건축용 재료로 사용되는 다양한 금속재료 중에서 타이타늄은 상대적으로 가볍고도 강하며, 해수 분위기에서도 반영구적으로 녹이 슬지 않고, 표면처리에 의한 다양한 발색이 가능한 특징을 가지고 있어서 최근 들어 선진국을 중심으로 다양한 건축물에 점진적으로 사용량이 증가하고 있다.
   건축용 소재로 타이타늄이 사용된 대표적인 예로는 구겐하임 미술관(스페인 빌바오)과 같은 예술성이 강조된 건축물과 조형물(그림 1, 그림 2), 동경 국제무역회관(그림 3), 북경 국립그랜드극장(그림 4), 구주 국립박물관 지붕, 후쿠오카 돔 지붕 등과 같은 건축물, 우주인가가린 동상(모스코바)과 같은 기념비 등에 벽재, 마감재, 장식재, 지붕, 체결재 등으로 활용되고 있다.



   국내 건축물에 적용된 예는 아직 많지는 않으나 심미적인 건물 설계와 더불어 칼라 타이타늄 건축재의 활용이 증가할 것으로 예측된다. 타이타늄을 민수용으로 활용하는데 가장 적극적인 일본에서는 최근 10여년 사이에 다양한 건축물에 적용되었고, 2006년 한 해 동안 건축 분야에 사용된 판재의 양이 약 100톤을 상회했다.



   국도시 미관과 예술성, 그리고 환경 조화적 측면들을 도외시하고라도 건축용 재료로 타이타늄을 장기간 사용하게 되면 다른 경쟁 금속소재를 사용하는 것보다 경제성이 우수하다고 보고되고 있다. 건물의 사용기간이 경과함에 따라 재료비, 건축비, 시공비, 보수 유지비 등을 고려하여 타이타늄과 스테인레스 판재를 건축물로 사용하였을 때의 총 비용을 표 1에 나타내었다.

   표1. 건축용 소재별 경제성 상호비교

타이타늄		재료		가공+시공+경비 +보수유지 비용		100
불소수지 도장 스테인레스	건설 당시	재료	가공+시공+경비	50
	15년 후	재료	가공+시공+경비	보수,유지 비용	75
	20년 후	재료	가공+시공+경비	보수,유지 비용		100
	25년 후	재료	가공+시공+경비	보수,유지 비용			130

   건축용 소재로서의 타이타늄 특성

   1. 내식성
   타이타늄은 해수 분위기를 포함한 일상적인 기후 조건에서는 백금에 유사할 정도로 완벽에 가까운 내식성을 가지고 있다. 최근 들어 많은 환경적 문제를 일으키고 있는
   산성비에 대한 내식성뿐만 아니라, 온천이나 자동차 배기가스에 의한 유황성분이 존재하는 산성 분위기에서의 내식성도 다른 건축용 금속재료에 비하여 탁월한 특성을 나타낸다.

   2. 높은 비강도
   타이타늄은 비중이 45g/cm3로 건축용 금속재료로 많이 사용되는 철이나 동합금에 비하여 낮은(스테인레스 강의 60%, 동의 50%) 반면에 강도는 월등히 우수해 비강도(강도/밀도)가 높아 건축용 소재로 적격이다. 특히 눈이 많이 쌓이는 지역과 같이 지붕의 무게와 강도가 특별히 고려되어야 하는 지역에서의 건축물 지붕 재료로 적합하다.

   3. 불연성
   타이타늄은 건축용으로 사용되는 상대 금속재료에 비하여 열전도도와 열팽창성(선팽창계수가 스테인리스 강의 50%)이 낮아서 시공 후 사용 중에 기후의 변화에 의한 변형과 스트레스가 적어서 수명이 연장된다. 또한 이들 물리적 특성이 주요 건축소재인 유리, 벽돌, 콘크리트 등과 유사한 값을 가지기 때문에 기존의 세라믹 재료와 융화되어 사용하기가 용이하다.
   타이타늄은 융점이 높고 고온에서도 강도를 유지하기 때문에 화재나 연소시에도 안정되게 구조물로서의 역할을 수행할 수 있으며 불연성이어서 방화에도 적합하기 때문에 건물의 장식으로써 뿐만 아니라 방화용 벽재로도 사용되고 있다.

   4. 가공성
   타이타늄은 일반 건축용 강재나 스테인리스 강 보다 강도는 높지만 연성이 좋기 때문에 강이나 스테인리스로 제조될 수 있는 제품은 모두 타이타늄으로 제조할 수 있다.

   5. 용접성
   타이타늄은 용융상태에서 공기 중에 있는 질소, 산소, 수소 등과 같은 가스 상과 반응이 쉽게 일어나고, 고용양도 많아서 쉽게 취화되는 단점이 있다. 그러나 건축물을 결합하기 위한 용접 가공 시 용융된 용접모재와 공기와의 직접적인 산화반응만 주의하면 용접부와 열 영향부의 물성저하 없이 다양한 형상의 맞대기 용접과 곡선 용접이 가능하다. 즉 용접 시에 공기 중의 산소와 반응을 억제할 수 있는 불활성 가스 분위기나 진공 분위기에서 용접하면 다양한 형상의 건축물 용접이 가능하다.

   6. 발색성
   타이타늄의 표면에 형성되는 산화피막의 두께에 따라 빛의 굴절현상에 의해 나타나는 다양한 색상의 표면 색조가 가능하며, 양극산화법에 의해 형성되는 다양한 피막두께에 따라서도 발색이 가능하다.
   표면산화에 의해 얻어지는 타이타늄의 색깔은 선명하고 다양하기 때문에 상대 금속재료로 얻어지는 색깔보다 미려하여 건축물의 미적 감각을 충족시키기에 용이하다.

   7. 내기후성 및 친환경성
   타이타늄은 산소와의 친화력이 우수하여 공기 중에 노출되는 순간 표면에 질이 치밀한 얇은 산화피막을 형성하기 때문에 용접, 절곡 등에 의하여 새로운 표면이 노출되는 순간에도 순식간에 치밀한 산화피막이 형성되어 전혀 녹이 슬지 않는다. 동일한 이유로 기후변화나 온도변화에도 거의 산화가 진행되지 않아서 미려한 표면을 장시간 유지할 수 있다.

   8. 내화학성
   타이타늄은 우리 사회에서 일반적으로 많이 사용되는 농약 등과 같은 약품에도 전혀 반응하지 않는다. 온천지대나 자동차 매연에서 배출되는 유황(S) 등과 같은 유해물질이 많이 함유되어 있는 부식성 가스 분위기에서도 전혀 반응하지 않는다.



   타이타늄 건축물의 보수 및 유지

   타이타늄은 일반적으로 여하한 대기 환경(유황온천, 해안, 매연 지대 등)에서는 부식이 일어나지 않기 때문에 특별한 방식대책은 필요하지 않다. 다만, 보호 필름이 부착되어 공급되는 판재를 사용하는 경우에는 필름을 최소한도로 벗겨내고 시공하는 것이 보수 및 유지에 유리하다. 보호 필름이 부착되었던 부분에 풀이나 화학 물질이 남아 있게 되면 부식이 일어날 수 있고, 사용 중에 변색도 일어날 수 있기 때문에 스폰지나 천에 혼합용액(알콜, 벤진, 신나, 톨루엔 등)을 적셔서 닦은 뒤, 이들 용재가 마르기 전에 깨끗한 천을 사용하여 완벽하게 이물질을 제거하는 것이 중요하다.
   주기적인 청소를 해야 하는 경우에는 전면적인 청소를 하기 전에 부분적으로 이물질을 제거하는 작업을 한 다음에 오염제거와 탈색이 안되는 조건을 찾아내는 것이 중요하다. 타이타늄은 일반적으로 표면강도가 상대적으로 높지 않기 때문에 부드러운 천이나 스폰지를 이용하여 거울 면에 흠집이 가지 않도록 연마 방향으로 청소하는 것이 필요하다.
   건물 내부의 기둥 등을 타이타늄으로 시공했을 경우, 대리석이나 타일 등을 청소하기 위하여 사용되는 액이 튀어서 오염되는 경우에는 반듯이 다량의 물로 세척하여야 한다. 오랜 시간 방치하면 타이타늄 표면이 변색되거나 지저분하게 변하기 때문이다.

   타이타늄을 건축용 소재로 활용하는 데는 기존의 금속재료에 비하여 환경 친화적이며 내식성과 내화학성, 내기후성이 우수하고, 강도가 높으면서도 가벼우며, 불연재이면서 건축용 세라믹 소재와 물성이 유사하면서, 가공이 비교적 용이하며, 다양한 색조를 이용한 예술적인 특성을 가지고 있기 때문이다. 이에 더하여 오랜 시간 사용하는 경우에는 보수, 유지에 소요되는 비용이 절감되어 초기의 소재가격을 상쇄할 수 있는 경제성이 있기 때문에 최근 들어 선진국을 중심으로 보다 많은 건물에 활용되고 있다.
   선진국에서 다양한 건축물에 타이타늄이 활용되는 추세에 비추어 앞으로 국내에서도 건축물에 타이타늄이 널리 활용되리라 기대된다.