KR20230014485A - 구부림 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 하나 이상의 광섬유와, 광섬유를 에워싸는 외부 피복층을 구비하는 옥외용 광케이블에 관한 것으로서, 광섬유는 코어와, 코어를 감싸는 클래드층과, 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1보호층과, 제1보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 구부림 완충층 및 구부림 완충층 외측에 피복재료로 형성된 단위 피복층을 구비한다. 이러한 옥외용 광케이블 제조방법에 의하면, 구부림에 의한 광손실을 억제할 수 있어 옥외에서의 포설 및 사용 환경에 대한 제약을 완화시킬 수 있는 장점을 제공한다.
Description
본 발명은 옥외용 광섬유 케이블 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 구부림 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 광케이블은 빛의 전반사 원리를 이용하여 데이터를 전달하는 광섬유들을 피복 내에 수용되게 형성한 것을 말한다.
이러한 광케이블은 국내 공개특허 제10-2006-00187472호 등 다양하게 개시되어 있다.
한편, 광케이블은 외부로부터의 압축, 충격, 인장, 구부림, 온도변화 등의 환경적으로 열악한 조건에서 손실증가, 단선 등의 심각한 문제가 발생할 수 있는 단점이 있다. 이에 따라, 일차적으로 외부적 요소로부터의 오염과 손상방지를 위해 광섬유 심선은 단일의 피복층을 구성하고 있었지만 광케이블의 보호에는 한계가 있었다.
특히, 옥외용으로 사용되는 광케이블의 경우 구부림에 의한 광손실을 억제할 수 있는 구조가 꾸준히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 구부림에 의한 광손실을 억제할 수 있도록 구부림 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 옥외용 광케이블은 적어도 하나 이상의 광섬유와, 상기 광섬유를 에워싸는 외부 피복층을 구비하는 옥외용 광케이블에 있어서, 상기 광섬유는 코어와; 상기 코어를 감싸는 클래드층과; 상기 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1보호층과; 상기 제1보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 구부림 완충층; 및 상기 구부림 완충층 외측에 피복재료로 형성된 단위 피복층;을 구비한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 구부림 완충층의 외경은 500㎛이고, 상기 단위 피복층의 외경은 900㎛로 적용하고, 상기 단위 피복층은 나일론(Nylon)과 하이트렐(Hytrel) 중 어느 하나로 형성된다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 옥외용 광섬유 케이블의 제조방법은 적어도 하나 이상의 광섬유와, 상기 광섬유를 에워싸는 외부 피복층을 구비하고, 상기 광섬유는 코어와, 상기 코어를 감싸는 클래드층과, 상기 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1보호층과, 상기 제1보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 구부림 완충층 및 상기 구부림 완충층 외측에 피복재료로 형성된 단위 피복층을 구비하는 옥외용 광케이블의 제조방법에 있어서, 가. 상기 코어, 상기 클래드층 및 상기 제1보호층이 형성된 베어 광섬유를 제1니플과 접속된 제1다이의 수평상으로 연장된 유통홀을 통해 이동되게 공급하고, 상기 제1다이의 주입홀을 통해 상기 구부림 완충층 형성용 소재를 공급하는 단계와; 나. 상기 제1다이를 거쳐 상기 제1보호층 외측에 형성된 상기 구부림 완충층에 자외선을 조사하여 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 가 단계에서 상기 베어 광섬유의 이동 선속은 250 내지 300m/min 이고, 상기 제1다이의 상기 제1니플과 대향되어 인접되게 대향되는 상기 유통홀의 선단은 내경이 270㎛이고, 외부로 이어지는 상기 유통홀의 종단의 외경은 600 내지 700㎛이고, 상기 선단과 종단 사이의 중단은 내경이 260㎛이며 상기 선단으로부터 종단까지의 유통홀의 길이는 3 내지 7mm로 적용한다.
본 발명에 따른 옥외용 광케이블 제조방법에 의하면, 구부림에 의한 광손실을 억제할 수 있어 옥외에서의 포설 및 사용 환경에 대한 제약을 완화시킬 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 옥외용 광케이블을 나타내 보인 단면도이고,
도 2는 도 1의 광섬유를 발췌하여 도시한 단면도이고,
도 3은 도 2의 광섬유를 제조하는 과정을 설명하기 위한 장비의 일 예를 나타내 보인 도면이고,
도 4는 도 2의 구부림 완충층을 형성하기 위해 도 2의 장비에 적용되는 요소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 광섬유를 발췌하여 도시한 단면도이고,
도 3은 도 2의 광섬유를 제조하는 과정을 설명하기 위한 장비의 일 예를 나타내 보인 도면이고,
도 4는 도 2의 구부림 완충층을 형성하기 위해 도 2의 장비에 적용되는 요소에 대한 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 옥외용 광케이블 및 그 제조방법을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 옥외용 광케이블을 나타내 보인 단면도이고, 도 2는 도 1의 광섬유를 발췌하여 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 옥외용 광케이블(100)은 복수개의 광섬유(110), 아라미드 얀(150) 및 외부 피복층(160)으로 되어 있다.
광섬유(110)는 구부림에 의한 손실을 억제할 수 있도록 되어 있고, 코어(111), 클래드층(112), 제1보호층(113), 구부림 완충층(115) 및 단위 피복층(117)을 갖는 구조로 되어 있다.
클래드층(112)은 코어를 감싸게 형성되어 있고, 제1보호층(113)은 클래드층(112) 외측에 아크릴레이트계 소재로 제1보호층(113)을 감싸게 형성되어 있다.
구부림 완충층(115)은 구부림에 의한 광손실을 억제할 수 있도록 적용된 층으로서 제1보호층(113) 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된다. 또한 구부림 완충층(115)은 광경화성 수지 및 난연제 1 내지 3중량%를 포함하여 형성된다.
여기서, 구부림 완충층(115)은 제1보호층(113)과 단위 피복층(117) 사이의 열팽창계수 차이를 완화시키는 기능도 한다.
단위 피복층(117)은 구부림 완충층(115) 외측에 구부림 완충층(115)을 감싸도록 피복재료로 형성된다. 단위 피복층(117)은 나일론(Nylon), 하이트렐(Hytrel), PVC, LSZH, Skypel 중 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다. 바람직하게는 구부림에 대한 광손실 억제 효과가 상대적으로 좋은 나일론(Nylon)과 하이트렐(Hytrel) 중 어느 하나로 단위 피복층(117)을 형성한다.
이러한 광섬유(110) 구조에서 구부림 완충층(115)의 외경은 500㎛를 적용하고, 단위 피복층(117)의 외경은 900㎛로 적용한다.
아라미드 얀(150)은 외부 피복층(160) 내에서 4개의 광섬유(110)를 에워싸게 충진되어 있다.
외부 피복층(160)은 외부에 노출되며 폴리우레탄(PU) 등 공지된 다양한 소재로 형성되면 된다.
이하에서는 이러한 광케이블에 적용된 광섬유의 구부림 완충층(115) 형성과정을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
여기서, 광섬유(110)의 구부림 코팅층(115)은 코팅 피복재료와 함께 제1다이(30)를 통해 압출하는 피복기(10)를 통해 피복한 후 이송롤러(40)들을 통해 이송하는 장비를 통해 제조된다. 참조부호 50은 자외선을 조사하여 구부림 코팅층(115)을 경화시키는 자외선 경화기이다.
먼저, 코어(111), 클래드층(112) 및 제1보호층(113)이 형성된 베어 광섬유(110a)를 제1니플(20)과 접속된 제1다이(30)의 수평상으로 연장된 유통홀(31)을 통해 이동되게 공급하고, 제1다이(30)의 주입홀(35)을 통해 구부림 완충층(115) 형성용 소재를 공급한다.
이후, 제1다이(30)를 거쳐 제1보호층(113) 외측에 형성된 구부림 완충층(115)에 자외선경화기(50)로 자외선을 조사하여 경화시킨다.
여기서, 베어 광섬유(110a)의 이동 선속은 250 내지 300m(meter)/min 이고, 제1다이(30)의 제1니플(20)과 대향되어 인접되게 대향되는 유통홀(31)의 선단(31a의은 내경(a)이 270㎛이고, 외부로 이어지는 유통홀(31)의 종단(31c)의 외경(c)은 600 내지 700㎛이고, 선단(31a)과 종단(31c) 사이의 중단(31b)은 내경(b)이 260㎛이며 선단(31a)으로부터 종단(31c)까지의 유통홀(31)의 길이는 3 내지 7mm인 것을 적용한다.
이러한 공정 조건은 광섬유(110)의 잔존 신율을 최소화하여 구부림 손실을 억제하기 위해 적용된 것이다.
한편, 구부림 완층층(115)의 형성 이후에는 단위 피복층(117)을 형성하고, 이후 복수개의 광섬유(110)와 아라미드얀을 제2다이(미도시)를 통해 공급하고, 외부 피복층(160)의 소재를 제2다이(미도시)를 통해 공급하여 외부 피복층(160)을 형성하는 과정을 거쳐 광케이블(100)을 제조하면 된다.
이러한 과정을 거쳐 제조된 광케이블에 대해 구부림 완충층(115)이 형성되지 않은 비교대상 광케이블과 구부림 완충층(115)이 형성된 광케이블의 구부림에 의한 광손실을 측정해본 결과 외부 피복층을 10mm직경으로 형성한 경우 비교대상 광케이블의 구부림에 의한 손실이 4.25dB를 나타낸 반면 구부림 완층층(115)이 적용된 광케이블은 3.72dB의 구부림 손실을 나타내어 구부림 손실이 더욱 억제됨을 확인하였다.
또한, 외부 피복층을 15mm 직경으로 형성한 경우 비교대상 광케이블의 구부림에 의한 손실이 0.81dB를 나타낸 반면 구부림 완층층(115)이 적용된 광케이블은 0.10dB의 구부림 손실을 나타내어 구부림 손실이 더욱 억제됨을 확인하였다.
옥외용 광케이블 제조방법에 의하면, 구부림에 의한 광손실을 억제할 수 있어 옥외에서의 포설 및 사용 환경에 대한 제약을 완화시킬 수 있는 장점을 제공한다.
110: 광섬유 115: 구부림 완충층
117: 단위 피복층 150: 아라미드얀
160: 외부 피복층
117: 단위 피복층 150: 아라미드얀
160: 외부 피복층
Claims (4)
- 적어도 하나 이상의 광섬유와, 상기 광섬유를 에워싸는 외부 피복층을 구비하는 옥외용 광케이블에 있어서,
상기 광섬유는
코어와;
상기 코어를 감싸는 클래드층과;
상기 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1보호층과;
상기 제1보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 구부림 완충층; 및
상기 구부림 완충층 외측에 피복재료로 형성된 단위 피복층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 옥외용 광섬유 케이블. - 제1항에 있어서, 상기 구부림 완충층의 외경은 500㎛이고, 상기 단위 피복층의 외경은 900㎛인 것을 특징으로 하는 옥외용 광섬유 케이블.
- 제2항에 있어서, 상기 단위 피복층은 나일론(Nylon)과 하이트렐(Hytrel) 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 옥외용 광섬유 케이블.
- 적어도 하나 이상의 광섬유와, 상기 광섬유를 에워싸는 외부 피복층을 구비하고, 상기 광섬유는 코어와, 상기 코어를 감싸는 클래드층과, 상기 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1보호층과, 상기 제1보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 구부림 완충층 및 상기 구부림 완충층 외측에 피복재료로 형성된 단위 피복층을 구비하는 옥외용 광케이블의 제조방법에 있어서,
가. 상기 코어, 상기 클래드층 및 상기 제1보호층이 형성된 베어 광섬유를 제1니플과 접속된 제1다이의 수평상으로 연장된 유통홀을 통해 이동되게 공급하고, 상기 제1다이의 주입홀을 통해 상기 구부림 완충층 형성용 소재를 공급하는 단계와;
나. 상기 제1다이를 거쳐 상기 제1보호층 외측에 형성된 상기 구부림 완충층에 자외선을 조사하여 경화시키는 단계;를 포함하고,
상기 가 단계에서 상기 베어 광섬유의 이동 선속은 250 내지 300m/min 이고, 상기 제1다이의 상기 제1니플과 대향되어 인접되게 대향되는 상기 유통홀의 선단은 내경이 270㎛이고, 외부로 이어지는 상기 유통홀의 종단의 외경은 600 내지 700㎛이고, 상기 선단과 종단 사이의 중단은 내경이 260㎛이며 상기 선단으로부터 종단까지의 유통홀의 길이는 3 내지 7mm인 것을 특징으로 하는 옥외용 광케이블의 제조방법.
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