KR20190000293U - 보안 강화를 위한 금속재 보호 외장을 구비하는 광케이블 - Google Patents

Abstract

광섬유를 둘러싸는 금속재 보호 외장을 구비함으로써 광섬유의 해킹을 방지하고 보안성이 강화된 광케이블이 제공된다. 광케이블은 금속재 보호 외장을 구비함으로써 외부로부터 광섬유에 접근하기 어려우므로 마이크로 벤딩에 의한 해킹이 용이하지 않다. 또한, 광케이블은 광섬유를 수용하는 금속재 보호 외장의 내경이 광섬유의 외경에 비하여 크며, 광섬유 자체가 굴곡 손실이 작은 특성을 갖기 때문에, 광케이블이 굴곡되더라도 외부로 방사되는 것을 줄일 수 있고, 이로써 매크로 벤딩에 의한 해킹이 종래의 광케이블에 비하여 어렵다.

Description

보안 강화를 위한 금속재 보호 외장을 구비하는 광케이블{Optical cable having metal armour for preventing optical fiber tapping}

본 고안은 금속재 보호 외장을 구비하는 광케이블에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 광섬유를 둘러싸는 금속재 보호 외장을 구비함으로써 광섬유의 해킹(tapping)을 방지하고 보안성이 강화된 광케이블에 관한 것이다.

광케이블은 하나 이상의 광섬유와 이를 보호하기 위한 다수의 부재로 이루어져 있으며, 광신호를 전송하기 위하여 사용된다. 광섬유를 보호하기 위한 외장 부재로서는, 폴리머 소재, 섬유 소재, 금속 소재 등 다양한 재질의 것이 다양한 형태로 이용되고 있다. 또한, 광케이블의 용도에 따라, 외부로부터 광케이블 내로 침투하는 습기를 차단하기 위한 흡습소재 등이 추가되기도 한다.

이러한 광케이블은 금속 재질의 통신선에 비하여 보안성이 높지만 여전히 해킹(tapping)이 가능하다. Iqbal, et al., "Optical Fiber Tapping: Methods and Precaution", IEEE, 2011 에서는 광케이블의 해킹 방법 및 예방책에 대하여 기재되어 있는데, 이 문헌에 따르면 해킹 방법은, 광섬유 굽힘, 광학적 스플릿팅, 에바네센트 결합, V-홈 절단, 산란 등으로 구분된다. 이들 방법 중에서 광섬유의 손상을 최소화하고 해킹할 수 있는 방법은 광섬유 굽힘이며, 이 방법은 마이크로 벤딩과 매크로 벤딩으로 나눌 수 있다. 마이크로 벤딩은 광섬유에 외력을 가하여 미세한 굴곡을 형성시키고 이에 의하여 방사된 빛을 이용하여 해킹하는 방법이며, 매크로 벤딩은 광섬유를 최소 허용 굴곡 반경보다 작은 굴곡 반경으로 굴곡시킴으로써 방사되는 빛을 이용하여 해킹하는 방법이다. 도 1 및 도 2에는 각각 마이크로 벤딩을 이용한 광섬유 해킹 방법과 매크로 벤딩을 이용한 광섬유 해킹 방법이 개략적으로 설명되어 있다.

특허 10-1553246호 및 10-1574198호에는 광케이블의 해킹을 감시하는 시스템이 개시되어 있다. 이 문헌에는 광선로 및 광선로 종단의 손실 및 반사량 감시를 이용하여 광케이블의 해킹을 감시하기 위한 시스템이 개시되어 있다. 그러나 이 시스템은 주요 시설물의 불법적인 개방시 광어댑터에 결합된 해킹 반사필터가 분리되면서 반사파형이 변화되는 것을 감시하는 것으로서, 해킹 반사필터 등이 분리되지 않도록 조치한 후 광케이블을 굴곡시켜 해킹하는 경우에는 해킹이 일어났는지 여부를 파악할 수 없다는 문제점이 있다.

주요 시설물을 개방하지 않거나 하여 해킹 반사필터가 분리되지 않은 상태에서 광케이블을 굴곡시켜 이루어지는 광섬유 해킹을 차단하기 위해서는, 광케이블 자체의 보안성을 강화시키는 것이 필요하다.

KR 10-1553246 B KR 10-1574198 B

Iqbal, et al., "Optical Fiber Tapping: Methods and Precaution", IEEE, 2011

본 고안은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로서, 광케이블을 굴곡시켜 해킹하는 것을 방지할 수 있는 광케이블을 제공하는 것이다.

본 고안에 따라, 광케이블로서, 굽힘 손실이 작은 특성을 갖는 1개 이상의 광섬유; 상기 1개 이상의 광섬유를 둘러싸는 타이트 버퍼; 상기 타이트 버퍼의 외경보다 큰 내경을 갖고, 금속 재질로 이루어진 보호 외장; 복수개의 섬유로 이루어지며, 상기 외장층 주위에 배치되는 인장 부재; 및, 상기 인장 부재 주위를 둘러싸며 폴리머 재질로 이루어지는 자켓을 포함하는 보안 강화를 위한 금속재 보호 외장을 구비하는 광케이블이 제공된다.

상기 광섬유는, 코어, 클래딩 및 이를 둘러싸는 1차 피복과 2차 피복으로 이루어진다.

상기 타이트 버퍼는, 매크로 벤딩에 의하여 광섬유 외부로 방사되는 빛을 차단하거나 흡수하여 외부로 방사되지 않도록 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

상기 타이트 버퍼는, 폴리머 소재로 형성될 수 있다.

상기 보호 외장은, 외력에 저항할 수 있는 강성을 가질 수 있다.

본 고안에 따른 광케이블은, 보안 강화를 위한 금속재 보호 외장을 구비함으로써, 외부로부터 광섬유에 접근하기 어려우므로 마이크로 벤딩에 의한 해킹이 용이하지 않다.

또한, 본 고안에 따른 광케이블은 광섬유를 수용하는 금속재 보호 외장의 내경이 광섬유의 외경에 비하여 크기 때문에, 광케이블을 굴곡시키더라도 광섬유가 굴곡되는 각도는 광케이블이 굴곡되는 각도보다 작을 수 있으며, 광섬유 자체가 굴곡 손실이 작은 특성을 갖기 때문에, 광케이블이 굴곡되더라도 외부로 방사되는 것을 줄일 수 있고, 이로써 매크로 벤딩에 의한 해킹이 종래의 광케이블에 비하여 어렵다.

도 1은 광섬유의 마이크로 벤딩을 이용한 해킹 방법을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 광섬유의 매크로 벤딩을 이용한 해킹 방법을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 광케이블의 단면도.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 광케이블의 분해도.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 고안에 따른 광케이블에 대하여 설명한다. 도 3에는 본 고안의 일실시예에 따른 광케이블의 단면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 본 고안의 일실시예에 따른 광케이블의 분해도가 도시되어 있다.

광케이블(100)은 광신호를 전송하는 광전송 코어부(110), 광전송 코어(100)의 외경보다 큰 내경을 가지며 금속 재질로 이루어진 보호 외장(120), 보호 외장의 외주면에 배치되며 복수개의 섬유로 이루어진 인장 부재(130), 및 자켓(140)을 포함한다.

광전송 코어부(110)는 광신호 전송매체로서 광섬유(112)와 광섬유를 둘러싸는 타이트 버퍼(114)를 구비한다. 광케이블(100)은 광전송 코어부(110)를 1개 이상 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서는 1개의 광전송 코어부를 포함한다.

광섬유(112)는 일반적으로 코어, 클래딩 및 이를 둘러싸는 1차 피복과 2차 피복으로 이루어진다. 또한, 케이블 내에 광섬유가 복수개인 경우에 광섬유를 구별하기 위하여 2차 피복 위에 컬러 피복이 제공되기도 한다. 광섬유(112)로는 굽힘 손실이 작은 특성의 것을 사용하는 것이 좋다. 예를 들어, G.652 보다 굽힘 손실이 작은 G.657 규격의 광섬유를 사용하는 것이 좋다. 표 1에는 G.657 규격의 굽힘 손실이 나타나 있다.

타이트 버퍼(114)는 광섬유(112) 주위를 둘러싸며 폴리머 소재로 형성된다. 예를 들어, PVC 소재로 이루어질 수 있다. 타이트 버퍼(114)는 경우에 따라 색을 가질 수 있으며, 이 경우, 광섬유(112)의 컬러 피복을 생략하기도 한다.

광전송 코어(100)의 직경은 0.6mm 내지 0.9mm 사이의 값을 갖는 것이 좋다. 본 실시예에서는 광전송 코어(100)의 직경이 0.6mm이다.

본 고안에 따른 광케이블(100)에서 광전송 코어(100)의 피복 및/또는 타이트 버퍼는 매크로 벤딩에 의하여 광섬유 외부로 방사되는 빛을 차단하거나 흡수하여 외부로 방사되지 않도록 방지한다. 도 5에는 광섬유(110)의 1차 피복과 2차 피복에서 소정 범위 파장의 빛, 예를 들어 적외선을 흡수하거나 반사하는 실시예가 도시되어 있다. 피복은 적외선 차단제를 함유함으로써 방사되는 적외선을 반사시켜 방사되는 것을 방지하거나, 적외선 흡수제를 내부에 함유 또는 표면에 도포하여 방사되는 적외선을 흡수하여 방사되는 것을 방지할 수 있다. 다른 실시예로서, 도 6에는 타이트 버퍼가 광섬유로부터 방사되는 적외선을 반사시켜 차단하거나 흡수하여 방사되지 않도록 하는 경우가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서는 적외선을 예로서 설명하였지만 사용하는 차단제 및/또는 반사제를 변경하는 경우, 다른 파장의 빛을 차단할 수 있다.

빛을 차단 또는 흡수하는 소재로서는, 예를 들어, 박원규 등, "유무기하이브리드 자외선/적외선 차단도료의 개발", 세라미스트 제14권 제3호, 2011에 개시된 차단도료가 이용될 수 있다. 이 차단도료는 유무기 하이브리드 졸 결합제를 이용하여 자외선 및 적외선을 동시에 차단하거나 이들을 각각 차단할 수 있다. 이러한 선택투과형 기능성을 가진 유무기 하이브리드 차단도료는, 광 차단 무기계 나노 분말 및 유기계 고분자 화합물, 결합제(유무기 하이브리드 졸) 및 분산 용매(알콜/물)를 혼합하여 이루어진다.

보호 외장(120)은 광전송 코어(100)를 둘러싸는 형태로서 금속 재질로 이루어진다. 예를 들어, 스테인레스가 사용될 수 있다. 보호 외장(120)을 형성하기 위하여 다양한 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 띠 형태의 스테인레스를 코일 형상으로 감아서 형성할 수 있다. 이러한 보호 외장은 광케이블(100)이 쉽게 구부러질 수 있도록 한다. 보호 외장은 금속 소재로 이루어져 있으므로, 광케이블의 외부에서 광전송 코어로의 접근을 어렵게 함으로써, 광섬유의 마이크로 벤딩에 의한 해킹을 방지할 수 있다. 이를 위해 보호 외장(120)은 외력에 저항할 수 있는 강성을 갖는 것이 좋다. 예를 들어, 보호 외장(120)의 두께는 0.5mm 내지 1.0mm 인 것이 바람직하다.

보호 외장(120)의 내경은 광전송 코어(100)의 외경보다 크게 형성되는 것이 좋다. 이 경우, 광케이블(100)이 구부러지는 곡률에 비해 광전송 코어(110)의 구부러지는 곡률이 작아질 수 있으며, 광섬유의 매크로 벤딩에 의한 손실이 저감된다. 매크로 벤딩에 의하여 방사되는 빛을 줄어든다는 것은 방사되는 빛에 의한 해킹을 방지할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 보호 외장(120)의 내경은 1.0mm 내지 1.5mm 인 것이 바람직하다.

보호 외장(120)은 해킹 방지 기능을 제공하는 동시에 광케이블의 물리적 특성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에 따른 보호 외장(120)은 금속 소재로 이루어져 있기 때문에, 폴리머 소재로 이루어진 경우에 비하여 더 큰 압축 저항 강도를 제공할 수 있다.

인장 부재(130)는 광케이블의 인장 강도를 제공하며, 섬유 재질이 이용된다. 예를 들어, 아라미드 얀과 같은 소재가 이용될 수 있다. 본 실시예에서는 1500D의 8개 케블라 섬유가 사용되었다. 인장 부재는 보호 외장(120)과 자켓(140)의 사이 공간에 배치된다.

자켓(140)은 폴리머 재질로 형성되며 원통형 형상을 갖고 내부에 전술한 부재들을 수용한다. 예를 들어, 열가소성 폴리우레탄(TPU)와 같은 소재로 형성될 수 있다. 자켓(140)의 외경은 3.0mm 내지 4.0mm 이며, 바람직하게는 3.0mm 이고, 자켓(140)의 두께는 0.5mm 내지 0.7mm 이다.

100: 광케이블
110: 광전송 코어
112: 광섬유
114: 타이트 버퍼
120: 보호 외장
121: 공간
130: 인장 부재
140: 자켓

Claims (5)

1. 광케이블로서,
   굽힘 손실이 작은 특성을 갖는 1개 이상의 광섬유;
   상기 1개 이상의 광섬유를 둘러싸는 타이트 버퍼;
   상기 타이트 버퍼의 외경보다 큰 내경을 갖고, 금속 재질로 이루어진 보호 외장;
   복수개의 섬유로 이루어지며, 상기 외장층 주위에 배치되는 인장 부재; 및,
   상기 인장 부재 주위를 둘러싸며 폴리머 재질로 이루어지는 자켓
   을 포함하는 보안 강화를 위한 금속재 보호 외장을 구비하는 광케이블.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 광섬유는,
   코어, 클래딩 및 이를 둘러싸는 1차 피복과 2차 피복으로 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 보안 강화를 위한 금속재 보호 외장을 구비하는 광케이블.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 타이트 버퍼는,
   매크로 벤딩에 의하여 광섬유 외부로 방사되는 빛을 차단하거나 흡수하여 외부로 방사되지 않도록 방지하는 기능을 수행하는 것
   을 특징으로 하는 보안 강화를 위한 금속재 보호 외장을 구비하는 광케이블.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 타이트 버퍼는,
   폴리머 소재로 형성된 것
   을 특징으로 하는 보안 강화를 위한 금속재 보호 외장을 구비하는 광케이블.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 보호 외장은,
   외력에 저항할 수 있는 강성을 갖는 것
   을 특징으로 하는 보안 강화를 위한 금속재 보호 외장을 구비하는 광케이블.

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