고 의료와 항공우주에 쓰입니다. Grade 12는 부식 환경을 겨눈 값싼 합금이고, Grade 23은 침입형 원소를 극히 줄인 이식용 등급입니다. 저마다 자리가 있어, 항공우주는 Grade 5가, 화학 부식은 Grade 2가, 체내 이식은 Grade 23이 주도합니다.