광섬유 케이블이란?
광섬유 케이블(광케이블)은 광신호로 정보를 전달하는 광섬유 통신에 사용되는 케이블입니다.
광섬유라고 불리는 섬유를 여러 개 묶어 피복으로 덮어 씌워져 있습니다. 현대의 인터넷은 전화선 통신에서 광섬유 통신으로 전환되고 있으며, 광섬유 케이블의 중요성은 점점 더 커지고 있습니다.
광섬유는 고순도 유리섬유로 만든 투명도가 높은 섬유로, 원거리에서도 광신호를 거의 감쇠 없이 전파할 수 있다. 따라서 전화선보다 장거리, 고속 통신이 가능합니다.
광섬유 케이블의 사용 용도
광섬유 케이블의 주요 사용 용도는 각종 계측기, 조명 등 조명, 의료용 및 산업용 파이버스코프 등을 꼽을 수 있다. 광섬유 케이블은 인터넷용 광회선 외에도 다양한 용도로 사용됩니다.
파이버스코프는 접근이 어려운 장치나 인체 내부를 관찰하기 위해 사용하는 장비입니다. 의료용 내시경도 일종의 광섬유로, 광섬유를 통해 전파되는 빛 정보를 바탕으로 환부를 실시간으로 확인할 수 있습니다.
광섬유 케이블의 원리
광섬유 케이블을 구성하는 광섬유는 중앙의 ‘코어’와 주변의 ‘클래드’라는 두 종류의 유리로 만들어집니다. 코어는 고굴절률, 클래드는 다소 저굴절률의 유리로 만들어지기 때문에 케이블 내 광신호는 코어와 클래드의 경계에서 전 반사됩니다. 따라서 광 신호가 거의 감쇠되지 않고 멀리까지 전파됩니다.
광섬유 케이블의 종류
광섬유 케이블을 구성하는 광섬유는 코어의 직경에 따라 단일 모드 광섬유와 다중 모드 광섬유로 나뉩니다.
1. 단일 모드 광섬유
코어 직경이 작은(10μm 정도) 광섬유입니다. 일정한 각도에서 전 반사되는 빛만 전달합니다. 빛의 도착 속도가 일정하기 때문에 장거리에서도 안정적으로 대용량 통신을 할 수 있습니다.
2. 다중 모드 광섬유
코어의 직경이 큰(50μm 정도) 광섬유로, 전 반사 각도가 다른 여러 개의 빛을 동시에 전달합니다. 각 광의 도착 속도가 다르기 때문에 장거리에는 적합하지 않으며, 주로 근거리의 중-소용량 통신에 사용됩니다.
광섬유 케이블의 연결 방법
광섬유의 연결 방식은 크게 ‘융착 방식’과 ‘커넥터 방식’의 두 가지로 나뉩니다. 각각 특징이 다르기 때문에 용도에 따라 접속 방식을 선택해야 합니다.
1. 융착 방식
광섬유의 끝부분을 가열하여 녹여 광섬유 끝부분을 서로 접착하는 방식입니다. 융착방식은 접속부의 신호 감쇠가 작기 때문에 접속에 필요한 공간도 작습니다. 연결부는 충격에 약해져 쉽게 끊어지기 때문에 심선 보강에 섬유 보호 슬리브를 씌워 가열 처리합니다.
현미경으로 코어의 중심축이 일치하도록 위치 결정하여 연결하는 ‘코어 정렬 방식’과 다심 섬유를 고정 V홈에 정렬하여 용융 시 표면 장력으로 융착하는 ‘고정 V홈 정렬 방식’이 있습니다.
2. 커넥터 방식
전용 커넥터를 사용하여 연결하는 방식입니다. 융착방식은 한번 연결하면 분리가 불가능하지만, 커넥터 방식은 반복적으로 탈부착이 가능합니다. 광서비스의 운영, 유지보수 등 전환점이 필요한 곳에 사용됩니다. 커넥터의 끝단 형상을 자유롭게 선택할 수 있어 장비에 직접 연결할 수 있는 것도 장점입니다.
광섬유 케이블의 기타 정보
광섬유 케이블의 단선
광섬유 케이블은 얇은 유리 재질로 되어 있기 때문에 금속 케이블에 비해 구부러지기 쉽고 끊어지기 쉬운 특성이 있습니다. 따라서 다음과 같은 원인으로 인해 단선될 위험이 있습니다.
1. 외부 충격
광섬유 케이블에 충격이 가해져 단선되는 가장 간단한 경우입니다. 얇은 유리 재질의 광섬유 케이블은 충격에 의해 파손될 수 있습니다. 사람이 많이 다니는 곳 등에는 배선하지 않도록 주의해야 합니다.
2. 재해로 인한 전봇대 충격
광회선을 인입하고 있는 전봇대에 충격이 가해져 단선되는 경우도 있습니다. 지진이나 사고 등으로 전봇대에 충격이 가해져 연결된 광섬유 케이블이 손상될 수 있습니다.
3. 동물에 의한 손상
동물이 물어뜯는 등의 행위로 인해 단선되는 경우도 있습니다. 반려동물을 기르는 경우, 반려동물의 도선 위에 배선하지 않거나 반려동물이 통과할 수 없는 조치를 취해야 합니다.
광케이블 가격
광케이블은 종류에 따라 가격이 다르지만, 멀티 모드 파이버 케이블은 대략 100m에 2~3만엔 정도부터 구입할 수 있습니다. 싱글모드 파이버는 가격이 조금 더 올라 100m에 4~5만 정도입니다.
커넥터의 형태에 따라 가격이 달라지는데, SC 커넥터가 가장 저렴하고, 그 다음 LC 커넥터, FC 커넥터 순으로 가격이 올라갑니다. 커넥터가 필요 없는 경우 커넥터가 없는 케이블을 구입할 수도 있는데, 이 경우 비용이 가장 저렴합니다.
또한 통신 속도가 더 빠른 10Gbit 지원 광케이블은 가격이 조금 더 높습니다. 그 외 실외에서 사용할 수 있는 내구성이 높은 케이블은 가격이 더 높습니다.
일반적으로 대량 할인이 적용되기 때문에 대량으로 케이블을 구매하면 가격을 낮출 수 있는 회사도 있습니다.