해양 광섬유 케이블은 해양 환경에 맞춰 특별히 설계되어 안정적이고 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 제공합니다. 선박 내부 통신뿐만 아니라 해양 석유 및 가스 플랫폼의 대양 횡단 통신 및 데이터 전송에도 널리 적용되어 현대 해양 통신 시스템에서 중요한 역할을 수행합니다. 해양 작업의 안정성을 보장하기 위해 해양 광섬유 케이블은 방수, 내압, 내식성, 기계적 견고성, 그리고 뛰어난 유연성을 갖추도록 설계되었습니다.
일반적으로 해양 광섬유 케이블의 구조는 최소한 광섬유 유닛, 피복, 외장층, 그리고 외피로 구성됩니다. 특수 설계 또는 용도의 경우, 해양 광섬유 케이블은 외장층을 생략하고 내마모성이 더 높은 소재나 특수 외장층을 사용할 수 있습니다. 또한, 다양한 환경에 적응하기 위해 해양 광섬유 케이블에는 내화층, 중앙/보강재, 그리고 추가적인 방수재가 포함될 수 있습니다.
(1) 광섬유 유닛
광섬유 유닛은 하나 이상의 광섬유를 포함하는 해양 광섬유 케이블의 핵심 구성 요소입니다.
광섬유는 케이블의 핵심 부분으로, 일반적으로 코어, 클래딩, 코팅으로 구성되며, 동심원 구조를 가지고 있습니다. 고순도 실리카로 만들어진 코어는 광 신호 전송을 담당합니다. 클래딩 역시 고순도 실리카로 만들어지며, 코어를 감싸 반사 표면과 광학적 분리 기능을 제공하고 기계적 보호 기능을 합니다. 광섬유의 가장 바깥층인 코팅은 아크릴레이트, 실리콘 고무, 나일론 등의 소재로 만들어져 습기와 기계적 손상으로부터 광섬유를 보호합니다.
광섬유는 일반적으로 단일 모드 광섬유(예: G.655, G652D)와 다중 모드 광섬유(예: OM1-OM4)로 분류되며, 각 광섬유의 전송 성능 특성은 서로 다릅니다. 주요 전송 특성에는 최대 감쇠량, 최소 대역폭, 유효 굴절률, 개구수, 최대 분산 계수 등이 있으며, 이는 신호 전송의 효율과 거리를 결정합니다.
광섬유는 느슨하거나 조밀한 버퍼 튜브로 둘러싸여 있어 광섬유 간 간섭과 외부 환경 영향을 최소화합니다. 광섬유 유닛의 설계는 효율적인 데이터 전송을 보장하여 해양 광섬유 케이블의 가장 기본적이고 중요한 부분을 차지합니다.
(2) 칼집
광섬유 피복은 케이블의 핵심 구성 요소로, 광섬유를 보호합니다. 구조에 따라 타이트 버퍼 튜브와 루즈 버퍼 튜브로 나눌 수 있습니다.
타이트 버퍼 튜브는 일반적으로 폴리프로필렌 수지(PP), 폴리염화비닐(PVC), 무할로겐 난연 폴리에틸렌(HFFR PE) 등의 소재로 제작됩니다. 타이트 버퍼 튜브는 섬유 표면에 밀착되어 큰 틈이 생기지 않아 섬유의 움직임을 최소화합니다. 이러한 타이트한 커버리지는 섬유를 직접 보호하여 습기 침투를 방지하고 높은 기계적 강도와 외부 간섭에 대한 저항성을 제공합니다.
느슨한 버퍼 튜브는 일반적으로 고탄성률로 만들어집니다.피비티방수 젤이 충전된 플라스틱 튜브는 완충 및 보호 기능을 제공합니다. 느슨한 버퍼 튜브는 뛰어난 유연성과 측면 압력 저항성을 제공합니다. 방수 젤은 튜브 내에서 섬유가 자유롭게 움직일 수 있도록 하여 섬유 추출 및 유지 관리를 용이하게 합니다. 또한 손상 및 습기 침투로부터 추가적인 보호 기능을 제공하여 습하거나 수중 환경에서 케이블의 안정성과 안전성을 보장합니다.
(3) 장갑층
아머층은 외피 내부에 위치하며 추가적인 기계적 보호 기능을 제공하여 해상 광섬유 케이블의 물리적 손상을 방지합니다. 아머층은 일반적으로 아연 도금 강선 편조(GSWB)로 제작됩니다. 편조 구조는 케이블을 아연 도금 강선으로 감싸며, 일반적으로 피복률은 80% 이상입니다. 아머 구조는 매우 높은 기계적 보호력과 인장 강도를 제공하는 동시에, 편조 설계는 유연성과 더 작은 굽힘 반경(해상 광섬유 케이블의 동적 허용 굽힘 반경은 20D)을 보장합니다. 따라서 잦은 이동이나 굽힘이 필요한 용도에 적합합니다. 또한, 아연 도금 강재는 내식성이 뛰어나 습하거나 염분이 많은 환경에서 사용하기에 이상적입니다.
(4) 겉옷
외피는 해양 광섬유 케이블의 직접적인 보호층으로, 햇빛, 비, 해수 침식, 생물학적 손상, 물리적 충격 및 자외선을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 외피는 일반적으로 폴리염화비닐(PVC) 및 저연성 무할로겐(LSZH) 폴리올레핀은 뛰어난 자외선 저항성, 내후성, 내화학성 및 난연성을 제공합니다. 이를 통해 케이블은 혹독한 해양 환경에서도 안정적이고 신뢰할 수 있게 유지됩니다. 안전상의 이유로 대부분의 해양 광섬유 케이블은 현재 LSZH-SHF1, LSZH-SHF2, LSZH-SHF2 MUD와 같은 LSZH 소재를 사용합니다. LSZH 소재는 연기 밀도가 매우 낮고 할로겐(불소, 염소, 브롬 등)을 포함하지 않아 연소 시 유독 가스 방출을 방지합니다. 이 중 LSZH-SHF1이 가장 많이 사용됩니다.
(5) 내화층
중요 구역에서 통신 시스템(예: 화재 경보, 조명, 비상 통신)의 연속성과 신뢰성을 보장하기 위해 일부 해상 광섬유 케이블에는 내화층이 포함되어 있습니다. 느슨한 버퍼 튜브 케이블은 내화성을 강화하기 위해 마이카 테이프를 추가해야 하는 경우가 많습니다. 내화 케이블은 화재 발생 시 일정 시간 동안 통신 기능을 유지할 수 있으며, 이는 선박 안전에 매우 중요합니다.
(6) 보강부재
해양 광섬유 케이블의 기계적 강도를 강화하기 위해 인산강철선이나 섬유강화 플라스틱과 같은 중앙 보강재(유리섬유 강화 플라스틱(FRP))가 추가됩니다. 이러한 보강재는 케이블의 강도와 인장 저항성을 높여 설치 및 사용 시 안정성을 보장합니다. 또한, 아라미드 원사와 같은 보조 보강재를 추가하여 케이블의 강도와 내화학성을 향상시킬 수 있습니다.
(7) 구조 개선
기술의 발전과 함께 해양 광섬유 케이블의 구조와 소재는 끊임없이 발전하고 있습니다. 예를 들어, 완전 건식 루즈 튜브 케이블은 기존의 방수 젤을 제거하고 루즈 튜브와 케이블 코어 모두에 건식 방수 소재를 사용하여 환경적 이점, 경량화, 그리고 젤이 발생하지 않는 장점을 제공합니다. 또 다른 예로, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(TPU)를 외피 소재로 사용하여 더 넓은 온도 범위, 내유성, 내산성, 내알칼리성, 경량화, 그리고 공간 절약을 제공합니다. 이러한 혁신은 해양 광섬유 케이블 설계의 지속적인 발전을 보여줍니다.
(8) 요약
해양 광섬유 케이블의 구조 설계는 방수, 내압성, 내식성, 기계적 강도 등 해양 환경의 특수한 요건을 고려합니다. 해양 광섬유 케이블의 높은 성능과 신뢰성은 현대 해양 통신 시스템의 필수 요소입니다. 해양 기술이 발전함에 따라, 해양 광섬유 케이블의 구조와 재료는 심해 탐사 및 더욱 복잡한 통신 요구를 충족하기 위해 끊임없이 발전하고 있습니다.
ONE WORLD(OW 케이블) 소개
ONE WORLD(OW Cable)는 전선 및 케이블 산업에 고품질 원자재를 공급하는 세계적인 선도 기업입니다. 당사의 제품 포트폴리오에는 섬유 강화 플라스틱(FRP), 저연성 무할로겐(LSZH) 소재, 무할로겐 난연 폴리에틸렌(HFFR PE) 및 최신 케이블 적용 분야의 엄격한 요구 사항을 충족하도록 설계된 기타 첨단 소재가 포함됩니다. 혁신, 품질, 그리고 지속가능성을 향한 헌신을 바탕으로 ONE WORLD(OW Cable)는 전 세계 케이블 제조업체의 신뢰받는 파트너로 자리매김했습니다. 해양 광섬유 케이블, 전력 케이블, 통신 케이블 또는 기타 특수 용도 등 어떤 분야에서든 탁월한 성능과 신뢰성을 보장하는 데 필요한 원자재와 전문 지식을 제공합니다.
게시 시간: 2025년 3월 14일