KR20230078402A - 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나의 광섬유와, 상기 광섬유를 감싸는 외부 피복층을 구비하는 옥외용 광섬유 케이블에 있어서, 상기 광섬유는 코어와; 상기 코어를 감싸는 클래드층과; 상기 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1 보호층과; 상기 제1 보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 굽힘 완충층; 및 상기 굽힘 완충층 외측에 피복재료로 형성된 단위 피복층을 포함하고, 이러한 옥외용 광섬유 케이블 제조방법에 의하면, 굽힘에 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 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 광케이블은 빛의 전반사 원리를 이용하여 데이터를 전달하는 광섬유들을 피복 내에 수용되도록 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 굽힘에 의한 광손실을 억제할 수 있는 구조가 꾸준히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 굽힘에 의한 광손실을 억제할 수 있도록 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블은 하나의 광섬유와, 상기 광섬유를 감싸는 외부 피복층을 구비하는 옥외용 광섬유 케이블에 있어서, 상기 광섬유는 코어와; 상기 코어를 감싸는 클래드층과; 상기 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1 보호층과; 상기 제1 보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 굽힘 완충층; 및 상기 굽힘 완충층 외측에 피복재료로 형성된 단위 피복층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광섬유와 상기 외부 피복층 사이에서 상기 광섬유를 감싸도록 형성되는 아라미드 얀과; 상기 아라미드 얀과 상기 외부 피복층 사이에서 상기 아라미드 얀을 감싸도록 형성되는 내부 피복층; 및 상기 내부 피복층과 상기 외부 피복층 사이에서 상기 내부 피복층을 감싸도록 형성되는 글래스 얀을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 굽힘 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 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블의 제조방법은 하나의 광섬유와, 상기 광섬유를 에워싸는 외부 피복층을 구비하고, 상기 광섬유는 코어와, 상기 코어를 감싸는 클래드층과, 상기 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1 보호층과, 상기 제1 보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 굽힘 완충층 및 상기 굽힘 완충층 외측에 피복 재료로 형성된 단위 피복층을 구비하는 옥외용 광섬유 케이블의 제조방법에 있어서, 가. 상기 코어, 상기 클래드층 및 상기 제1 보호층이 형성된 베어 광섬유를 제1 니플과 접속된 제1 다이의 수평상으로 연장된 유통홀을 통해 이동되게 공급하고, 상기 제1 다이의 주입홀을 통해 상기 굽힘 완충층 형성용 소재를 공급하는 단계; 및 나. 상기 제1 다이를 거쳐 상기 제1 보호층 외측에 형성된 상기 굽힘 완충층에 자외선을 조사하여 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 '가' 단계에서 상기 베어 광섬유의 이동 선속은 250 내지 300m/min 이고, 상기 제1 다이의 상기 제1 니플과 대향되어 인접되게 대향되는 상기 유통홀의 선단은 내경이 270㎛, 외부로 이어지는 상기 유통홀의 종단의 외경은 600 내지 700㎛, 상기 선단과 종단 사이의 중단은 내경이 260㎛이며, 상기 선단으로부터 종단까지의 유통홀의 길이는 3 내지 7mm로 적용한다.
본 발명에 따른 옥외용 광섬유 케이블 제조방법에 의하면, 굽힘에 의한 광손실을 억제할 수 있어 옥외에서의 포설 및 사용 환경에 대한 제약을 완화시킬 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 옥외용 광섬유 케이블을 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 굽힘 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 굽힘 완충층을 형성하기 위해 도 2의 장비에 적용되는 요소에 대한 개략적인 단면도이다.
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. 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블을 나타내 보인 단면도이고, 도 2는 도 1의 광섬유를 발췌하여 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 옥외용 광섬유 케이블(100)은 하나의 광섬유(110), 아라미드 얀(120), 내부 피복층(130), 글래스 얀(140) 및 외부 피복층(150)으로 되어 있다.
광섬유(110)는 굽힘에 의한 손실을 억제할 수 있도록 되어 있고, 코어(111), 클래드층(112), 제1 보호층(113), 굽힘 완충층(115) 및 단위 피복층(117)을 갖는 구조로 되어 있다.
클래드층(112)은 코어를 감싸게 형성되어 있고, 제1 보호층(113)은 클래드층(112) 외측에 아크릴레이트계 소재로 클래드층(113)을 감싸게 형성되어 있다.
굽힘 완충층(115)은 굽힘에 의한 광손실을 억제할 수 있도록 적용된 층으로서 제1 보호층(113) 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된다. 또한, 굽힘 완충층(115)은 광경화성 수지 및 난연제 1 내지 3 중량%를 포함하여 형성된다.
여기서, 굽힘 완충층(115)은 제1 보호층(113)과 단위 피복층(117) 사이의 열팽창계수 차이를 완화시키는 기능도 한다.
단위 피복층(117)은 굽힘 완충층(115) 외측에 굽힘 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 굽힘에 대한 광손실 억제 효과가 상대적으로 좋은 나일론(Nylon)과 하이트렐(Hytrel) 중 어느 하나로 단위 피복층(117)을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 이러한 광섬유(110) 구조에서 굽힘 완충층(115)의 외경은 500㎛를 적용하고, 단위 피복층(117)의 외경은 900㎛로 적용할 수 있다.
아라미드 얀(120)은 광섬유(110)의 외측에 광섬유(110)를 감싸도록 형성되고, 내부 피복층(130)은 내부 피복층(130)의 외측에 내부 피복층(130)을 감싸도록 형성된다.
본 발명에 따르면, 아라미드 얀(120)을 통하여 인장 특헝이 향상될 수 있고, 내부 피복층(130)은 폴리우레탄(PU) 소재로 형성되어 충격 특성이 개선될 수 있다.
글래스 얀(140)은 내부 피복층(130) 외측에 내부 피복층(140)을 감싸도록 형성되고, 외부 피복층(150)은 글래스 얀(140)의 외측에 글래스 얀(140)을 감싸도록 형성된다.
본 발명에 따르면, 글래스 얀(140)을 통하여 설치류 등의 외부 공격 특성이 향상될 수 있고, 외부 피복층(160)은 LSZH 소재로 형성되어 난연 특성이 개선되거나, 폴리우레탄(PU) 소재로 형성되어 충격 특성이 개선될 수 있다.
이하에서는 이러한 광섬유 케이블에 적용된 광섬유의 굽힘 완충층(115) 형성 과정을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
여기서, 광섬유(110)의 굽힘 완충층(115)은 코팅 피복재료와 함께 제1 다이(30)를 통해 압출하는 피복기(10)를 이용하여 피복한 후 이송롤러(40)들을 통해 이송하는 장비를 통해 제조된다. 참조부호 50은 자외선을 조사하여 굽힘 코팅층(115)을 경화시키는 자외선 경화기이다.
먼저, 코어(111), 클래드층(112) 및 제1 보호층(113)이 형성된 베어 광섬유(110a)를 제1 니플(20)과 접속된 제1 다이(30)의 수평상으로 연장된 유통홀(31)을 통해 이동되게 공급하고, 제1 다이(30)의 주입홀(35)을 통해 굽힘 완충층(115) 형성용 소재를 공급한다.
이후, 제1 다이(30)를 거쳐 제1 보호층(113) 외측에 형성된 굽힘 완충층(115)에 자외선 경화기(50)로 자외선을 조사하여 경화시킨다.
반 발명의 일실시예에 따르면, 베어 광섬유(110a)의 이동 선속은 250 내지 300m(meter)/min 이고, 제1 다이(30)의 제1 니플(20)과 대향되어 인접되게 대향되는 유통홀(31)의 선단(31a)의 내경(a)이 270㎛, 외부로 이어지는 유통홀(31)의 종단(31c)의 외경(c)이 600 내지 700㎛, 선단(31a)과 종단(31c) 사이의 중단(31b)의 내경(b)이 260㎛이고, 선단(31a)으로부터 종단(31c)까지의 유통홀(31)의 길이는 3 내지 7mm인 것을 적용한다.
이러한 공정 조건은 광섬유(110)의 잔존 신율을 최소화하여 굽힘 손실을 억제하기 위해 적용된 것이다.
한편, 굽힘 완층층(115)의 형성 이후에는 단위 피복층(117)을 형성하고, 이후 광섬유(110)와 아라미드 얀을 제2다이(미도시)를 통해 공급하고, 내부 피복층(130), 글래스 얀(140) 및 외부 피복층(150)의 소재를 공급하여 피복 형성하는 과정을 거쳐 광섬유 케이블(100)을 제조하면 된다.
이러한 과정을 거쳐 제조된 광섬유 케이블에 대해 굽힘 완충층(115)이 형성되지 않은 비교대상 광섬유 케이블과 굽힘 완충층(115)이 형성된 광케이블의 굽힘에 의한 광손실을 측정해본 결과, 굽힘 완층층(115)이 적용된 광섬유 케이블의 광손실이 비교대상 광섬유 케이블의 굽힘에 의한 광손실보다 적어 굽힘 손실이 억제됨을 확인하였다.
또한, 외부 피복층의 두께를 증가시키는 경우에 굽힘 완층층(115)이 적용된 광섬유 케이블의 굽힘에 의한 광손실이 상대적으로 더욱 억제됨을 확인하였다.
옥외용 광섬유 케이블 제조방법에 의하면, 굽힘에 의한 광손실을 억제할 수 있어 옥외에서의 포설 및 사용 환경에 대한 제약을 완화시킬 수 있는 장점을 제공한다.
이상과 같이, 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 가능하다.
110: 광섬유 115: 굽힘 완충층
117: 단위 피복층 120: 아라미드 얀
130: 내부 피복층 140: 글래스 얀
150: 외부 피복층
117: 단위 피복층 120: 아라미드 얀
130: 내부 피복층 140: 글래스 얀
150: 외부 피복층
Claims (5)
- 하나의 광섬유와, 상기 광섬유를 감싸는 외부 피복층을 구비하는 옥외용 광섬유 케이블에 있어서,
상기 광섬유는
코어와;
상기 코어를 감싸는 클래드층과;
상기 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1 보호층과;
상기 제1 보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 굽힘 완충층; 및
상기 굽힘 완충층 외측에 피복재료로 형성된 단위 피복층
을 포함하는 것을 특징으로 하는 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블.
- 제1항에 있어서,
상기 광섬유와 상기 외부 피복층 사이에서 상기 광섬유를 감싸도록 형성되는 아라미드 얀과;
상기 아라미드 얀과 상기 외부 피복층 사이에서 상기 아라미드 얀을 감싸도록 형성되는 내부 피복층; 및
상기 내부 피복층과 상기 외부 피복층 사이에서 상기 내부 피복층을 감싸도록 형성되는 글래스 얀
을 더 포함하는 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블.
- 제1항에 있어서,
상기 굽힘 완충층의 외경은 500㎛이고, 상기 단위 피복층의 외경은 900㎛인 것을 특징으로 하는 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블.
- 제1항에 있어서,
상기 단위 피복층은 나일론(Nylon)과 하이트렐(Hytrel) 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블.
- 하나의 광섬유와, 상기 광섬유를 에워싸는 외부 피복층을 구비하고, 상기 광섬유는 코어와, 상기 코어를 감싸는 클래드층과, 상기 클래드층 외측에 아크릴레이트계 소재로 형성된 제1 보호층과, 상기 제1 보호층 외측에 Mg(OH)2, 탈크(Talc), CaCO3 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 굽힘 완충층 및 상기 굽힘 완충층 외측에 피복 재료로 형성된 단위 피복층을 구비하는 옥외용 광섬유 케이블의 제조방법에 있어서,
가. 상기 코어, 상기 클래드층 및 상기 제1 보호층이 형성된 베어 광섬유를 제1 니플과 접속된 제1 다이의 수평상으로 연장된 유통홀을 통해 이동되게 공급하고, 상기 제1 다이의 주입홀을 통해 상기 굽힘 완충층 형성용 소재를 공급하는 단계; 및
나. 상기 제1 다이를 거쳐 상기 제1 보호층 외측에 형성된 상기 굽힘 완충층에 자외선을 조사하여 경화시키는 단계
를 포함하고,
상기 '가' 단계에서 상기 베어 광섬유의 이동 선속은 250 내지 300m/min 이고, 상기 제1 다이의 상기 제1 니플과 대향되어 인접되게 대향되는 상기 유통홀의 선단은 내경이 270㎛, 외부로 이어지는 상기 유통홀의 종단의 외경은 600 내지 700㎛, 상기 선단과 종단 사이의 중단은 내경이 260㎛이며, 상기 선단으로부터 종단까지의 유통홀의 길이는 3 내지 7mm인 것을 특징으로 하는 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블의 제조방법.
Priority Applications (1)
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| KR1020210166156A KR20230078402A (ko) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 굽힘 특성이 개선된 옥외용 광섬유 케이블 및 그 제조방법 |
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Family Applications (1)
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2021
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