초록: 광섬유 케이블의 장점으로 인해 통신 분야에서 그 활용이 지속적으로 확대되고 있으며, 다양한 환경에 적응하기 위해 광섬유 케이블 설계 과정에서 다양한 요구를 충족하기 위해 해당 보강재를 추가하는 것이 일반적입니다. 본 논문에서는 광섬유 케이블 보강재로서 유리 섬유 원사(즉, 유리 섬유 원사)의 장점을 주로 소개하고, 유리 섬유 원사로 보강된 광섬유 케이블의 구조와 성능을 간략하게 소개하며, 유리 섬유 원사 사용의 어려움을 간략하게 분석합니다.
키워드: 보강재, 유리섬유사
1. 배경 설명
광섬유 통신의 탄생과 발전은 통신 역사에서 중요한 혁명입니다. 광섬유 통신은 기존 통신 방식을 변화시켜 자기 간섭 없이 고속, 대용량 통신을 가능하게 했습니다. 광섬유 케이블과 통신 기술의 지속적인 발전으로 광섬유 통신 기술 또한 크게 발전했습니다. 광섬유 케이블은 다양한 장점을 가지고 있어 통신 분야에서 그 활용 범위가 끊임없이 확대되고 있습니다. 현재 광섬유 케이블은 빠른 발전 속도와 광범위한 응용 분야를 통해 유선 통신의 다양한 분야에 진출하여 현대 통신의 주요 통신 방식으로 자리 잡았으며, 사회 생활에 미치는 영향은 점점 더 커지고 있습니다.
2. 보강재의 종류와 적용
다양한 환경에 적응하기 위해 케이블 설계 과정에서 해당 보강재를 추가하거나 케이블 구조를 변경하여 다양한 요구 사항을 충족합니다.광섬유 케이블 보강재는 금속 보강재와 비금속 보강재로 나눌 수 있으며, 주요 금속 보강재는 크기가 다른 강철 와이어, 알루미늄 테이프 등이고, 비금속 보강재는 주로 FRP, KFRP, 방수 테이프, 아라미드, 타이 얀, 유리 섬유 얀 등입니다.금속 보강재는 경도와 강도가 높기 때문에 옥외 가공선 매설 및 파이프라인, 직접 매설 및 기타 경우와 같이 축 방향 장력에 대한 요구 사항이 높은 건설 및 사용 환경에서 주로 사용됩니다.비금속 보강재는 종류가 다양하기 때문에 역할이 다릅니다.비금속 보강재는 비교적 부드럽고 인장 강도가 금속 보강재보다 작기 때문에 실내, 건물 내부, 바닥 사이에 사용하거나 특별한 요구 사항이 있는 경우 금속 강화 광섬유 케이블에 부착할 수 있습니다. 위에서 언급한 설치류 발생 위험 환경과 같은 일부 특수 환경에서는 필요한 축방향 및 횡방향 응력뿐만 아니라 갉아먹음 방지와 같은 추가적인 기능을 충족하기 위해 특수 보강재가 필요합니다. 본 논문에서는 RF 풀아웃 케이블, 파이프 버터플라이 케이블, 설치류 방지 케이블에 유리 섬유 원사를 보강재로 적용하는 방법을 소개합니다.
3. 유리섬유사 및 그 장점
유리 섬유는 불연성, 내식성, 내열성, 내습성, 신율 등 우수한 전기적, 기계적, 화학적, 광학적 특성을 지닌 새로운 유형의 엔지니어링 소재로, 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 유리 섬유 원사는 꼬임이 없는 원사와 꼬임이 있는 원사 두 가지로 나뉘며, 일반적으로 광섬유 케이블 제조에 사용됩니다.
유리 섬유 실은 광섬유 케이블 보강재로 다음과 같은 장점이 있습니다.
(1) 인장 강도 요건을 충족하는 경우, 아라미드 대신 광섬유 케이블 인장 요소를 구성하여 경제적이고 실현 가능합니다. 아라미드는 초고강도, 고탄성률, 고온 저항성 등의 장점을 가진 새로운 첨단 합성 섬유입니다. 아라미드의 높은 가격은 광섬유 케이블 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 유리 섬유 원사는 아라미드의 약 1/20 수준이며, 다른 성능 지표도 아라미드와 크게 다르지 않아 아라미드의 대체재로 사용될 수 있으며 경제성도 우수합니다. 아라미드와 유리 섬유 원사의 성능 비교는 아래 표와 같습니다.
아라미드와 유리섬유사의 성능 비교표
(2) 유리 섬유 원사는 무독성, 무해성, 불연성, 내식성, 고온 내성, 저신장률, 화학적 안정성을 갖추고 있으며, RoHS 등 광케이블 성능 요건을 충족합니다. 유리 섬유 원사는 내마모성, 내식성, 내열성, 절연성이 우수하여 광섬유 케이블이 고온 또는 저온에서 정상적으로 작동할 수 있도록 보장하며, 더욱 가혹한 환경에도 적응할 수 있습니다. 이러한 절연 특성은 광섬유 케이블을 낙뢰나 기타 전자기 간섭으로부터 보호하여 전유전체 광섬유 케이블에 널리 사용될 수 있습니다.
(3) 유리섬유사로 채워진 광섬유 케이블은 케이블 구조를 컴팩트하게 만들고 케이블의 인장 및 압축 강도를 증가시킬 수 있습니다.
(4) 방수 유리섬유사는 광섬유 케이블의 방수에 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 방수 유리섬유사의 방수 효과는 방수 아라미드보다 우수하며, 방수 아라미드의 흡수 팽윤율은 160%인 반면, 방수 유리섬유사의 흡수 팽윤율은 200%입니다. 유리섬유사의 사용량을 늘리면 방수 효과가 더욱 뛰어납니다. 건식 방수 구조로 접합 과정에서 오일 페이스트를 닦아낼 필요가 없어 시공이 편리하고 환경 요건에도 부합합니다.
(5) 광섬유 케이블의 보강 구조인 유리섬유 원사는 우수한 유연성을 가지고 있어, 기존 광섬유 케이블의 단점인 너무 딱딱하고 보강으로 인해 구부러지기 어려운 단점을 해소하여 생산 및 설치의 모든 측면에서 편의성을 제공합니다. 광섬유 케이블의 굽힘 성능에 미치는 영향이 적고, 굽힘 반경이 케이블 외경의 최대 10배까지 가능하여 복잡한 포설 환경에 더욱 적합합니다.
(6) 유리섬유사의 밀도는 2.5g/cm3이며, 유리섬유사를 보강재로 사용한 광섬유 케이블은 무게가 가벼워 운송비용이 절감됩니다.
(7) 유리 섬유사는 방서 성능이 우수합니다. 중국의 많은 들판과 산악 지역의 식생은 설치류가 서식하기에 적합하며, 광섬유 케이블의 플라스틱 피복에 함유된 독특한 냄새는 설치류를 유인하여 갉아먹기 쉽습니다. 따라서 통신 케이블 선로는 설치류의 물림으로 인해 통신 품질에 영향을 미치고, 심각한 경우 간선 통신망이 중단되어 사회에 심각한 손실을 초래할 수 있습니다. 기존 방서 방식과 유리 섬유사를 이용한 방서 방식의 장단점을 아래 표에서 비교했습니다.
6. 결론
요약하자면, 유리섬유사는 성능이 우수할 뿐만 아니라 가격도 저렴하여 광섬유 케이블 보강재로 널리 사용되고 광섬유 케이블 제조업체의 생산 비용을 낮추고 국내외 고객의 다양한 요구를 더 잘 충족시킬 수 있을 것입니다.
게시 시간: 2022년 7월 9일