광범위하게 이용되고 있는 이산화 티타늄(TiO2)은 매우 유용한 물질로 미국에서 매년 약 150만 톤씩이나 페인트의 안료와 차광막의 재료로 생산되고 있다. 그리고, 이 금속은 임플란트 재료, 방위산업 등에 매우 중요하다.
이 산화물은 종이, 페인트, 리놀륨(linoleum; 친환경제품으로 재활용된 나무섬유, 콜크, 석회석 가루를 혼합하여 생산하는 제품), 플라스틱, 합성섬유, 화장품(자외선 차단제 등) 등에 백색 안료로 쓰이고 있다.
이산화 티타늄을 페인트에 사용하기 전에는 백납이 흰색 안료로 사용되었다. 백납은 독성뿐만 아니라 대도시의 오염된 공기에 의해 검은색의 황화납으로 생성·변색된다. 이산화 티타늄은 이런 문제점을 야기시키지 않기 때문에 오늘날 다양하게 이용된다.
최근에 과학자들은 이산화 티타늄의 새로운 용도로 ‘이것으로 코팅하면 먼지나 박테리아에 대해 저항력이 생긴다’는 사실을 발견하였다. 실제로 Pilkington 유리회사는 현재 세정 기능을 가진 것으로 이산화 티타늄으로 코팅된 유리를 생산하고 있다. 이것이 바로 자동 세척 기능을 지닌 유리이다.
자체 세정 능력은 두 가지 효과에 기인한다. 첫 째는 코팅된 이산화 티타늄은 자외선을 이용하여 탄소 계열의 오염물들을 이산화탄소와 물로 분해시키는 반응의 촉매로 작용한다.
이처럼 이산화탄소와 물이 생성되는 반응은 인체와 일상 생활에서 중요하다. 천연가스인 메탄과 탄수화물인 글루코스가 산소와 반응할 때도 이들이 생성되며, 이 때 많은 양의 에너지가 방출된다. 탄수화물은 탄소, 수소, 산소로 이루어진 화합물로서 인체의 주된 에너지 공급원이다.
둘 째는 이산화 티타늄이 표면장력을 감소시키기 때문에 빗물이 유리 표면에 방울을 만들지 않고, 막처럼 퍼져서 유리 표면의 먼지를 제거시키는 효과이다.
자체 세정 능력을 지닌 유리는 한 가지의 일자리가 사라지게 할 수 있다. 그러나, 건물 소유자들에게는 엄청난 유지비를 경감시켜 준다. 앞으로도 수많은 일자리가 자취를 감추고 새로운 것들이 창출될 것이다. 이에 대비하는 것은 우리의 의무이다.
이산화 티타늄으로 처리되는 유리는 자외선이 필요하기 때문에 이것이 잘 닿지 않는 실내 유리에는 실용적이지 못하다. 여기서 과학은 수많은 몸부림 속에 또 도약한다. 개개인의 성장과 발전에도 고독을 승화시키는 열정이 필요할 것이다.
최근 이산화 티타늄 코팅제에 질소 원자를 도핑시키면 자외선 뿐만 아니라 가시광선 조건에서도 먼지를 제거한다는 사실을 발견하였다. 이산화 티타늄의 응용분야가 변화무쌍하다.
또한 질소가 도핑된 이산화 티타늄 표면 코팅제는 자외선이나 가시광선 조건에서 다양한 박테리아들에 살균 능력을 갖춘 욕실 타일이나 변기 등을 생산할 수 있게 되었다.
유리면에 이산화 티타늄은 물 분자에 대한 강한 인력을 갖기 때문에 물방울이 잘 형성되지 않는다. 이러한 것은 외벽 유리에 막형성이 거울이나 유리 안쪽에 김이 서리는 것을 방지하는 효과를 나타낸다.
연금술에 의해 이산화 티타늄이 금으로 환생한 것 같다. 값싸고 풍부한 재료인 이산화 티타늄이 과학자의 손에 의해 표면 코팅제로써 금처럼 중요한 가치를 마음껏 발휘하고 있다.
