KR20210102578A

KR20210102578A - 광신호 누설을 차단하는 광섬유 및 이를 포함하는 광케이블

Info

Publication number: KR20210102578A
Application number: KR1020200016722A
Authority: KR
Inventors: 양은정; 육태경
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2021-08-20

Abstract

본 발명은 광신호 누설을 차단하는 광섬유 및 이를 포함하는 광케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 광섬유 벤딩으로 인해 광신호가 누설되는 것을 차단하기 위한 적외선 차단층을 포함하는 광섬유 및 이를 포함하는 광케이블에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광섬유에 의하면, 기존에 사용되던 광섬유 대비 적외선 차단층이 별도로 더 구비될 수 있으므로, 광섬유에 인위적인 벤딩이 형성되는 경우에도 벤딩 부분을 통해 광신호가 누설되는 것이 차단될 수 있어, 벤딩을 통한 광신호의 해킹이 방지될 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 광섬유에 추가적으로 구비되는 적외선 차단층은 기존의 광섬유를 구성하던 코팅층들 및 칼라링층의 물성을 변경하지 않으면서도 해킹 방지의 목적을 달성할 수 있다. 즉, 광신호의 해킹 방지를 위해 기존의 코팅층들 또는 칼라링층에 적외선 차단용 물질을 혼합하는 방식과는 달리, 광섬유에 별도의 적외선 차단층이 추가로 형성되는 것이므로, 기존에 양산되던 코팅층들 및 칼라링층을 그대로 활용할 수 있어, 광신호 해킹 방지의 높은 활용성 및 호환성이 달성될 수 있다.

Description

광신호 누설을 차단하는 광섬유 및 이를 포함하는 광케이블{OPTICAL FIBER PREVENTING LEAKAGE OF OPTICAL SIGNAL AND OPTICAL CABLE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 광신호 누설을 차단하는 광섬유 및 이를 포함하는 광케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 광섬유 벤딩으로 인해 광신호가 누설되는 것을 차단하기 위한 적외선 차단층을 포함하는 광섬유 및 이를 포함하는 광케이블에 관한 것이다.

광케이블은 광섬유를 케이블 내에 구비하여 광섬유를 통한 광신호의 교환이 가능하도록 하는 것으로서, 전력 또는 통신 등의 분야에서 널리 활용되고 있다. 광섬유는 전반사의 원리를 활용하여 광신호를 손실 없이 전송하기 위한 코어 및 클래드로 구성되고, 이를 보호하기 위한 코팅층이 형성될 수 있다.

정상적인 광섬유 내부에서는 전반사가 이루어지므로 광신호가 광섬유 외부로 누설될 수 없으나, 광섬유에 매크로 벤딩과 같은 굴곡이 형성되는 경우, 굴곡된 부분을 통해 광신호가 누설될 수 있다. 광섬유의 벤딩으로 인해 광신호가 누설되는 경우 광신호를 통해 교환되는 정보가 유출되거나 의도치 않은 정보가 굴곡된 부분을 통해 주입되는 광신호 해킹이 발생할 수 있다.

이와 같은 광섬유 벤딩을 통한 해킹을 방지하기 위한 보안 시스템과 관련하여 한국 등록특허공보 제10-1553246호 등이 참조될 수 있다. 그에 따르면, 일반적인 통신용 광신호 외에 별도의 감시용 광신호를 활용하여 광통신 장비가 개방되는지가 감시되는 방식으로, 광선로에 대한 해킹이 방지될 수 있다.

다만, 이와 같은 선로 감시 시스템을 통해 케이블 벤딩이나 손상 여부를 감시하기 위해서는, 일정 손실 이상 발생하는 경우에만 가능할 수 있다. 따라서, 선로 감시 시스템에서 감지할 수 없는 매우 낮은 수준의 손실을 발생시켜 해킹하는 것을 방지하기 위해서는, 광섬유에 인위적인 벤딩이 형성되더라도 광신호가 누설되는 것이 차단될 수 있도록 광섬유의 구조 자체를 개선하는 것이 요구될 수 있다.

특허문헌 1: 한국 등록특허공보 제10-1553246호 특허문헌 2: 한국 등록특허공보 제10-1857415호 특허문헌 3: 한국 공개실용신안공보 제20-2019-0000293호

본 발명으로부터 해결하고자 하는 기술적 과제는, 광신호의 해킹 방지를 위하여, 광섬유에 벤딩이 형성되더라도 광신호의 누설이 차단될 수 있도록 하는 개선된 광섬유의 구조를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 광신호 누설을 차단하는 광섬유는, 적외선 대역의 파장을 갖는 광신호의 전파를 위한 통로를 형성하는 코어층; 상기 광신호의 전반사가 일어나도록 상기 코어층의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지며 상기 코어층을 둘러싸는 클래드층; 적어도 일부가 아크릴레이트로 구성되며 상기 코어층 및 상기 클래드층을 보호하기 위해 상기 클래드층을 둘러싸는 1차 코팅층; 적어도 일부가 아크릴레이트로 구성되며 상기 코어층 및 상기 클래드층을 보호하기 위해 상기 1차 코팅층을 둘러싸는 2차 코팅층; 광섬유 벤딩으로 인해 상기 광신호가 누설되는 것을 차단하기 위해 상기 2차 코팅층을 둘러싸는 적외선 차단층; 및 광섬유 식별을 위해 특정 색상으로 형성되어 상기 적외선 차단층을 둘러싸는 칼라링층을 포함한다.

또한, 상기 광섬유에서는, 광섬유 규격에 관한 국제 표준 IEC 60793-2-50 또는 IEC 60793-1-21에 부합하도록, 상기 적외선 차단층의 두께 및 상기 칼라링층의 두께가 설정된다.

또한, 상기 광섬유에서는, 상기 2차 코팅층의 외경은 235㎛ 이상 255㎛ 이하이고, 상기 칼라링층의 외경은 235㎛ 이상 265㎛ 이하이다.

또한, 상기 광섬유에서는, 상기 적외선 차단층의 두께 및 상기 칼라링층의 두께의 합은 5㎛ 내지 15㎛이다.

또한, 상기 광섬유에서는, 상기 적외선 차단층의 적어도 일부는 상기 칼라링층을 구성하는 수지 및 적외선 차단제로 구성된다.

또한, 상기 광섬유에서는, 상기 광섬유는 광섬유 규격에 관한 국제 표준 ITU-T G.657에 따른 굴곡 강화 광섬유에 해당한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 광케이블은, 본 발명에 따른 광섬유를 적어도 하나 이상을 포함한다.

본 발명에 따른 광섬유에 의하면, 기존에 사용되던 광섬유 대비 적외선 차단층이 별도로 더 구비될 수 있으므로, 광섬유에 인위적인 벤딩이 형성되는 경우에도 벤딩 부분을 통해 광신호가 누설되는 것이 차단될 수 있어, 벤딩을 통한 광신호의 해킹이 방지될 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 광섬유에 추가적으로 구비되는 적외선 차단층은 기존의 광섬유를 구성하던 코팅층들 및 칼라링층의 물성을 변경하지 않으면서도 해킹 방지의 목적을 달성할 수 있다. 즉, 광신호의 해킹 방지를 위해 기존의 코팅층들 또는 칼라링층에 적외선 차단용 물질을 혼합하는 방식과는 달리, 광섬유에 별도의 적외선 차단층이 추가로 형성되는 것이므로, 기존에 양산되던 코팅층들 및 칼라링층을 그대로 활용할 수 있어, 광신호 해킹 방지의 높은 활용성 및 호환성이 달성될 수 있다.

첨부된 도면은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 일부 실시예에 따른 광섬유를 구성하는 요소들을 설명하기 위한 광섬유의 단면도이다.
도 2는, 일부 실시예에 따른 적외선 차단층이 별도로 구비되더라도 광섬유가 국제 표준에 부합한다는 점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 일부 실시예에 따른 광섬유를 포함하는 광케이블의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명될 것이다. 이하에서의 설명은 실시예들을 구체화하기 위한 것일 뿐, 본 발명에 따른 권리범위를 제한하거나 한정하기 위한 것은 아니다. 본 발명에 관한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명에 따른 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에 관한 기술 분야에서 널리 사용되는 일반적인 용어로 기재되었으나, 본 발명에서 사용되는 용어의 의미는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 새로운 기술의 출현, 심사기준 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선정될 수 있고, 이 경우 임의로 선정되는 용어의 의미가 상세하게 설명될 것이다. 본 발명에서 사용되는 용어는 단지 사전적 의미만이 아닌, 명세서의 전반적인 맥락을 반영하는 의미로 해석되어야 한다.

본 발명에서 사용되는 '구성된다' 또는 '포함한다' 와 같은 용어는 명세서에 기재되는 구성 요소들 또는 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 일부 구성 요소들 또는 단계들은 포함되지 않는 경우, 및 추가적인 구성 요소들 또는 단계들이 더 포함되는 경우 또한 해당 용어로부터 의도되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 와 같은 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들 또는 단계들을 설명하기 위해 사용될 수 있으나, 해당 구성 요소들 또는 단계들은 서수에 의해 한정되지 않아야 한다. 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성 요소 또는 단계를 다른 구성 요소들 또는 단계들로부터 구별하기 위한 용도로만 해석되어야 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명될 것이다. 본 발명에 관한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 대해서는 자세한 설명이 생략된다.

도 1은, 일부 실시예에 따른 광섬유를 구성하는 요소들을 설명하기 위한 광섬유의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 광섬유(100)는 코어층(110), 클래드층(120), 1차 코팅층(130), 2차 코팅층(140), 적외선 차단층(150) 및 칼라링층(160)을 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 도 1에 도시되는 구성 요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 광섬유(100)에 더 포함될 수 있다.

도 1에는 광섬유(100)의 단면 구조가 예시적으로 도시되어 있다. 광섬유(100)의 단면 구조는 광섬유(100)를 구성하는 요소들의 위치 관계를 설명하기 위한 것으로서, 광섬유(100)를 구성하는 각 층의 직경 또는 두께 등이 도 1의 예시에 제한되는 것은 아니다.

광섬유(100)는 광심선으로 지칭될 수도 있다. 도 3을 통해 후술될 바와 같이, 1심의 광섬유(100) 또는 2심 이상의 광섬유(100)가 광케이블(10)에 포함될 수 있다.

광섬유(100)를 통한 광신호의 전파를 위해 코어층(110) 및 클래드층(120)이 구비될 수 있다. 코어층(110) 및 클래드층(120)은 규소 산화물과 같은 유리 재질 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 코어층(110)은 적외선 대역의 파장을 갖는 광신호의 전파를 위한 통로를 형성할 수 있고, 클래드층(120)은 광신호의 전반사가 일어나도록 코어층(110)의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지며 코어층(110)을 둘러쌀 수 있다.

광섬유(100)에서 코어층(110)을 통해 전파되는 광신호는 광손실을 줄이기 위해 적외선 대역의 파장을 가질 수 있다. 예를 들면, 코어층(110)을 통해 전파되는 광신호는 850㎚, 1310㎚ 또는 1550㎚ 등과 같은 적외선 대역의 파장을 가질 수 있다. 다만 적외선 대역의 파장에 제한되는 것은 아니고, 필요에 따라 광신호는 다양한 대역의 파장을 가질 수도 있다.

클래드층(120)을 구성하는 물질의 굴절률은 코어층(110)을 구성하는 물질의 굴절률보다 작을 수 있다. 클래드층(120)의 굴절률이 코어층(110)의 굴절률보다 작게 형성됨에 따라, 코어층(110) 및 클래드층(120)의 경계에서 광신호의 전반사가 이루어질 수 있다.

코어층(110) 및 클래드층(120)을 보호하기 위해 1차 코팅층(130) 및 2차 코팅층(140)이 구비될 수 있다. 1차 코팅층(130)은 클래드층(120)을 둘러쌀 수 있고, 2차 코팅층(140)은 1차 코팅층(130)을 둘러쌀 수 있다. 1차 코팅층(130) 및 2차 코팅층(140)은 아크릴레이트(acrylate)와 같은 투명 재질의 수지로 형성될 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 1차 코팅층(130) 및 2차 코팅층(140)은 다른 성분으로 형성될 수도 있다.

기존의 광섬유 구조와는 다르게, 광섬유(100)에는 적외선 차단층(150)이 추가적으로 구비될 수 있다. 적외선 차단층(150)은 광섬유 벤딩으로 인해 광신호가 누설되는 것을 차단하기 위해 2차 코팅층(140)을 둘러쌀 수 있다. 광섬유(100)가 일정 수준 이상으로 벤딩되는 경우에는 해당 벤딩 부분을 통해 광신호가 누설될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 광섬유(100)에 적외선 차단층(150)이 추가로 구비될 수 있다.

적외선 차단층(150)은 적외선 대역의 파장을 갖는 광신호가 광섬유(100) 외부로 누설되는 것을 방지하는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 적외선 차단층(150)은 적외선 대역의 파장을 흡수하거나 반사시키는 방식으로 광신호가 적외선 차단층(150)을 통과하여 누설되지 못하도록 하는 적외선 차단제 등으로 형성될 수 있다.

칼라링층(160)은 광섬유 식별을 위해 특정 색상으로 형성되어 적외선 차단층(150)을 둘러쌀 수 있다. 예를 들면, 칼라링층(160)의 색상은 광섬유 색상 코드에 따른 12색 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 광섬유(100)의 최외부에 특정 색상으로 형성되는 칼라링층(160)이 구비될 수 있어, 광섬유(100)가 싱글 모드인지 또는 멀티 모드인지와 같은 정보가 육안으로도 식별될 수 있다.

광섬유(100)에서는 2차 코팅층(140) 및 칼라링층(160) 사이에 적외선 차단층(150)이 형성될 수 있으므로, 광섬유(100)에 대한 해킹이 방지될 수 있다. 즉, 적외선 차단층(150)이 구비되지 않는 경우에 비하여, 외부 요인에 의해 광섬유(100)에 일정 수준 이상의 벤딩이 형성되더라도, 벤딩 부분을 통해 광신호가 외부로 누설되는 것이 적외선 차단층(150)에 의해 차단될 수 있으므로, 벤딩을 통한 광신호 해킹이 방지될 수 있다.

한편, 광섬유(100)는 광섬유 규격에 관한 국제 표준에 따른 굴곡 강화 광섬유에 해당할 수 있다. 예를 들면, 광섬유(100)는 국제전기통신연합 전기통신표준화부문(ITU-T, international telecommunication union telecommunication standardization sector)의 G.657.A1, G.657.A2 및 G.657.B3 등과 같은 굴곡 강화 특성(characteristic of bending insensitivity)을 갖는 굴곡 강화 광섬유에 해당할 수 있다.

광섬유(100)가 굴곡 강화 광섬유에 해당하는 경우, 광섬유(100)가 인위적으로 굴곡될 때 광신호가 누설되는 양이 감소할 수 있으므로, 인위적인 벤딩을 통한 광신호 해킹이 보다 효율적으로 방지될 수 있다. 특히, 광섬유(100)에 적외선 차단층(150)이 별도로 구비됨과 동시에 광섬유(100)가 굴곡 강화 광섬유에 해당하는 경우, 해킹 방지 효과가 더욱 향상될 수 있다.

도 2는, 일부 실시예에 따른 적외선 차단층이 별도로 구비되더라도 광섬유가 국제 표준에 부합한다는 점을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 적외선 차단층(150)을 별도로 구비하는 광섬유(100) 및 적외선 차단층(150)을 별도로 구비하지 않는 종래 광섬유(200)가 함께 도시되어 있다. 종래 광섬유(200)는 코어층(210), 클래드층(220), 1차 코팅층(230), 2차 코팅층(240) 및 칼라링층(250)으로 구성될 수 있다.

종래 광섬유(200)는 광섬유 규격에 관한 국제 표준에 따라 그 크기가 결정될 수 있다. 예를 들면, 종래 광섬유(200)는 국제전기기술위원회(IEC, international electrotechnical commission)에 의한 IEC 표준과 같은 국제 표준을 만족하는 크기로 형성될 수 있다. 구체적으로, IEC 표준 규격에 따라, 2차 코팅층(240)의 외경(D1)은 235㎛ 이상 255㎛ 이하일 수 있고, 칼라링층(250)의 외경(D2)은 235㎛ 이상 265㎛ 이하일 수 있다.

종래 광섬유(200)와 마찬가지로, 광섬유(100) 또한 광섬유 규격에 관한 국제 표준에 부합할 수 있다. 이를 위해서는, 광섬유 규격에 관한 국제 표준에 부합하도록, 적외선 차단층(150)의 두께 및 칼라링층(160)의 두께가 설정될 수 있다. 따라서, 광섬유(100)가 적외선 차단층(150)을 별도로 구비함에도 불구하고, 적외선 차단층(150) 및 칼라링층(160)의 두께가 적절하게 설정됨에 따라 광섬유(100)가 광섬유 규격에 관한 국제 표준에 부합할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 광섬유 규격에 관한 국제 표준을 만족하는 종래 광섬유(200)에 있어서, 2차 코팅층(140)의 외경은 2차 코팅층(240)의 외경(D1)과 동일할 수 있고, 칼라링층(160)의 외경은 칼라링층(250)의 외경(D2)과 동일할 수 있다. 따라서, 종래 광섬유(200)의 경우와 마찬가지로, 2차 코팅층(140)의 외경은 235㎛ 이상 255㎛ 이하일 수 있고, 칼라링층(160)의 외경은 235㎛ 이상 265㎛ 이하일 수 있다.

전술한 바와 같이 적외선 차단층(150) 및 칼라링층(160)의 두께를 적절하게 조정함으로써 광섬유(100)가 광섬유 규격에 관한 국제 표준에 부합할 수 있으므로, 광섬유(100)는 불편 없이 종래 광섬유(200)를 대체할 수 있다. 즉, 광섬유(100)의 전체 규격은 종래 광섬유(200)의 전체 규격과 동일하므로, 종래 광섬유(200)가 사용되던 자리에 광섬유(100)가 즉시 사용될 수 있다.

따라서, 광신호 해킹을 방지하기 위해 별도의 감시 시스템을 구축하는 불편, 또는 규격의 변경에 따라 제반 설비들을 함께 변경하는 불편 없이도, 종래 광섬유(200)만을 광섬유(100)로 대체하여 광신호 해킹을 방지하는 것이 가능할 수 있다.

또한, 광섬유(100)가 광섬유 규격에 관한 국제 표준에 부합하는 경우, 광섬유(100)의 제조 효율의 측면에서도 이점이 있을 수 있다. 광섬유(100)는 적외선 차단층(150) 및 칼라링층(160)만이 종래 광섬유(200)와 차이가 있으므로, 코어층(110)부터 2차 코팅층(140)까지는 종래의 공정이 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 적외선 차단층(150) 및 칼라링층(160)의 제조 공정만을 일부 변경하여 광섬유(100)를 효율적으로 제조하는 것이 가능할 수 있다.

적외선 차단층(150)의 두께 및 칼라링층(160)의 두께는, 광섬유(100)가 광섬유 규격에 관한 국제 표준에 부합하도록 하는 한도 내에서 다양한 방식으로 설정될 수 있다.

하나의 예시에서, 본 발명에 다른 광섬유에 포함된 상기 적외선 차단층(150)의 두께 및 상기 칼라링층(160)의 두께의 합은 5㎛ 내지 15㎛일 수 있다.

예를 들면, 2차 코팅층(140)의 외경이 255㎛ 이고, 칼라링층(160)의 외경이 265㎛ 인 경우, 적외선 차단층(150)의 두께 및 칼라링층(160)의 두께의 합은 5㎛일 수 있고, 2차 코팅층(140)의 외경이 245㎛ 이고, 칼라링층(160)의 외경이 265㎛ 인 경우, 적외선 차단층(150)의 두께 및 칼라링층(160)의 두께의 합은 10㎛일 수 있으며, 2차 코팅층(140)의 외경이 235㎛ 이고, 칼라링층(160)의 외경이 265㎛ 인 경우, 적외선 차단층(150)의 두께 및 칼라링층(160)의 두께의 합은 15㎛일 수 있다.

적외선 차단층(150)의 두께 및 칼라링층(160)의 두께의 합이 5㎛ 내지 15㎛인 경우, 적외선 차단층(150)에 의한 광신호 누설 방지 기능 및 칼라링층(160)에 의한 광섬유 식별 기능을 함께 고려하여, 양 층의 두께가 결정될 수 있다. 예를 들면, 적외선 차단층(150)의 두께 및 칼라링층(160)의 두께는, 각각 4㎛ 및 1㎛ 내지 11㎛일 수 있고, 또는 각각 3㎛ 및 2㎛ 내지 12㎛일 수 있고, 또는 각각 2.5㎛ 및 2.5㎛ 내지 12.5㎛일 수 있고, 또는 각각 2㎛ 및 3㎛ 내지 13㎛일 수 있고, 또는 각각 1㎛ 및 4㎛ 내지 14㎛일 수 있다.

적외선 차단층(150)의 물성 및 형성 방식에 관하여, 적외선 차단층(150)은 칼라링층(160)을 구성하는 수지를 기반으로 하여 적외선 차단제를 더 포함할 수 있다. 즉, 적외선 차단층(150)의 적어도 일부는 칼라링층(160)을 구성하는 수지 및 적외선 차단제로 구성될 수 있다. 따라서, 적외선 차단층(150)은 칼라링층(160)을 구성하는 수지에 적외선 차단제를 적절히 혼합하고, 이에 종래의 칼라링층(160)을 형성하는 공정을 적용하는 방식으로 형성될 수 있다.

위와 같이, 적외선 차단층(150)이 칼라링층(160)을 기반으로 형성될 수 있으므로, 광섬유(100)를 제조하는 효율이 향상될 수 있다. 기존에 칼라링층(160)을 제조하던 장비 및 공정을 유지한 채로, 두께 및 재료의 물성만을 일부 변경하여 적외선 차단층(150)을 형성하는 것이 가능하므로, 광섬유(100)에 적외선 차단층(150)을 구비하기 위해 별도의 공정이나 시설이 요구되지 않을 수 있다.

한편, 적외선 차단층(150)이 별도로 구비되지 않고 1차 코팅층(130), 2차 코팅층(140) 및 칼라링층(160) 중 어느 하나의 적외선 차단제 또는 적외선 차단 안료가 함유되는 방식과 비교하면, 본 발명에서와 같이 광섬유(100)에 적외선 차단층(150)이 별도로 구비되는 방식이 제조 공정의 측면에서 보다 유리할 수 있다.

구체적으로, 1차 코팅층(130), 2차 코팅층(140) 및 칼라링층(160) 중 어느 하나이 적외선 차단제 또는 적외선 차단 안료를 추가하는 방식의 경우, 기존에 최적화되어 양산되던 1차 코팅층(130), 2차 코팅층(140) 및 칼라링층(160)에 모듈러스, 경화도, 기계적 강도 및 마이크로 벤딩 등의 특성 변화가 생길 수 있으므로, 제조 조건을 추가적으로 변경해야 하는 불편함이 따를 수 있다.

이와 달리, 기존의 층에 적외선 차단제 또는 적외선 차단 안료를 추가하는 방식이 아닌, 별도의 적외선 차단층(150)을 층간에 구비하는 방식의 경우에는 기존에 최적화되어 양산되던 1차 코팅층(130), 2차 코팅층(140) 및 칼라링층(160) 등을 변경 없이 그대로 사용할 수 있고, 다만 칼라링층(160)의 두께만이 일부 변경되는 것에 그칠 수 있다.

이에 더하여, 전술한 바와 같이 적외선 차단층(150)을 제조하는 과정에서 칼라링층(160)의 제조 설비를 활용할 수 있으므로, 기존의 제조 공정 및 제조 장비를 변경하지 않고서도 광섬유(100)가 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명에서와 같이 광섬유(100)에 적외선 차단층(150)이 별도로 구비되는 경우가 그렇지 않은 경우보다 제조 공정의 측면에서 보다 유리할 수 있다.

도 3은, 일부 실시예에 따른 광섬유를 포함하는 광케이블의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 광케이블(10)은 광섬유(100)를 적어도 하나의 개수로 포함할 수 있다. 또한, 광케이블(10)은 버퍼층(11), 인장선(12), 필러(13) 및 시스(14)를 더 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 도 3에 도시되는 구성 요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 광케이블(10)에 더 포함될 수 있다.

버퍼층(11)은 적어도 하나의 광섬유(100)를 포함할 수 있다. 한편, 광케이블(10)에는 하나의 버퍼층(11)만이 포함되는 것으로 예시되었으나, 둘 이상의 버퍼층(11)들이 광케이블(10)에 포함될 수도 있다.

버퍼층(11)은 타이트 버퍼(tight buffer) 또는 루즈 튜브(loose tube)의 형태로 적어도 하나의 광섬유(100)를 완충할 수 있다. 도 3에 예시된 형태와 같이, 버퍼층(11)이 루즈 튜브 형태로 형성되는 경우, 적어도 하나의 광섬유(100)와 버퍼층(11) 사이에 빈 공간이 생길 수 있고, 이 공간에 요변성 충전제(thixotropic filler)가 충전되어, 외부로부터 광섬유(100)에 전달되는 충격이 완충될 수 있다. 다만, 도 3에 예시된 형태와는 달리 버퍼층(11)은 빈 공간이 생기지 않는 타이트 버퍼 형태로 적어도 하나의 광섬유(100)를 완충할 수도 있다.

시스(14) 내부에는 버퍼층(11), 인장선(12) 및 필러(13)가 포함될 수 있다. 도 3에서는 단일 개수의 필러(13)만이 예시되었으나, 시스(14) 내부에 복수개의 필러(13)들이 포함될 수도 있다. 적어도 하나의 필러(13)에 의해 시스(14) 내부에서 버퍼층(11)이 위치 변동 없이 안정적으로 고정될 수 있다. 한편, 인장선(12)은 광케이블(10)에 강도를 부여하기 위해 시스(14) 내부에 위치할 수 있다. 도 3의 예시와는 달리 인장선(12)은 시스(14) 내부의 중심부에 위치하는 중심 인장선의 형태로 구현될 수 있다.

시스(14) 내부에는 버퍼층(11), 인장선(12) 및 필러(13) 외에도 다양한 기능성 구성 요소들이 구비될 수 있다. 예를 들면, 시스(14) 내부에는 습기 제거용 흡습사(water swellable yarn)가 구비될 수 있고, 시스(14) 내부에서 래핑 테이프에 의해 버퍼층(11), 인장선(12) 및 필러(13) 등의 구성 요소들이 테이핑되어 고정될 수도 있다.

시스(14)는 도 3에서 단일층으로 구성되는 것으로 예시되었으나, 이와 달리 시스(14)는 복수층으로 구성될 수도 있다. 예를 들면, 시스(14)는 내측 시스 및 외측 시스의 이중 구조로 형성될 수 있고, 시스(14)가 이중 구조로 형성되는 경우 내측 시스 및 외측 시스 사이에 철선 외장이 설치될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명되었으나 본 발명에 따른 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에 기재되어 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명에 따른 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 광케이블
11: 버퍼층
12: 인장선
13: 필러
14: 시스
100, 200: 광섬유
110, 210: 코어층
120, 220: 클래드층
130, 230: 1차 코팅층
140, 240: 2차 코팅층
150: 적외선 차단층
160, 250: 칼라링층

Claims

광신호 누설을 차단하는 광섬유에 있어서,
적외선 대역의 파장을 갖는 광신호의 전파를 위한 통로를 형성하는 코어층;
상기 광신호의 전반사가 일어나도록 상기 코어층의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지며 상기 코어층을 둘러싸는 클래드층;
적어도 일부가 아크릴레이트로 구성되며 상기 코어층 및 상기 클래드층을 보호하기 위해 상기 클래드층을 둘러싸는 1차 코팅층;
적어도 일부가 아크릴레이트로 구성되며 상기 코어층 및 상기 클래드층을 보호하기 위해 상기 1차 코팅층을 둘러싸는 2차 코팅층;
광섬유 벤딩으로 인해 상기 광신호가 누설되는 것을 차단하기 위해 상기 2차 코팅층을 둘러싸는 적외선 차단층; 및
광섬유 식별을 위해 특정 색상으로 형성되어 상기 적외선 차단층을 둘러싸는 칼라링층을 포함하는, 광섬유.
제 1 항에 있어서,
광섬유 규격에 관한 국제 표준 IEC 60793-2-50 또는 IEC 60793-1-21에 부합하도록, 상기 적외선 차단층의 두께 및 상기 칼라링층의 두께가 설정되는, 광섬유.
제 2 항에 있어서,
상기 2차 코팅층의 외경은 235㎛ 이상 255㎛ 이하이고,
상기 칼라링층의 외경은 235㎛ 이상 265㎛ 이하인, 광섬유.
제 3 항에 있어서,
상기 적외선 차단층의 두께 및 상기 칼라링층의 두께의 합은 5㎛ 내지 15㎛인, 광섬유.
제 1 항에 있어서,
상기 적외선 차단층의 적어도 일부는 상기 칼라링층을 구성하는 수지 및 적외선 차단제로 구성되는, 광섬유.
제 1 항에 있어서,
상기 광섬유는 광섬유 규격에 관한 국제 표준 ITU-T G.657에 따른 굴곡 강화 광섬유에 해당하는, 광섬유.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 광섬유를 적어도 하나 이상을 포함하는 광케이블.