KR20230125890A - 가동용 이더넷 케이블 - Google Patents
가동용 이더넷 케이블 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230125890A KR20230125890A KR1020220022681A KR20220022681A KR20230125890A KR 20230125890 A KR20230125890 A KR 20230125890A KR 1020220022681 A KR1020220022681 A KR 1020220022681A KR 20220022681 A KR20220022681 A KR 20220022681A KR 20230125890 A KR20230125890 A KR 20230125890A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ethernet cable
- cross
- movable
- shielding layer
- twisted pair
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 36
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims description 19
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 19
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 18
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 3
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012772 electrical insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
- H01B11/04—Cables with twisted pairs or quads with pairs or quads mutually positioned to reduce cross-talk
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
- H01B11/06—Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
- H01B11/10—Screens specially adapted for reducing interference from external sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/303—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups H01B3/38 or H01B3/302
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/02—Disposition of insulation
- H01B7/0208—Cables with several layers of insulating material
- H01B7/0225—Three or more layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Communication Cables (AREA)
Abstract
본 발명은 가동용 이더넷 케이블에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 가동용 이더넷 케이블은, 신호전송능력에 따른 Cat.6(Category 6) 등급에 적용되는 가동용 이더넷 케이블에 있어서, 도체를 절연체로 피복한 적어도 두개의 도선이 나선형으로 꼬여 형성된 복수개의 연선부, 복수개의 연선부를 상호 이격시키기 위해 복수의 연선부 사이에 개재되는 크로스 필러(Cross filler), 복수개의 연선부 및 크로스 필러를 감싸는 바인더. 바인더를 감싸는 제1 차폐층, 제1 차폐층을 감싸는 제2 차폐층, 제2 차폐층을 감싸는 시스부를 포함하며, 크로스 필러는, HDPE(High Density Polyethylene) 재질로 형성된다.
Description
본 발명은 가동용 이더넷 케이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 로봇에 적용되는 이더넷 케이블 분야에서 크로스 필러를 개재하고, 우수한 차폐 성능을 보유한 가동용 이더넷 케이블에 관한 것이다.
디지털 소셜 네트워크의 확대, 4차 산업혁명, 사물인터넷(Internet of Thing, IoT) 기술의 발전, 5세대 이동 통신(5th Generation Mobile Telecommunication), 빅데이터(Big Data) 및 인공지능(Artificial Intelligence, AI)와 관련된 이슈 등으로 인하여 IP 트래픽의 급격한 증가가 이루어지고 있고, 이러한 증가세는 향후에도 계속될 전망이다.
일반적으로, 데이터의 고속화 전송을 가능하게 하는 통신용 케이블로 사용되는 이더넷 케이블은, 구리 등을 이용한 도체를 절연체로 피복한 도선을 나선형으로 꼬아 만든 연선부와, 연산부를 둘러싸는 외피에 해당하는 시스로 구성된다.
한편, 데이터의 고속화 전송이 가능하게 하는 고주파수(250MHz 이상) 신호 통신의 경우, 전송 매개체인 이더넷 케이블의 특성이 매우 중요하다.
고주파수 신호의 통신 시, 케이블 내부 연선부 간 전자기적 결합으로 인하여 영향을 미치는 현상인 누화(Crosstalk) 현상이 일어날 수 있고, 또한 건물 내의 다수 케이블이 번들 형태로 포설 시, 케이블 자체로 상호간, 내부 연선부 전자파 장해(Electromagnetic Interference, EMI) 현상에 의한 간섭(Alien Crosstalk) 현상으로 인해 전체적으로 통신 품질이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, Cat.6 규격의 케이블에 HDPE 재질의 크로스 필러를 적용하여 누화 특성을 보완한 가동용 이더넷 케이블을 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서,
본 발명은, 신호전송능력에 따른 Cat.6(Category 6) 등급에 적용되는 가동용 이더넷 케이블에 있어서, 도체를 절연체로 피복한 적어도 두개의 도선이 나선형으로 꼬여 형성된 복수개의 연선부;
상기 복수개의 연선부를 상호 이격시키기 위해 상기 복수의 연선부 사이에 개재되는 크로스 필러(Cross filler); 상기 복수개의 연선부 및 크로스 필러를 감싸는 바인더; 상기 바인더를 감싸는 제1 차폐층; 상기 제1 차폐층을 감싸는 제2 차폐층; 상기 제2 차폐층을 감싸는 시스부;를 포함하며, 상기 크로스 필러는, HDPE(High Density Polyethylene) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 크로스 필러의 두께는, 0.5mm 내지 0.7mm인 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 크로스 필러의 크기는, 4.2mm 내지 4.6mm인 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 크로스 필러의 길이는, 상기 시스부의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 크로스 필러는, 탄소 입자 함유 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 탄소 입자 함유 물질은, 탄소 섬유 및 탄소 분말 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 크로스 필러는, 고 도전성 물질을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 고 도전성 물질은, 탄소 입자 함유 물질 대비 전기전도도가 5배 이상인 물질인 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 크로스 필러에 포함되는 상기 고 도전성 물질의 함유량은, 상기 탄소 입자 함유 물질 대비 5% 내지 45%인 것을 특징으로 하는 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 크로스 필러는, 고분자 수지를 추가로 더 포함하고, 상기 고분자 수지의 함유량은, 상기 탄소 입자 함유 물질 및 고 도전성 물질의 총 함유량 대비 9:1 내지 3:7인 것을 특징으로 하는 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 크로스 필러는, 탄소 섬유와 고분자 수지를 혼합하여 제조하되, 상기 탄소 섬유를 분지 합성을 통한 구조 성형 압출법을 수행하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 크로스 필러는, 직조 가공 성형법에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 가동용 이더넷 케이블을 제공한다.
본 발명에 따르면, 최적화한 두께와 크기에 의해 형성되는 크로스 필러를 Cat.6 케이블에 적용함으로써, Cat.5e와 동일한 구조의 절연코어를 사용할 수 있는 가동용 이더넷 케이블을 제공하는 효과가 있다.
또한, 임피던스 및 누화 특성을 모두 충족할 수 있는 크로스 필러의 두께 및 최적화 설계로, Cat.5e와 대연공정까지 동일 조건으로 진행할 수 있으며, 연합시의 크로스 필러에서 대연코어의 이탈을 방지하기 위해 Pay-off tension을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
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, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가동용 이더넷 케이블의 단면도이다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가동용 이더넷 케이블의 단면도이다.
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 '제1' 또는 '제2' 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.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가동용 이더넷 케이블의 단면도이다. 본 발명에 적용되는 가동용 이더넷 케이블은, 신호전송능력에 따른 Cat.6 등급에 적용되는 가동용 이더넷 케이블에 해당한다.
케이블을 전송 가능 대역폭에 따라 분류한 종류를 카테고리라 한다. 카테고리 1(Cat.1)은 주로 전화망에 사용하는 용도로 만들어진 케이블이고, 카테고리 2(Cat.2)는 데이터를 최대 4Mbps의 속도로 전송할 수 있는 능력을 가진 케이블이다. 또한, 카테고리 3(Cat.3)은 10 Base T 네트워크에 사용되는 케이블로, 최대 10Mbps 속도까지 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 카테고리 4(Cat.4)는 토큰링 네트워크에서 사용되는 케이블로, 최대 16Mbps까지 전송이 가능하다. 또한, 카테고리 5(Cat.5)는 최대 전송 속도 100Mbps를 지원하는 케이블로 1Gbps까지 전송이 가능하다. 또한 카테고리 6(Cat.6)은 최대 전송속도 1Gbps를 지원하는 고속 이더넷용으로 사용되고 있으며, 케이블 길이를 짧게 사용하면 10Gbps 속도의 데이터 전송도 가능하다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가동용 이더넷 케이블은, 연선부(10), 크로스 필러(20), 바인더(30), 제1 차폐층(40), 제2 차폐층(50), 및 시스부(60)를 포함한다.
연선부(10)는 절연체(14)로 피복한 적어도 두개의 도선(12)이 나선형으로 꼬여 형성된다. 통상적으로, 하나의 케이블 내에 4개의 연선부(10)가 형성된다.
연선부(10)는 외부 표면에 절연체(14)가 각각 독립적으로 피복된 적어도 2개의 도선(12)이 나선형으로 꼬아져 형성되고, 도선(12)은 단선(solid) 혹은 복수의 도체 소선을 꼬아놓은 연선(Stranded) 형태일 수 있다. 도시한 바와 같이, 통상적으로 4개의 연선부(10)를 구비하나, 이는 반드시 여기에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 실시가 가능하다.
일 예로, 연선부(10)가 복수 개로 구성되어 있는 경우, 각 연선부(10)의 피치는 서로 다르게 조절될 수 있다. 각 연선부(10)의 피치가 동일하거나 유사할 경우, 연선부(10) 사이에 내부 간섭 또는 누화(crosstalk)가 쉽게 발생할 수 있기 때문이다. 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 본 발명에 따른 각 연선부(10)의 대연 피치는 서로 상이하게 형성될 수 있으며, 서로 0.1㎜ 이상의 차이를 가질 수 있다.
연선부(10)는 도선(12)을 피복하는 절연체(14)로 구성되는데, 도선(12) 및 절연체(14)는 UTP 케이블 국제 기준(ANSI/TIA/EIA 568A)를 따르도록 한다.
예를 들면, 도선(12)은 구리, 연동(annealed copper), 주석도금동(tinned copper) 등의 재질로 이루어질 수 있고, 단선(solid wire) 혹은 연선(stranded wire)일 수 있다. 또한, 도선(12)이 단선인 경우에는 외경이 약 0.5 내지 0.6mm일 수 있고, 연선인 경우에는 소선경이 약 0.203mm일 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 절연체(14)는 각기 다른 색상을 갖을 수 있으며, 서로 다른 색상의 절연체(14)로 피복된 도선(12)은 각각의 핀 번호가 규격으로 정해져 있다.
또한, 절연체(14)는 수지 조성물로 형성되며, 고난연성이 요구되는 플래넘(plenum)급 케이블의 경우에는 난연성 확보를 위해 불소화에틸렌프로필렌(Fluorinated Ethylene Propylene : FEP) 수지, 과불소화산(Perfluorinated Acid : PFA) 등의 불소수지 또는 난연성 폴리에틸렌(Fire-resistant Polyethylene : FRPE), 난연성 폴리프로필렌(Fire-resistant Polypropylene : FRPP) 등의 난연성 폴리올레핀 수지로 이루어질 수 있다. 또한, 절연체(14)의 두께는 약 0.2 내지 0.35mm일 수 있다.
크로스 필러(20)는 복수 개의 연선부(10)를 상호 이격시키기 위하여, 복수 개의 연선부(10) 사이에 개재되며, HDPE(High Density Polyethylene) 재질로 형성된다.
HDPE는 반투명하고 밀도가 높아 높은 내구성을 가지는 것으로, 전기절연성이 뛰어나 대표적인 전기 절연 소재이다. 보다 구체적으로, HDPE는 강력한 산화제, 산염기, 및 유기 용제의 부식 및 용해에도 견딜 수 있고, 비흡습성인 특징과 방습성이 뛰어나 습기 방지 및 누출 방지에도 사용이 가능하다. 또한, HDPE는 우수한 전기적 성능, 특히, 절연 내력이 높아 전선 및 케이블에 적합한 특성을 보이며, 기계 가공성과 열 접착성이 우수하며, 무독성이며 무취인 특성을 보인다.
크로스 필러(20)는 연선부(10) 상호를 분리하여, 연선부(10) 사이의 전기적 간섭을 방지하는 역할을 한다. 보다 구체적으로, 크로스 필러(20)는 연선부(10) 상호 간의 전자기 유도 현상 발생을 억제하여, 연선부(10) 사이에서 누화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 크로스 필러(20)는 탄소 입자 함유 물질을 포함하여 제작할 수 있다. 크로스 필러(20)에 금속성의 차폐 특성을 보유하는 탄소 입자 함유 물질을 포함함으로써, 크로스 필러(20)의 두께는 탄소 입자 함유 물질에 대한 성형 가공이 가능한 최소한의 두께 적용이 가능해지고, 이를 통한 전체 케이블의 외경을 축소시킬 수 있으며, 금속 재질 대비 비중이 매우 낮기 때문에 무게 증가를 최소화할 수 있다는 매우 큰 장점이 있다.
탄소 입자 함유 물질의 종류는, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 탄소 섬유 또는 탄소 분말을 사용할 수 있다. 크로스 필러(20)의 경우, 전술한 탄소 입자 함유 물질 이외에 고 도전성 물질을 포함할 수 있다. 크로스 필러(20)가 탄소 입자 함유 물질 이외에 고 도전성 물질을 포함할 경우, 전기전도도를 높일 수 있고, 추가적으로 전자파 차폐 성능을 향상시킬 수 있다.
고 도전성 물질의 경우, 탄소 입자 함유 물질 대비 전기전도도가 5배 이상 또는 10배 이상일 수 있으며, 전기전도도는 높으면 높을수록 전기전도도가 높아져 케이블의 데이터 고속 전송이 가능하므로, 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 30배 이하, 20배 이하 또는 15배 이하일 수 있다. 전기전도도를 고려할 경우, 고 도전성 물질은 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)일 수 있으나, 보다 바람직하게는 구리(Cu)일 수 있다.
하나의 예시에서, 크로스 필러(20)가 탄소 입자 함유 물질 및 고 도전성 물질을 포함할 경우, 크로스 필러(20)에 포함되는 고 도전성 물질의 함유량은, 탄소 입자 함유 물질의 대비 6% 내지 44%일 수 있다.
고 도전성 물질의 함유량의 범위는, 전자파 차폐 성능의 향상을 극대화시킬 수 있으며 동시에 세경화가 필요한 케이블의 두께를 고려한 것으로, 고 도전성 물질의 함유량이 상기 탄소 입자 함유 물질의 대비 6% 미만인 경우 전자파 차폐 특성 효과가 낮아 외경 감소(세경화)에 의한 효과가 미미하고, 고 도전성 물질의 함유량이 탄소 입자 함유 물질의 대비 44% 초과인 경우 케이블 적용에 따른 무게 증가 및 생산 비용이 증가하여 문제점이 있다.
케이블의 세경화를 위하여, 케이블의 전체적 외경의 두께에 영향을 줄 수 있는 요소는 매우 중요하다. 이 중, 크로스 필러(20)의 두께 또한 케이블의 세경화에 중요한 요소가 될 수 있다. 크로스 필러(20)에 의해 이격되는 인접한 연선부(10) 간 이격거리는 0.5㎜내지 1.1㎜일 수 있다.
크로스 필러(20)에 의해 이격되는 인접 연선부(10) 간 이격거리는 전자파 차폐 성능의 향상을 극대화시킬 수 있으며 동시에 세경화가 필요한 케이블의 두께를 고려한 것으로, 크로스 필러(20)에 의해 이격되는 인접 연선부(10) 간 이격거리가 0.5㎜ 미만인 경우 전자파 차폐 특성이 불만족하는 문제점이 있으며, 크로스 필러(20)에 의해 이격되는 인접 연선부(10) 간 이격거리가 1.1㎜ 초과인 경우 케이블의 외경이 증가하여 세경화 특성을 만족하지 못하는 문제점이 있다. 특히, 크로스 필러(20)에 의해 이격되는 인접 연선부(10) 간 이격거리가 0.15㎜ 미만인 경우 발생하는 전자파 차폐 특성은, 전자파 차폐 특성 평가와 관련된 기준인 "ANSI/TIA-568-C.2 6.4.8 NEXT loss"를 따른 것으로, 구체적인 평가 방법은 "ANSI/TIA-568-C.2 6.4.8 NEXT loss"의 통상적인 평가 방법과 동일하다.
"ANSI/TIA-568-C.2 6.4.8 NEXT loss 규격"은, 전자파 차폐 특성 평가와 관련된 기준으로서, 구체적인 평가 방법은 "ANSI/TIA-568-C.2 6.4.8 NEXT loss"의 통상적인 평가 방법과 동일하며, 본 발명에 따른 가동용 이더넷 케이블은 ANSI/TIA-568-C.2 6.4.8 NEXT loss 규격을 만족함으로써, 구체적으로 제품화 및 활용이 가능하다.
크로스 필러(20)는 전술한 성분 이외에도 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride, PVC) 등의 절연체로 제작되거나, 이들을 혼합한 물질로 제작될 수 있다.
크로스 필러(20)에 고분자 수지가 추가적으로 포함될 경우, 고분자 수지의 함유량은, 크로스 필러(20)에 포함되어 있는 성분, 즉 탄소 입자 함유 물질 및 도전성 물질의 총 함유량 대비 9:1 내지 3:7, 바람직하게는 8:2 내지 4:6, 보다 바람직하게는 7:3 내지 5:5일 수 있다.
예를 들면, 고분자 수지의 함유량이, 탄소 입자 함유 물질 및 고 도전성 물질의 총 함유량 대비 9:1 내지 3:7이라고 할 경우, 탄소 입자 함유 물질 및 고 도전성 물질의 함유량이 90g이라고 하면, 고분자 수지의 함유량은 10g 내지 210g일 수 있다는 의미로 해석할 수 있다.
크로스 필러(20)에 고분자 수지가 추가적으로 포함될 경우, 고분자 수지의 함유량은, 크로스 필러(20)에 포함되어 있는 성분, 즉 탄소 입자 함유 물질 및 고 도전성 물질의 총 함유량 대비 9:1 내지 3:7 미만일 경우 크로스 필러(20)의 형상 유지가 불가한 문제점이 있고, 크로스 필러(20)에 포함되어 있는 성분, 즉 탄소 입자 함유 물질 및 고 도전성 물질의 총 함유량 대비 9:1 내지 3:7 초과일 경우 전자파 차폐 특성을 불만족하고 전체적인 케이블 외경이 증가할 수 있는 문제점이 있다.
크로스 필러(20)가 전술한 바와 같이, 탄소 입자 함유 물질 및 고 도전성 물질 이외에도 고분자 수지를 포함하는 경우, 다양한 제조예로 제조될 수 있다.
크로스 필러(20)는 탄소 입자 함유 물질 및 도전성 물질 이외에도 고분자 수지를 포함하는 경우, 구조 성형 압출법을 수행함으로써 제조될 수 있다. 특히, 이 경우 탄소 입자 함유 물질은 탄소 섬유를 사용할 수 있으며, 탄소 섬유를 분지 합성을 통한 구조 성형 압출법을 수행하여 제조할 수 있다.
일 예로, 크로스 필러(20)가 탄소 입자 함유 물질 및 도전성 물질 이외에도 고분자 수지를 포함하는 경우, 직조 가공 성형법을 수행함으로써 제조될 수 있다. 이 경우, 탄소 입자 함유 물질은 탄소 섬유를 사용할 수 있으며, 탄소 섬유에 도전성 재료를 도금한 후, 직조 가공 성형법을 수행한 다음 고분자 수지를 투입 및 혼합하여 적용시키는 방식으로 제조할 수 있다.
다른 예로, 탄소 입자 함유 물질은 탄소 섬유를 사용할 수 있으며, 탄소 섬유에 도전성 재료를 도금한 후 이를 분쇄하여 분말(Powder) 형태에서 이를 고분자 수지와 함께 압출 가공법을 수행하여 제조할 수 있다.
또 다른 예로, 탄소 입자 함유 물질은 탄소 분말(Powder)을 사용할 수 있으며, 탄소 분말에 고 도전성 물질을 입자 형태로 도핑한 다음, 이를 고분자 수지와 함께 압출 가공법을 수행하여 제조할 수 있다.
크로스 필러(20)를 탄소 섬유 재질로 제조하면, 보다 용이하게 십자가 형상을 제조할 수 있다. 다만, 십자가 형상으로 제조된 크로스 필러(20)는 상하 부분 또는 좌우 부분의 길이 또는 두께 등이 차이가 있을 수 있다. 더불어, 다른 형상의 크로스 필러(20)가 적용될 수 있으며, 특별히 이에 제한되지 않는다.
일 예로, 크로스 필러(20)의 두께는 0.5mm 내지 0.7mm일 수 있고, 크로스 필러(20)의 두께는 4.2mm 내지 4.6mm일 수 있다. 또한, 크로스 필러(20)의 길이는 시스부(60)의 내경보다 작게 형성될 수 있다.
복수 개의 연선부(10) 및 크로스 필러(20)는 바인더(30)에 의해 감싸진다. 바인더(30)는 부직포 테이프일 수 있다.
바인더(30)는 다시 제1 차폐층(40)에 의해 감싸지고, 제1 차폐층(40)은 다시 제2 차폐층(50)에 의해 감싸지며, 최종적으로 제2 차폐층(50)은 시스부(60)에 의해 감싸진다.
시스부(60)는 순차적으로 형성된 연선부(10), 크로스 필러(20), 바인더(30), 제1 차폐층(40), 및 제2 차폐층(50)을 최종적으로 감싸는 것으로, 이들을 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다.
또한, 시스부(60)는 인접하는 타 통신케이블 혹은 기타 전자장비들로부터 발생되는 전자파에 의한 외계 간섭(Alien Crosstalk)을 차단하는 역할도 한다.
시스부(60)는 외부로부터의 외계 간섭을 차단하기 위해, PE, PP, PVC, LSZH(Low Smoki Zero Halogen 또는 올레핀(Olefin)계 고분자 물질로 제작될 수 있다.
다만, 탄소 섬유가 포함된 크로스 필러(20)가 적용된다면, 크로스 필러(20)를 상하 또는 좌우 방향으로 인접한 어느 하나의 연선부(10)를 감싸도록 굽어진 형상을 갖도록 구조적으로 변형시킬 수 있다. 이러한 경우에 시스부(60)는 외부 케이블간 발행될 수 있는 외계 간섭 현상까지 방지하는 역할을 할 수 있다.
필요에 따라, 시스부(60)는 전도성 입자를 포함할 수 있고, 이 경우 전도성 입자에 의하여 전자파 차폐 또는 기계적 물성을 동시에 만족시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적인 실험예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실험예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실험예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
1.제조예
도 1에 도시된 단면 구성 및 구조를 갖고 크로스 필러 구조가 아래 표 1에 나타난 바와 같은 이더넷 케이블 시편을 제조하여 실험을 진행한 결과를 다음과 같이 나타내었다..
| 크로스 필러 구조 | 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| 두께(mm) | 0.6 | 0.5 | 0.7 |
| 크기(mm) | 4.4 | 4.3 | 4.5 |
2. 전송특성 측정
이더넷 케이블 통신특성 장비(제조사 : DCM Industry)를 이용하여 ANSI/TIA-568-C.2 기준에 따라 실시예 및 비교예의 이더넷 케이블 시편의 특성 임피던스, 반사손실, 근단누화(NEXT)를 측정했고, 측정결과는 아래 표 2에 나타난 바와 같다.
| 항목 | 주파수(MHz) | Spec. | 측정결과 | ||
| 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | |||
| 특성 임피던스(Ω) | 250 | 100±15 | 100.26 | 97.60 | 103.21 |
| 반사손실 (Min., dB) |
4 | 23.0 | 33.44 | 26.33 | 26.97 |
| 8 | 24.5 | 39.02 | 37.80 | 29.39 | |
| 10 | 25.0 | 35.97 | 40.68 | 30.01 | |
| 16 | 25.0 | 34.94 | 59.6 | 35.98 | |
| 20 | 25.0 | 36.52 | 30.67 | 36.13 | |
| 25 | 24.3 | 39.63 | 37.11 | 31.52 | |
| 31.25 | 23.6 | 37.24 | 32.00 | 34.99 | |
| 62.5 | 21.5 | 43.29 | 33.22 | 34.94 | |
| 100 | 20.1 | 32.91 | 30.51 | 32.01 | |
| 200 | 18.0 | 27.46 | 22.76 | 29.93 | |
| 250 | 17.3 | 25.38 | 21.60 | 25.58 | |
| 근단누화 (Min., dB) |
4 | 65.3 | 79.09 | 74.43 | 85.85 |
| 8 | 60.8 | 74.77 | 76.01 | 83.78 | |
| 10 | 59.3 | 70.79 | 68.90 | 80.65 | |
| 16 | 56.2 | 73.04 | 64.15 | 94.08 | |
| 20 | 54.8 | 71.52 | 66.83 | 77.44 | |
| 25 | 53.3 | 70.43 | 71.84 | 71.02 | |
| 31.25 | 51.9 | 71.57 | 65.95 | 79.25 | |
| 62.5 | 47.4 | 59.64 | 54.95 | 67.10 | |
| 100 | 44.3 | 54.96 | 61.05 | 65.78 | |
| 200 | 39.8 | 54.28 | 52.85 | 64.57 | |
| 250 | 38.3 | 59.23 | 53.11 | 57.33 | |
이러한 실험 예를 통해, 본 발명에 따른 가동용 이더넷 케이블이 임피던스 두께 및 최적화 설계로, Cat.5e 와 대연공정까지 동일 조건으로 진행 할 수 있고, 연합시의 크로스 필러에서 대연코어의 이탈을 방지하기 위해 pay-off tension을 최적화할 수 있는 효과를 가짐을 확인할 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 연선부
12: 도선
14: 절연체
20: 크로스 필러
30: 바인더
40: 제1 차폐층
50: 제2 차폐층
60: 시스부
12: 도선
14: 절연체
20: 크로스 필러
30: 바인더
40: 제1 차폐층
50: 제2 차폐층
60: 시스부
Claims (12)
- 신호전송능력에 따른 Cat.6(Category 6)등급에 적용되는 가동용 이더넷 케이블에 있어서,
도체를 절연체로 피복한 적어도 두개의 도선이 나선형으로 꼬여 형성된 복수개의 연선부;
상기 복수개의 연선부를 상호 이격시키기 위해 상기 복수의 연선부 사이에 개재되는 크로스 필러(Cross filler);
상기 복수개의 연선부 및 크로스 필러를 감싸는 바인더;
상기 바인더를 감싸는 제1 차폐층;
상기 제1 차폐층을 감싸는 제2 차폐층;
상기 제2 차폐층을 감싸는 시스부;를 포함하며,
상기 크로스 필러는, HDPE(High Density Polyethylene) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블.
- 제 1 항에 있어서,
상기 크로스 필러의 두께는, 0.5mm 내지 0.7mm인 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블.
- 제 1 항에 있어서,
상기 크로스 필러의 크기는, 4.2mm 내지 4.6mm인 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블.
- 제 1 항에 있어서,
상기 크로스 필러의 길이는, 상기 시스부의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블.
- 제 1 항에 있어서,
상기 크로스 필러는, 탄소 입자 함유 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블.
- 제 5 항에 있어서,
상기 탄소 입자 함유 물질은, 탄소 섬유 및 탄소 분말 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블.
- 제 1 항에 있어서,
상기 크로스 필러는, 고 도전성 물질을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블.
- 제 7 항에 있어서,
상기 고 도전성 물질은, 탄소 입자 함유 물질 대비 전기전도도가 5배 이상인 물질인 것을 특징으로 하는, 가동용 이더넷 케이블.
- 제 7 항에 있어서,
상기 크로스 필러에 포함되는 상기 고 도전성 물질의 함유량은, 상기 탄소 입자 함유 물질 대비 5% 내지 45%인 것을 특징으로 하는 가동용 이더넷 케이블.
- 제 7 항에 있어서,
상기 크로스 필러는, 고분자 수지를 추가로 더 포함하고,
상기 고분자 수지의 함유량은, 상기 탄소 입자 함유 물질 및 고 도전성 물질의 총 함유량 대비 9:1 내지 3:7인 것을 특징으로 하는 가동용 이더넷 케이블.
- 제 10 항에 있어서,
상기 크로스 필러는, 탄소 섬유와 고분자 수지를 혼합하여 제조하되, 상기 탄소 섬유를 분지 합성을 통한 구조 성형 압출법을 수행하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가동용 이더넷 케이블.
- 제 10 항에 있어서,
상기 크로스 필러는, 직조 가공 성형법에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 가동용 이더넷 케이블.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220022681A KR20230125890A (ko) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 가동용 이더넷 케이블 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220022681A KR20230125890A (ko) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 가동용 이더넷 케이블 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230125890A true KR20230125890A (ko) | 2023-08-29 |
Family
ID=87802626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220022681A KR20230125890A (ko) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 가동용 이더넷 케이블 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230125890A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160088497A (ko) | 2015-01-15 | 2016-07-26 | 엘에스전선 주식회사 | Utp 케이블 |
-
2022
- 2022-02-22 KR KR1020220022681A patent/KR20230125890A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160088497A (ko) | 2015-01-15 | 2016-07-26 | 엘에스전선 주식회사 | Utp 케이블 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2545161C (en) | Data cable with cross-twist cabled core profile | |
| US7358436B2 (en) | Dual-insulated, fixed together pair of conductors | |
| CA2269161C (en) | High performance data cable | |
| US7262366B2 (en) | Bundled cable using varying twist schemes between sub-cables | |
| US10008307B1 (en) | High frequency shielded communications cables | |
| US10950368B2 (en) | I-shaped filler | |
| WO2015026029A1 (ko) | 비연속차폐테이프를 포함하는 통신케이블 및 비연속차폐테이프 | |
| US11081257B2 (en) | Notched conductor for telecommunication cable | |
| CN1412785A (zh) | Sftp超五类金属编织屏蔽电缆 | |
| KR20120027947A (ko) | 난연 차폐 테이프를 구비하는 통신용 케이블 | |
| KR20230125890A (ko) | 가동용 이더넷 케이블 | |
| KR20210087882A (ko) | 통신 케이블 | |
| CN215527333U (zh) | 一种耐火型高速数据电缆 | |
| US20230290543A1 (en) | Telecommunication cable with tape | |
| CN213781616U (zh) | 一种电缆 | |
| US10566110B2 (en) | Channeled insulation for telecommunication cable | |
| KR20160089926A (ko) | Utp 케이블 | |
| KR20070103690A (ko) | ｘＤＳＬ 케이블 |