KR101940770B1 - 금속도금 탄소섬유를 이용하여 지중 매설되는 탐지용 전선을 제조하는 방법 및 상기 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관 - Google Patents

금속도금 탄소섬유를 이용하여 지중 매설되는 탐지용 전선을 제조하는 방법 및 상기 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관은 중공의 배관 본체(10); 및 상기 배관 본체(10)의 외주면 상에 매설되는 탐지용 전선(100);을 포함하고, 상기 탐지용 전선(100)은 중공의 전선 외피(110), 상기 전선 외피(110) 내에 배열되는 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 및 상기 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 사이에 배치되는 하나 이상의 전도 금속(130)을 포함하고, 상기 탐지용 전선(100)은 상기 배관 본체(10)의 외주면 상에 형성된 매설홈(12) 상에 열융착 방식으로 결합되어 미노출 상태를 유지한다.

Description

금속도금 탄소섬유를 이용하여 지중 매설되는 탐지용 전선을 제조하는 방법 및 상기 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관{Method for manufacturing detection wires using carbon fiber and buried piping in which detection wires are integrated}
본 발명은 금속도금된 탄소섬유를 이용하여 지중 매설되는 탐지용 전선을 제조하는 방안 및 상기 탐지용 전선을 지하에 매설되는 배관 상에 일체화하여 제조하는 기술에 관한 것이다.
수도관, 도시가스 및 하수관 등을 포함하는 배관 라인은 일반적으로 지하에 매설되어 사용된다. 상기한 배관 라인은 노후 또는 기타 원인 등으로 인해 일정 위치에 파손 및 누수가 발생되고, 지하에 매설된 관계로 파손 여부 및 파손 위치의 파악이 용이하지 않다.
기존에 지하에 매설된 배관 라인의 이상 유무를 감지하기 위하여 사용되는 방안으로는 지상에서 청음식으로 탐지하는 방안, 배관 외부에 수분 탐지 센서를 설치하는 방안, 바이패스 라인을 이용해 파이프 라인을 배관망으로부터 격리시킨 후 검사를 수행하는 방안 등을 사용한다.
매설용 배관 라인은 일반적으로 수지로 제작한 상태에서 사용되고 있으며, 상기 매설용 배관의 매설 위치를 탐지하기 위해 전기 전도가 가능한 구리 전선이나 전도성 필름을 배관에 접착하여 사용하는 제품으로서 수도관, 도시가스관, 하수관 등 다양한 매설 배관으로 사용되고 있으며, 상기 구리 전선 등은 매설용 배관 라인의 외경 상에 접착 방식으로 결합되어져 탐지 전선의 기능을 하는 것으로서 돌출되어 사용되고 있다. 또한, 광섬유 케이블을 지하 매설 배관 상에 접착하는 방식으로 결합하여 배관의 파손을 탐지하는 방식이 사용되곤 한다.
한편, 매설용 배관 라인 상에 결합되는 구리 전선이나 전도성 필름은 부식 등에 취약한 상태에 노출되어지는바 이에 대한 보완점이 요구되는 상황이다.
또한, 매설용 배관 라인은 크기와 용도가 다양한 바, 이를 지하 상에 정확히 매설하기 위해서는 탐지용 전선을 지상 쪽으로 위치하도록 시공하는 것과 더불어 상기 시공 방법에 따라 매설용 배관 사이의 이음 부분에 대한 추가 작업이 필요한 상황이다.
(특허문헌 1) KR10-2011-0032127 A
(특허문헌 2) KR10-0945290 B
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 내식성이 높은 고전도성 금속도금 탄소섬유를 탐지용 전선으로 구성하여 지하매설 배관 상에 일체적으로 결합하여 외부 상에 돌출되지 않는 상태의 지하매설 배관을 제공하는 것이 목적이다.
또한, 장시간 지하의 가혹 환경에 노출된 상태에서도 내구성을 유지할 수 있도록 내식성이 좋은 금속도금 탄소섬유를 이용한 탐지용 전선을 제조하는 방안을 제공하는 것이 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관은 중공의 배관 본체(10); 및 상기 배관 본체(10)의 외주면 상에 매설되는 탐지용 전선(100);을 포함하고, 상기 탐지용 전선(100)은 중공의 전선 외피(110), 상기 전선 외피(110) 내에 배열되는 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 및 상기 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 사이에 배치되는 하나 이상의 전도 금속(130)을 포함하고, 상기 탐지용 전선(100)은 상기 배관 본체(10)의 외주면 상에 형성된 매설홈(12) 상에 열융착 방식으로 결합되어 미노출 상태를 유지한다.
상기 매설홈(12)은 소정의 곡률 반경을 갖는 U 형태이다.
상기 복수의 금속도금 탄소섬유(120)와 전도 금속(130) 간의 배치는 상기 복수의 금속도금 탄소섬유(120)가 상기 전도 금속(130)을 감싸는 형태이다.
상기 전선 외피(110)는 상기 배관 본체(10)와 동일한 소재이다.
상기 전도 금속(130)은 구리를 채용하고, 상기 금속도금 탄소섬유(120)를 이루는 도금된 금속은 니켈 또는 구리이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 지중 매설되는 탐지용 전선을 제조하는 방법은 전도 금속(130)과 금속도금 탄소섬유(120)가 감긴 상태의 보빈을 언와인더에 장착하는 단계; 장력조절기를 이용하여 금속도금 탄소섬유(120)의 굵기에 따라 100g~3Kg 범위의 장력을 가하고, 금속도금 탄소섬유(120)의 처짐이 없는 상태에서 100g ~ 2kg의 장력을 인가하는 단계; 피복 예정인 수지의 종류에 따라 60~ 150도 범위에서 예열하여 수지와 금속도금 탄소섬유 사이의 약한 결합을 형성시키는 가열 단계; 수지 투입구 상에 입경이 5mm 이하인 Granule 형태로 투입하고 수지의 용융 온도보다 10~50도 상승시켜 중심 코어 상에 상기 금속도금 탄소섬유가 위치한 상태로 수지를 압출하는 단계; 및 수지와 함께 압출된 탐지용 전선을 냉각시키기 위해 냉각 수조에서 냉각시켜 표면을 경화시키는 단계;를 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관은 내식성이 좋은 금속도금된 탄소섬유를 탐지용 전선으로 구성함으로써 장시간 토양에 매설된 배관에 결합된 탐지용 전선의 단락이나 성능 저하 현상 없이 전자 탐측이 정확히 이루어지게 할 수 있는 장점이 있다.
종래에 구리 전선을 이용한 탐지용 전선은 매설용 배관의 외경 표면에 부착하여 배관 외부에 돌출형으로 제작되어 배관의 이동, 설치 시 파손에 우려가 있으나, 본 발명에 따른 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관은 배관과 탐지용 전선을 일체형으로 제작할 수 있기 때문에 탐지 전선의 운반 및 시공에 의한 파손염려가 없다.
본 발명에 따른 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관은 배관의 외경 상에 돌출부가 없어 취급이 용이하고, 탐지용 전선을 배관에 매립하여 제조함으로써 고강성인 탄소섬유가 상기 배관의 강도를 보강하기 때문에 매설된 배관의 물리적 강도가 저하되지 않도록 설계할 수 있다.
본 발명에 따른 매설 배관을 구성하는 탐지용 전선은 금속도금된 탄소섬유로 구성되는데, 상기 금속도금된 탄소섬유는 토양 내에 포함된 무기물이나 수분에 의한 내식성이 뛰어나 장시간 매립되어도 전자 탐측 성능이 저하되지 않는 장점이 있다.
본 발명에 따른 매설 배관을 구성하는 탐지용 전선은 전기전도성이 높은 탄소섬유인바 배관과 배관의 탐지 전선을 연결하는 경우에 금속 전선보다 유연하여 꺾이는 과정에서 피로 강도가 매우 높아 반복적인 배관 연결부 작업이 있어도 내구성이 우수한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 매설 배관 상에 적용되는 탐지용 전선을 보이는 도면,
도 2는 탐지용 전선을 매설 배관의 외주면 상에 매립하는 공정을 보이는 도면, 및
도 3은 탐지용 전선을 이루는 금속도금 탄소섬유의 구체적인 제조공정을 보인다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명은 예를 들어 상기와 같은 방법으로 제조된 고전도성 탄소 섬유로 구성된 탐지용 전선을 이용하여 매설 배관을 제작하는 방안을 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따라 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관을 설명한다.
본 발명에 따른 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관은, 중공의 배관 본체(10) 및 배관 본체(10)의 외주면 상에 매설되는 탐지용 전선(100)을 포함한다.
배관 본체(10)는 내부식성이 있는 재질로서 PE 재질을 선택할 수 있다.
배관 본체(10)의 외주면 상에는 탐지용 전선(100)의 수용이 가능한 형태의 매설홈(12)이 형성된다. 상기 매설홈(12)은 탐지용 전선(100)의 외형에 부합하는 형태로서 이루어지는 것이 바람직할 수 있는데, 예를 들어 매설홈(12)의 내부 하단은 소정의 곡률 반경을 갖는 U 형태를 가질 수 있다.
배관 본체(10)의 생산 시 종래에는 수지를 녹인 상태에서 압출하여 생산하게 되는데, 대부분의 경우에는 원형 단면을 갖는 금형을 사용하여 진원 구조인 파이프를 생산하고 있지만, 본 발명에 따른 배관 본체를 제조하는 경우에는 U자형 홈이 파인 배관 본체를 제조할 수 있도록 금형을 제작하여 홈이 파인 배관 본체를 생산할 수 있다.
한편, 배관 본체(10)는 중공의 관형 타입 뿐만 아니라 판형 및 각형 배관 타입을 채용할 수 있다.
탐지용 전선의 외경에 비해서 배관 본체 상에 형성된 매설홈의 크기는 0.1mm 정도 더 크게 설계하여 탐지용 전선을 매설홈에 삽입하여 배치 가능하게 할 수 있다.
상기 U자형 매설홈에 탐지용 전선(100)을 배치하고 100~250도의 열풍을 가해 녹여서 융착시키거나 라미네이팅 등의 열융착 방식을 통해 파이프와 일체화시키는 방안을 제공한다. 라미네이팅은 발열된 롤러를 이용해 열과 압력을 가하여 붙이는 방법을 사용한다.
구체적으로는, 배관 본체의 외면에 삽입된 탐지용 전선의 외경 부분을 히터 내지 열판을 이용하여 다림질하는 과정에서 탐지용 전선의 외경 상에 고분자 수지를 용융시키면 배관 본체와 일체형으로 접착되어 기존의 배관 본체와 외형이 같도록 제조할 수 있다.
이때, 배관 본체의 수지와 탐지용 전선의 외경인 피복을 이루는 수지는 동일해야 하며, 배관 본체의 외부 형상 및 크기에 따라 다림질의 히터 내지 열판은 곡면으로 제작할 수 있다.
탐지용 전선(100)은 복수의 금속도금 탄소섬유(Metal coated Carbon Fiber,MCF)가 전도 금속 주위를 에워싸고 있는 형태일 수 있다. 구체적으로는, 탐지용 전선(100)은 중공의 전선 외피(110), 전선 외피(110) 내에 그 축방향을 따라 배열되는 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 및 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 사이에 배치되는 하나 이상의 전도 금속(130)을 포함한다.
전선 외피(110)는 PP, PE, PVC, PA 및 기타 파이프를 제조할 수 있는 수지일 수 있다.
복수의 금속도금 탄소섬유(120)와 전도 금속(130) 간의 배치는 복수의 금속도금 탄소섬유(120)가 전도 금속(130)을 감싸는 형태일 수 있다.
일예로, 전선 외피(110)의 중앙부를 기준으로 복수의 전도 금속(130)인 구리 리드선이 방사상으로 소정 거리를 유지하도록 일정 간격으로 배치된 상태에서, 상기 복수의 전도 금속(130)의 내부 및 외부 상에 복수의 금속도금 탄소섬유(120)가 대칭적으로 배치되는 구조를 가질 수 있다. 상기 복수의 금속도금 탄소섬유(120)는 전선 외피(110)의 중앙부를 기준으로 방사상으로 배열되는 형태일 수 있다.
구체적으로는, 전선 외피(110)의 중앙부를 기준으로 4개의 전도 금속(130)이 일정한 거리를 유지한 채 방사상으로 배치된 상태에서, 상기 4개의 전도 금속(130)의 내부 및 외부 상에 복수의 금속도금 탄소섬유가 규칙 또는 불규칙적으로 배열되는 형태일 수 있다.
한편, 탐지용 전선(100)은 전도 금속인 구리선이 없는 경우에도 금속도금 탄소섬유 만을 이용하여 탐측이 가능하다. 그러나, 전도 금속인 구리선이 금속도금 탄소섬유보다는 전기전도도가 더 높기 때문에 전도 금속과 금속도금 탄소섬유를 혼합하여 제조하는 것이 탐측에 유리하다.
탐지용 전선 내에서 전도 금속의 위치는 탐지용 전선의 중심부에 배열할 수록 금속도금 탄소섬유가 전도 금속을 감싸는 형태로 위치하기 때문에 전도 금속인 구리선의 산화 방지 및 표면 부식을 방지하기에 바람직할 수 있다.
구체적인 실시예로서는, 탐지용 전선의 중심부를 기준으로 상기 탐지용 전선 직경의 1/3 ~ 1/2 이내에 배치되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
복수의 금속도금 탄소섬유(120)는 본 출원인에 의해 등록된 특허인 제10-1427309호(무전해 및 전해 도금의 연속 공정을 이용한 고전도성 탄소 섬유의 제조 방법)를 참조할 수 있는데, 상기 문헌은 탄소 섬유 상에 표면 처리되는 금속과 탄소 섬유와의 결합력을 높여 전도성을 향상시킴과 동시에 레진과 혼합하여 복합 소재화할 때 고온 및 기계적인 혼합과정에서도 탄소 섬유와 도금 층이 박리되지 않도록 하는 탄소 섬유의 표면처리 방법 및 고전도성 탄소 섬유의 제조에 관한 내용을 개시한다.
금속도금 탄소섬유(120)는 탄소섬유의 외주면 상에 1차적으로 니켈 또는 구리가 도금되고, 이후에 2차적으로 니켈이 도금되는 구조일 수 있다.
전선 외피(110)는 배관 본체(10)와 동일한 소재로 제작하는데, 구체적으로는 PE 소재를 이용하여 중공의 튜브 형상으로 제작한 상태에서 전도 금속(130) 및 금속도금 탄소섬유(120)를 삽입한 후에 배관 본체(10)의 외주부 상에 열융착 가공한다. 이를 통해, 배관 본체(10)의 외경 상에는 돌출된 부위가 없게 된다.
이하, 도 3을 참조하여 금속도금 탄소섬유(120)를 이용하여 지중 매설되는 탐지용 전선(100)의 제조방법을 설명한다.
먼저, 구리선인 전도 금속(130)과 12k 금속도금 탄소섬유(120)가 감긴 상태의 보빈을 언와인더(unwinder)에 장착한다.
이때, 상이한 굵기의 금속도금 탄소섬유로는 1K, 3K, 6K, 12K, 24K, 48K 굵기의 섬유를 사용할 수 있다. 여기에서, 1K는 mono filament 1000 가닥을 의미한다.
한편, 전도 금속은 섬유의 굵기에 따라 1 ~ 6 가닥까지 같이 일렬 배향한다.
장력 조절기(Tension controller)는 전체 공정의 연속섬유를 셋팅한 후 섬유의 굵기에 따라 100g~3Kg 범위의 장력을 가하며 섬유의 처짐이 없는 상태에서100g ~ 2kg의 장력을 인가한다.
가열기를 이용한 가열 구간은 피복된 수지의 종류에 따라 60~ 150도 범위에서 예열하여 수지와 금속도금 탄소섬유 사이의 약한 결합을 형성시키는 역할이며, 용융온도 이하의 범위에서 예열온도를 높일수록 수지가 금속도금 탄소섬유 가닥 사이에 침투하여 밀착되기 때문에 섬유와 피복 수지 간의 결합력이 높아진다. 그러나, 너무 높은 예열은 탐지선이 중심부에서 벗어날 우려가 발생한다.
수지 압출기 상에서는 수지 투입구에 입경이 5mm 이하인 Granule 형태로 투입하고 수지의 용융 온도보다 10~50도 상승시켜 중심 코어에 금속도금 탄소섬유가 위치한 상태로 압출한다.
냉각 수조 상에서는 압출된 탐지용 전선을 냉각시키기 위해 냉각 수조에서 냉각시켜 표면을 경화시킨다.
최종적으로는, 인취기 및 권취기를 이용하여 압출된 탐지용 전선을 권취하는 과정을 갖는다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관은 내식성이 좋은 금속도금된 탄소섬유를 탐지용 전선으로 구성함으로써 장시간 토양에 매설된 배관에 결합된 탐지용 전선의 단락이나 성능 저하 현상 없이 전자 탐측이 정확히 이루어지게 할 수 있는 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 배관 본체
100 : 탐지용 전선
110 : 전선 외피
120 : 금속도금 탄소섬유
130 : 전도 금속

Claims (6)

  1. 금속도금 탄소섬유(120)를 이용하여 지중 매설되는 탐지용 전선(100)을 제조하는 방법에 있어서,
    전도 금속(130)과 금속도금 탄소섬유(120)가 감긴 상태의 보빈을 언와인더에 장착하는 단계;
    장력조절기를 이용하여 금속도금 탄소섬유(120)의 굵기에 따라 100g~3Kg 범위의 장력을 가하고, 금속도금 탄소섬유(120)의 처짐이 없는 상태에서 100g ~ 2kg의 장력을 인가하는 단계;
    피복 예정인 수지의 종류에 따라 60~ 150도 범위에서 예열하여 수지와 금속도금 탄소섬유 사이의 약한 결합을 형성시키는 가열 단계;
    수지 투입구 상에 입경이 5mm 이하인 Granule 형태로 투입하고 수지의 용융 온도보다 10~50도 상승시켜 중심 코어 상에 상기 금속도금 탄소섬유가 위치한 상태로 수지를 압출하는 단계; 및
    수지와 함께 압출된 탐지용 전선을 냉각시키기 위해 냉각 수조에서 냉각시켜 표면을 경화시키는 단계;를 포함하는,
    상기 탐지용 전선(100)은, 중공의 전선 외피(110), 상기 전선 외피(110) 내에 그 축방향을 따라 배열되는 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 및 상기 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 사이에 배치되는 하나 이상의 전도 금속(130)을 포함한 상태에서, 상기 복수의 금속도금 탄소섬유가 상기 전도 금속 주위를 에워싸고 있는 형태이며,
    상기 전선 외피(110)의 중앙부를 기준으로 복수개의 전도 금속(130)이 방사상으로 소정 거리를 유지하도록 일정 간격으로 배치된 상태에서, 상기 복수의 전도 금속(130)의 내부 및 외부 상에 상기 복수의 금속도금 탄소섬유(120)가 대칭적으로 배치되는 구조를 갖는,
    금속도금 탄소섬유를 이용하여 지중 매설되는 탐지용 전선을 제조하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도 금속(130)은 구리를 채용하고,
    상기 금속도금 탄소섬유(120)를 이루는 도금된 금속은 니켈 또는 구리인,
    금속도금 탄소섬유를 이용하여 지중 매설되는 탐지용 전선을 제조하는 방법.
  4. 제 1 항에 따라 제조된 탐지용 전선이 일체화된 매설 배관에 있어서,
    상기 매설 배관은,
    중공의 배관 본체(10); 및
    상기 배관 본체(10)의 외주면 상에 매설되는 상기 탐지용 전선(100);을 포함하고,
    상기 탐지용 전선(100)은, 중공의 전선 외피(110), 상기 전선 외피(110) 내에 그 축방향을 따라 배열되는 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 및 상기 복수의 금속도금 탄소섬유(120) 사이에 배치되는 하나 이상의 전도 금속(130)을 포함한 상태에서, 상기 복수의 금속도금 탄소섬유가 상기 전도 금속 주위를 에워싸고 있는 형태이며,
    상기 탐지용 전선(100)은 상기 배관 본체(10)의 외주면 상에 형성된 매설홈(12) 상에 열융착 방식으로 일체형으로 결합되어 미노출 상태를 유지하고,
    상기 전선 외피(110)의 중앙부를 기준으로 복수개의 전도 금속(130)이 방사상으로 소정 거리를 유지하도록 일정 간격으로 배치된 상태에서, 상기 복수의 전도 금속(130)의 내부 및 외부 상에 상기 복수의 금속도금 탄소섬유(120)가 대칭적으로 배치되는 구조를 갖는,
    탐지용 전선이 일체화된 매설 배관.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 탐지용 전선의 외피를 이루는 수지는 상기 배관 본체(10)와 동일한 소재인,
    탐지용 전선이 일체화된 매설 배관.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 매설홈(12)은 소정의 곡률 반경을 갖는 U 형태인,
    탐지용 전선이 일체화된 매설 배관.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110634609A (zh) * 2019-10-28 2019-12-31 山西金广丰线缆有限公司 一种安全消防用环保电缆

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070023745A (ko) * 2004-06-17 2007-02-28 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 케이블 및 그 제조 방법
JP2008255415A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Yasusaburo Sakai 炭素繊維強化金属複合材フィルム及びその製造法
KR20090033208A (ko) * 2009-03-13 2009-04-01 채수량 탄소섬유 히터의 제조 장치 및 방법, 그리고 헤드
KR100945290B1 (ko) * 2009-11-27 2010-03-03 주식회사 위스코 광케이블이 포설된 파손 및 누수 감지용 파이프와 광케이블을 이용한 상기 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템
KR20110010316A (ko) * 2009-07-24 2011-02-01 (주)카이센 파손탐지용 파이프라인 시스템
KR20110032127A (ko) * 2009-09-22 2011-03-30 (주)카이센 파이프라인 파손탐지를 위한 광섬유 케이블 일체형 테이프(또는 시트) 및 이의 시공방법
KR101118419B1 (ko) * 2010-11-03 2012-03-06 주식회사 충남도시가스 전자탐측수단이 구비된 테스트 박스의 지중 매설 배관 및 배선 탐지용 전선 케이블의 마감 캡
JP2012216526A (ja) * 2011-03-30 2012-11-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 金属被覆炭素繊維電線

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070023745A (ko) * 2004-06-17 2007-02-28 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 케이블 및 그 제조 방법
JP2008255415A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Yasusaburo Sakai 炭素繊維強化金属複合材フィルム及びその製造法
KR20090033208A (ko) * 2009-03-13 2009-04-01 채수량 탄소섬유 히터의 제조 장치 및 방법, 그리고 헤드
KR20110010316A (ko) * 2009-07-24 2011-02-01 (주)카이센 파손탐지용 파이프라인 시스템
KR20110032127A (ko) * 2009-09-22 2011-03-30 (주)카이센 파이프라인 파손탐지를 위한 광섬유 케이블 일체형 테이프(또는 시트) 및 이의 시공방법
KR100945290B1 (ko) * 2009-11-27 2010-03-03 주식회사 위스코 광케이블이 포설된 파손 및 누수 감지용 파이프와 광케이블을 이용한 상기 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템
KR101118419B1 (ko) * 2010-11-03 2012-03-06 주식회사 충남도시가스 전자탐측수단이 구비된 테스트 박스의 지중 매설 배관 및 배선 탐지용 전선 케이블의 마감 캡
JP2012216526A (ja) * 2011-03-30 2012-11-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 金属被覆炭素繊維電線

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110634609A (zh) * 2019-10-28 2019-12-31 山西金广丰线缆有限公司 一种安全消防用环保电缆

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