KR101351456B1 - 공기압 포설용 다심 광케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광케이블의 중심에 위치하고 길이 방향으로 연장된 중심인장선; 상기 중심인장선의 외부에 집합된 제1 광섬유 집합층; 상기 제1 광섬유 집합층의 외부에 집합된 제2 광섬유 집합층; 상기 제1 광섬유 집합층과 제2 광섬유 집합층 사이에 구비되어 인장강도의 보강기능을 제공하는 보강부재; 및 케이블의 최외곽을 감싸는 케이블 시스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 다심 광케이블을 개시한다.

Description

공기압 포설용 다심 광케이블{MULTI-CORE OPTICAL CABLE FOR AIR BLOWN INSTALLATION}

본 발명은 광케이블에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 버퍼튜브(Buffer tube) 내에 다수의 광섬유 심선이 집합된 구조를 가진 공기압 포설용 다심 광케이블에 관한 것이다.

공기압을 이용한 광섬유 포설공법은 포설용 관로를 미리 설치한 후 공기압을 이용하여 상기 포설용 관로 내부에 ABC(Air Blown Cable)로 알려진 광케이블을 밀어넣는 공법으로서, 광케이블의 설치 및 제거가 용이하고 시공비용이 저렴하며 협소한 공간에서의 광섬유 포설기술로 널리 적용되고 있다.

도 1에는 포설용 관로(1) 내에 마련된 일반 덕트(20)에 광케이블(10)을 포설한 예가 도시되어 있으며, 도 2에는 관로를 보다 효율적으로 사용하기 위하여 포설용 관로(1) 내에 집합된 다수의 마이크로 덕트(30)에 광케이블(10)을 포설한 예가 도시되어 있다.

공기압을 이용한 광섬유 포설공법에 있어 포설특성에 영향을 주는 주요 인자는 광케이블의 외경, 광케이블의 외피 마찰계수, 광케이블의 유연성 및 무게 등이다. 이 중 포설거리에 가장 많은 영향을 주는 것은 광케이블의 마찰계수 및 외경과 유연성인데, 이 중 광케이블의 외경이 작을수록, 그리고 광케이블의 유연성이 좋을수록 보다 복잡한 루트에서 보다 먼 거리까지 포설이 가능하다.

점차 포화되고 있는 복잡한 관로에 광케이블을 포설하기 위해서는 다심 광케이블이 필요하며, 포설비용의 절감을 위해 가능하면 한번 포설시 포설길이를 길게 할 수 있는 광케이블이 필요하다.

도 3에 도시된 바와 같이 종래기술에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블은 중심인장선(11)과, 중심인장선(11)을 둘러싸면서 다층으로 집합된 다수의 버퍼 루즈튜브(12)와, 루즈튜브(12) 내에 종입된 다심의 광섬유 심선(13)과, 케이블 외부를 감싸는 케이블 시스(Sheath)(14)를 포함한다. 루즈튜브(12)들의 각 집합층에는 방수테이프(15)가 횡권되고, 최외곽의 방수테이프(15)와 케이블 시스(14) 사이에는 인장강도를 보강하기 위한 아라미드 얀(16)이 개재된다.

288심의 광케이블의 경우 통상적으로 중심인장선(11) 주위에 9개의 루즈튜브(12)로 이루어진 제1 집합층과 15개의 루즈튜브(12)로 이루어진 제2 집합층을 구비하고, 각각의 루즈튜브(12)에는 12심의 광섬유 심선(13)이 종입된다.

중심인장선(11)은 9개의 루즈튜브(12)가 집합될 수 있도록 알맞은 크기로 선정되어야 하며, 중심인장선(11)의 크기에 따라 케이블의 유연성이 결정된다. 만약 중심인장선(11)이 적당한 크기보다 작게 선정되면 중심인장선(11)과 루즈튜브(12)들이 서로 느슨하게 묶이게 되므로 포설특성에 악영향을 줄 수 있고 방수성능도 떨어지게 된다. 반대로 중심인장선(11)이 적당한 크기보다 크게 선정될 경우에는 루즈튜브(12)들 사이에 공극이 발생하여 방수특성이 저하되며 케이블 외경이 커져서 포설특성에 악영향을 주게 된다.

한편, 케이블의 외경을 가능한 한 작게 하고자 하는 경우에는 케이블 시스(14)의 두께를 얇게 선정해야 하는데, 이 경우 아라미드 얀(16)의 보푸라기 등의 영향으로 케이블 시스(14)에 핀홀이 발생할 우려가 있다. 따라서, 케이블 시스(14)의 두께를 얇게 하는 데 한계가 있으며, 이에 따라 케이블의 외경을 줄이는 데도 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 케이블의 외경 감소와 포설특성의 향상이 가능하도록 케이블 시스의 두께가 보다 얇게 설계될 수 있는 구조를 가진 공기압 포설용 다심 광케이블을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 광케이블의 중심에 위치하고 길이 방향으로 연장된 중심인장선; 상기 중심인장선의 외부에 집합된 제1 광섬유 집합층; 상기 제1 광섬유 집합층의 외부에 집합된 제2 광섬유 집합층; 상기 제1 광섬유 집합층과 제2 광섬유 집합층 사이에 구비되어 인장강도의 보강기능을 제공하는 보강부재; 및 케이블의 최외곽을 감싸는 케이블 시스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 다심 광케이블을 제공한다.

상기 보강부재는 아라미드 얀에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 보강부재의 안쪽에서 상기 제1 광섬유 집합층에 횡권된 방수테이프층;을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 광섬유 집합층 및 상기 제2 광섬유 집합층은, 복수개의 루즈튜브와, 상기 루즈튜브에 종입된 복수개의 광섬유 심선을 구비할 수 있다.

상기 제1 광섬유 집합층은 8개 또는 9개의 루즈튜브를 구비하고, 상기 제2 광섬유 집합층은 15개 또는 16개의 루즈튜브를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 케이블 시스의 외경은 11mm 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 상기 케이블 시스의 외경은 10.0~10.6mm일 수 있다.

본 발명에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블은 유연성 지수가 0.4 이하인 것이 바람직하다.

상기 중심인장선은 섬유강화플라스틱으로 이루어지고, 상기 중심인장선의 외경은 2.9mm 이하인 것이 바람직하다.

상기 중심인장선의 표면은 폴리에틸렌에 의해 코팅될 수 있다.

본 발명에 따르면 케이블 시스를 얇게 설계하더라도 핀홀 등이 발생하지 않으므로 기존의 ABC에 비해 작은 외경과 우수한 유연성을 갖는 공기압 포설용 다심 광케이블을 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블은 기존의 ABC에 비해 짧은 시간 동안 장거리 포설이 가능하므로 작업능률을 향상시킬 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래기술에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블이 일반 덕트에 포설된 예를 도시한 단면도,
도 2는 종래기술에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블이 마이크로 덕트에 포설된 예를 도시한 단면도,
도 3은 종래기술에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블의 구성을 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블의 구성을 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블의 포설특성을 나타낸 그래프,
도 6은 종래기술에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블의 포설특성을 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블의 구성을 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블(100)은 케이블의 길이 방향으로 연장된 중심인장선(101)과, 중심인장선(101)의 외부에 집합된 제1 광섬유 집합층(104)과, 제1 광섬유 집합층(104)의 외부에 집합된 제2 광섬유 집합층(105)과, 제1 광섬유 집합층(104)과 제2 광섬유 집합층(105) 사이에 구비된 보강부재(106)와, 케이블의 최외곽을 감싸는 케이블 시스(108)를 포함한다.

중심인장선(101)은 공기압 포설용 다심 광케이블(100)의 중심에 위치하여 내인장성을 제공한다. 공기압 포설용 다심 광케이블(100)의 경량화를 위하여 중심인장선(101)은 섬유강화플라스틱(FRP)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 중심인장선(101)의 표면은 광섬유 유닛들의 원활한 집합이 가능하도록 폴리에틸렌(PE)에 의해 코팅되는 것이 바람직하다.

제1 광섬유 집합층(104)과 제2 광섬유 집합층(105)은, 복수개의 루즈튜브(102)와 각각의 루즈튜브(102) 내에 종입된 복수개의 광섬유 심선(103)을 구비한 광섬유 유닛들이 집합됨으로써 형성된다.

마이크로 덕트에 대한 포설에 적합한 공기압 포설용 다심 광케이블(100)의 크기와 유연성을 종합적으로 고려할 때, 제1 광섬유 집합층(104)은 8개 또는 9개의 루즈튜브(102)를 구비하고, 제2 광섬유 집합층(105)은 15개 또는 16개의 루즈튜브(102)를 구비하는 것이 가장 바람직하다. 도 4에는 제1 광섬유 집합층(104)에 8개의 루즈튜브(102)가 마련되고, 제2 광섬유 집합층(105)에 16개의 루즈튜브(102)가 마련된 예가 도시되어 있다.

이러한 집합구조에서 방수 특성을 만족시키기 위하여 제1 광섬유 집합층(104)의 외부에는 방수테이프가 횡권된 방수테이프층(107)이 마련되는 것이 바람직하다.

보강부재(106)는 방수테이프층(107)의 외부를 감싸서 케이블의 강도를 보강하는 기능을 제공한다. 보강부재(106)는 글라스 얀(Glass yarn)에 의해 제공될 수 있으며, 보다 바람직하게는 아라미드 얀(Aramid fiber)에 의해 제공된다. 보강부재(106)는 제1 광섬유 집합층(104)과 제2 광섬유 집합층(105) 사이에 구비되므로 케이블 시스(108)에 어떠한 물리적 손상도 주지 않는다.

케이블 시스(108)는 내경이 15mm로 규격화된 통상의 공기압 포설용 마이크로 덕트 내에 포설되기에 적합하도록 외경이 11mm 이하로 선정된다. 보다 바람직하게, 케이블 시스(108)의 외경은 10.0~10.6mm로 선정되고, 더욱 바람직하게는 10.2~10.4mm로 선정된다.

또한, 공기압 포설용 다심 광케이블(100)의 유연성 지수(B)는 0.4 이하로 선정된다. 이를 만족시키기 위해 중심인장선(101)의 외경은 2.9mm 이하로 선정되고, 더욱 바람직하게는 2.5mm 이하로 선정된다. 상기 공기압 포설용 다심 광케이블(100)의 유연성 지수(B)는 아래의 수학식 1에 의해 정의된다. 여기서, Q는 테스트 광케이블 시료의 무게, L은 상기 시료의 길이, F는 상기 시료의 처진 길이를 나타낸다.

표 1은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블의 설계 사양을 나타낸다. 여기서, 특히 아라미드 얀으로 이루어진 보강부재(보조인장재)는 상술한 바와 같이 제1 광섬유 집합층(1차 집합)과 제2 광섬유 집합층(2차 집합) 사이에 구비된다.

표 1의 설계 사양을 만족하는 공기압 포설용 다심 광케이블을 마이크로 덕트에 포설할 경우 도 5에 도시된 바와 같은 포설 특성을 얻을 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 광케이블을 마이크로 덕트 내에 포설하는 경우, 광케이블의 외경이 작으면서도 표면에 핀홀 등이 발생하지 않는 케이블 시스를 가짐으로써 16분만에 약 1000m의 장거리 포설이 이루어짐을 확인할 수 있다.

한편, 표 2는 본 발명의 비교예에 따른 공기압 포설용 다심 광케이블의 설계 사양을 나타낸다. 여기서, 특히 아라미드 얀으로 이루어진 보조인장재는 상술한 바와 같이 제2 광섬유 집합층(2차 집합)과 케이블 시스 사이에 구비된다.

표 2의 설계 사양을 만족하는 공기압 포설용 다심 광케이블을 마이크로 덕트에 포설할 경우 도 6에 도시된 바와 같은 포설 특성을 얻을 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 광케이블을 마이크로 덕트 내에 포설하는 경우 45분이 지나도 500m 이하만 포설되고, 특히 350m 이후 지점부터는 포설속도가 현저히 저하되는 특성을 보임을 확인할 수 있다. 이것은 본 발명의 비교예에 따른 광케이블은 케이블 시스의 두께나 유연성이 포설에 불리할 뿐만 아니라 보조인장재에 의해 케이블 시스에 핀홀 등이 발생한 것에 기인한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 마이크로 덕트에 대한 포설 특성을 개선할 수 있도록 작은 외경과 우수한 유연성을 갖는 공기압 포설용 다심 광케이블을 제공한다. 본 발명에 따라 제공되는 공기압 포설용 다심 광케이블은 튜브당 12심 이상의 많은 심선수를 가지면서도 소형화가 가능하므로 통신자원의 증가에 효과적으로 대응할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100: 공기압 포설용 다심 광케이블 101: 중심인장선
102: 루즈튜브 103: 광섬유 심선
104: 제1 광섬유 집합층 105: 제2 광섬유 집합층
106: 보강부재 107: 방수테이프층
108: 케이블 시스

Claims (10)

1. 공기압 포설용 다심 광케이블에 있어서,
   광케이블의 중심에 위치하고 길이 방향으로 연장된 중심인장선;
   상기 중심인장선의 외부에 집합되고 복수개의 루즈튜브와 상기 루즈튜브에 종입된 복수개의 광섬유 심선을 구비한 제1 광섬유 집합층;
   상기 제1 광섬유 집합층의 외부에 집합되고 복수개의 루즈튜브와 상기 루즈튜브에 종입된 복수개의 광섬유 심선을 구비한 제2 광섬유 집합층;
   아라미드 얀에 의해 형성되고 상기 제1 광섬유 집합층과 제2 광섬유 집합층 사이에 구비되어 인장강도의 보강기능을 제공하는 보강부재; 및
   케이블의 최외곽을 감싸는 케이블 시스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 다심 광케이블.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재의 안쪽에서 상기 제1 광섬유 집합층에 횡권된 방수테이프층;을 더 포함하는 공기압 포설용 다심 광케이블.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 광섬유 집합층은 8개 또는 9개의 루즈튜브를 구비하고,
   상기 제2 광섬유 집합층은 15개 또는 16개의 루즈튜브를 구비한 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 다심 광케이블.
6. 제1항에 있어서,
   상기 케이블 시스의 외경이 11mm 이하인 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 다심 광케이블.
7. 제6항에 있어서,
   상기 케이블 시스의 외경이 10.0~10.6mm인 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 다심 광케이블.
8. 제1항에 있어서,
   유연성 지수가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 다심 광케이블.
9. 제8항에 있어서,
   상기 중심인장선은 섬유강화플라스틱으로 이루어지고,
   상기 중심인장선의 외경은 2.9mm 이하인 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 다심 광케이블.
10. 제9항에 있어서,
    상기 중심인장선의 표면이 폴리에틸렌에 의해 코팅된 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 다심 광케이블.

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