KR100758071B1 - 공기압 포설 특성이 우수하고 절개 및 찢김이 용이한공기압 포설용 광케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기압 포설 특성이 우수하고 절개 및 찢김 특성이 향상된 공기압 포설용 광케이블에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광케이블은 하나 이상의 광섬유, 광섬유가 내부에 종입되고, 폴리에틸렌 수지와 함께 무기 첨가제를 함유하되 폴리에틸렌 수지 100 중량부에 대하여 0.2~60 중량부의 무기 첨가제를 포함하고, 두께는 0.5mm 이하인 내부시스, 내부시스를 둘러싸며 두께는 0.3mm이하인 외부시스를 포함하고 외경이 3mm 이하인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 광케이블은 공기압 포설시 자체 구조를 지지하기 위해 요구되는 인장력이 확보되어 원활하게 포설될 뿐만 아니라 탈피 및 절개가 용이하여 케이블의 접속 및 분기가 용이하다.

Description

공기압 포설 특성이 우수하고 절개 및 찢김이 용이한 공기압 포설용 광케이블 {Air blown optical cable having improved installation characteristics and easily removed inner sheath}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 공기압 포설시 사용되는 광케이블 포설장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기압 포설용 광케이블의 단면도이다.

본 발명은 공기압 포설용 광케이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기압 포설시 포설 특성이 우수하고 포설된 광케이블의 접속 및 분기를 위해 절개 및 찢김이 용이한 공기압 포설용 광케이블에 관한 것이다.

종래에는 광섬유를 포설하는 방법으로 광섬유를 여러 가닥으로 묶거나 꼬아 서 케이블화 한 다음 케이블 상태로 포설하는 방법이 주로 사용되었다. 이러한 케이블 포설 방법은 일반적으로 추후의 수요를 예측하여 포설 시점에서 필요한 것보다 훨씬 많은 양의 광섬유를 미리 포설한다.

그러나, 새로운 통신 환경의 요구에 따라 필요한 광섬유의 종류가 다변화되고 제한된 광섬유 포설 환경에서도 통신용량에 적절히 대응할 수 있는 고성능 통신 시스템들이 개발됨에 따라, 단순히 미래의 수요를 예측하여 광섬유를 다량으로 포설해두는 것은 바람직하다고 볼 수 없다. 특히, 사용자측 말단 즉, 엑세스 네트워크(Access network) 부분이나 프리마이즈 와이어링(Premise wiring) 측면에서는 향후의 광섬유 혹은 광케이블의 형식을 현재 시점에서 결정할 수 없으므로 많은 비용을 들여 광섬유 케이블을 미리 다량으로 포설하게 되면 향후 광섬유 혹은 광케이블의 형식이 변경될 경우 경제적 낭비가 초래되는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 최근에는 다수의 광섬유 가닥을 포함하는 광케이블을 공기압을 이용하여 포설하는 방법이 널리 사용되고 있다. 이러한 공기압 포설 방법은 1980년경 영국 British Telecom사(US 4,691,896 참조)에 의해 처음으로 제안되었다. 공기압 포설 방법은 특별한 조성과 단면 형상을 갖는 마이크로 튜브(Micro tube) 또는 덕트(duct)라고 불리는 고분자 재질의 튜브를 광케이블 포설 지점에 미리 설치한 뒤, 그 내부로 공기압 포설용 광케이블(Air blown optical cable; 이하 '광케이블'이라고 약칭한다)을 공기압을 이용하여 불어넣어 광케이블을 포설하는 방법이다. 이러한 공기압 포설 공법에 의해 광케이블을 포설하게 되면 광케이블의 포설과 제거가 용이하고, 초기 설치 비용이 절감되며, 향후 성능보완도 용이한 이점이 있다.

도 1은 공기압 포설 공법에서 사용되는 광케이블 포설장치에 대한 개략적인 구성을 도시한다. 도면을 참조하면, 상기 포설장치는 구동롤러(3)와 가압수단(6)을 사용하여 광케이블(1)을 광케이블 공급부(2)로부터 송풍헤드(5)의 출구(B)에 연결된 마이크로 덕트(4)내로 연속적으로 인입시키면서 가압수단(6)을 이용하여 송풍헤드(5)의 출구(B)측으로 압축공기를 불어 넣는다. 그러면, 출구(B)측으로 압축공기가 빠른 유속으로 흐르게 되고, 이에 따라 송풍헤드(5)로 유입된 광케이블이 압축공기의 유체 견인력에 의해 마이크로 덕트(4)내에 포설된다.

상술한 바와 같이 공기압 포설되는 통상적인 공기압 포설용 광케이블은 하나 이상의 광섬유를 둘러싸는 내부시스를 구비하고 있다. 내부시스는 광섬유를 보호할 뿐만 아니라 공기압 포설시 광케이블이 자체 구조를 유지하여 직진하도록 인장력을 보강하는 역할을 수행하므로 내부시스의 재료로는 경질의 물질이 사용된다.

하지만, 공기압 포설한 광케이블의 중간 분기를 위해서는 상기 내부시스 및 외부시스를 탈피하여 광섬유를 꺼내야 하는데, 경질의 재료로 제조된 내부시스는 탈피 및 절개가 용이하지 않다. 즉, 탈피시 광섬유에 손상을 입힐 수 있으며, 손으로 탈피할 경우 손톱 등에 상처가 발생할 우려가 있어 별도의 절개 도구가 필요할 뿐만 아니라 절개 도구를 사용하더라도 매끄럽게 도려내기도 어렵다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 원활하게 공기압 포설되도록 케이블의 인장력이 확보되고 케이블의 접속 및 분기를 위해 절개 및 찢김이 용이한 공기압 포설용 광케이블을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기압 포설용 광케이블은, 하나 이상의 광섬유, 광섬유가 내부에 종입되고, 폴리에틸렌 수지와 함께 무기 첨가제를 함유하되 폴리에틸렌 수지 100 중량부에 대하여 0.2~60 중량부의 무기 첨가제를 포함하고, 두께는 0.5mm 이하인 내부시스, 내부시스를 둘러싸며 두께는 0.3mm이하인 외부시스를 포함하고 외경이 3mm 이하인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 내부시스의 폴리에틸렌 수지는 저밀도 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지가 바람직하고, 상기 폴리에틸렌 수지의 용융 지수는 0.2~2인 것이 바람직하다.

또한, 상기 무기 첨가제는 탄산칼슘, 실리카, 탈크 및 수산화 마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 외부시스는 폴리에틸렌, 폴리아미드, 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 내부시스의 내부에는 방수 파우더 및 탈크를 포함하는 혼합물, 젤리 컴파운드 및 이들의 혼합물 중 어느 하나의 물질이 충진되거나, 광케이블의 길이 방향으로 방수 파우더가 부착된 얀이 종입되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기압 포설용 광케이블의 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 광케이블(10)은 하나 이상의 광섬유(11), 상기 광섬유(11)를 둘러싸며 광섬유를 보호하는 내부시스(12), 상기 내부시스(12)를 둘러싸며 케이블의 외피 구조를 이루는 외부시스(13), 및 상기 내부시스(12)의 내부에 충진되는 방수 충진물(14)을 포함한다.

상기 광섬유(11)는 석영 재질의 코어층 및 클래드층을 가진 단일모드 혹은 다중모드 광섬유로서, 단심형으로 이루어질 수도 있고 도면에 도시한 바와 같이 다심형으로 이루어질 수도 있다.

상기 내부 시스(12)는 케이블의 인장력 확보 및 용이한 탈피 특성을 위해서는 재질, 용융지수 및 두께를 적절하게 고려하는 것이 바람직하다.

내부 시스(12)의 재질로는 인장력 확보라는 측면만을 고려하면 기계적 특성이 우수한 고밀도 폴리에틸렌 또는 중밀도 폴리에틸렌을 사용하여야 하나, 이들 재료는 인장강도와 인열강도가 높아 광케이블(10)의 분기 및 접속시 탈피하기가 어렵 다. 따라서, 내부시스(12)의 재질로는 상기 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌 보다 인장강도 및 인열강도 특성이 낮은 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지가 바람직하다.

그리고, 사용되는 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 용융지수는 0.2 내지 2 인 것이 바람직한데, 용융지수가 0.2 미만이면 분자량이 높아져서 압출가공이 어려워질 수 있고, 용융지수가 2를 초과하면 용융강도가 낮아 원형의 튜브를 압출, 성형하기가 쉽지 않으며, 압출 튜브가 외력에 의해 쉽게 찌그러지는 현상이 발생할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 재질의 내부시스(12)에는 무기 첨가제가 함유된다. 무기 첨가제로는 탄산칼슘, 실리카, 탈크, 수산화마그네슘과 같은 난연성이 있는 금속 수산화물이 사용된다. 이와 같이 내부시스(12)에 무기 첨가제를 첨가하는 이유는 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 특성을 연질에서 반경질로 만듬으로써 절개 및 찢김 특성을 향상시킨다. 무기 첨가제의 함량은 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100 중량부를 기준으로 0.2 내지 60 중량부가 혼합된다. 무기 첨가제의 함량이 0.2 중량부 미만이면 폴리에틸렌의 연질 특성에 영향을 미치지 않아 내부시스(12)가 공기압 포설시 케이블의 구조를 지지할 수가 없고, 용이한 절개 및 찢김 특성을 기대할 수 없다. 그리고, 무기 첨가제의 함량이 60 중량부를 초과하면 압출 가공성이 저하되고 지나치게 경질이 된다.

그리고, 본 발명에 따르면 상술한 재질로 구성된 내부시스(12)의 두께는 0.5mm 이하인 것이 바람직하다. 내부시스(12)의 두께를 0.5mm 이하로 함으로써 절개 및 찢김 특성이 향상 될 뿐만 아니라, 후술하는 바와 같이 0.3mm 이하의 두께로 형성된 외부시스(13)와 함께 전체 광케이블(10)의 외경이 3mm 이하가 되도록 함으로써, 8mm 이하의 소형 덕트에 공기압 포설시 덕트 내면과의 마찰을 줄여 포설 특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 외부 시스(13)는 공기압 포설시 튜브 내면과의 마찰이 발생하는 부분으로, 공기압 포설 특성을 향상시키기 위해서는 외부 시스(13)의 재질로 마찰 계수가 작은 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리카보네이트와 같이 마찰 계수가 작은 물질을 재질로 사용하고, 탈크, 실리콘, 알루미늄 실록산 중 어느 하나의 물질을 첨가하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한 상술한 바와 같이 외부시스(13)의 두께를 0.2mm 이하로 형성하여 포설용 튜브 내면과의 마찰을 줄여 공기압 포설 특성을 향상시키고 용이하게 절개 및 찢기도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 광케이블(10) 내부의 효과적인 방수를 위하여 내부시스(12)의 내부를 방수 충진물(14)로 충진하는 것이 바람직하다. 방수 충진물(14)로는 흡습성이 우수한 방수 파우더 및 탈크를 포함하는 혼합물, 젤리 컴파운드 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나의 물질이 사용될 수 있다. 대안적으로, 방수 파우더가 부착된 얀을 광케이블(20)의 길이방향으로 내부시스(12)의 내부에 종입하여 방수 충진물(14)로 사용할 수도 있다.

이상과 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제는 달성되며, 본 발 명이 비록 한정된 실시 예와 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 가능함은 물론이다.

본 발명에 따른 공기압 포설용 광케이블은 공기압 포설시 자체 구조를 지지하기 위해 요구되는 인장력이 확보되어 원활하게 포설될 뿐만 아니라 탈피 및 절개가 용이하여 케이블의 접속 및 분기가 용이하다.

Claims (7)

1. 공기압 포설용 광케이블에 있어서,

   하나 이상의 광섬유;

   상기 광섬유가 내부에 종입되고, 폴리에틸렌 수지와 함께 무기 첨가제를 함유하되 폴리에틸렌 수지 100 중량부에 대하여 0.2~60 중량부의 무기 첨가제를 포함하고, 두께가 0.01mm~0.5mm 인 내부시스;및

   상기 내부시스를 둘러싸며 두께는 0.01mm~0.3mm 인 외부시스;를 포함하고, 외경이 0.1mm~3mm 이되, 상기 외부시스는 폴리에틸렌, 폴리아미드, 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 광케이블.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 폴리에틸렌 수지는 저밀도 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지인 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 광케이블.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 폴리에틸렌 수지의 용융 지수가 0.2~2인 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 광케이블.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 무기 첨가제는 탄산칼슘, 실리카, 탈크 및 수산화 마그네슘으로 이루어 진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 광케이블.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 내부시스의 내부에는 방수 파우더 및 탈크를 포함하는 혼합물, 젤리 컴파운드 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나의 물질이 충진된 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 광케이블.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 내부시스의 내부에는 광케이블의 길이 방향으로 방수 파우더가 부착된 얀이 종입된 것을 특징으로 하는 공기압 포설용 광케이블.

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