케이블

케이블(cable)이란 서버, 스위치, 컴퓨터 등 정보통신기기들을 서로 연결하기 위해 사용하는 선(線, line)을 말한다. 네트워크 장비의 일종이다. 재료에 따라 구리나 알루미늄을 사용하는 금속케이블과 광섬유를 사용하는 광케이블 등이 있다.

개요

케이블(Cable)은 보통 하나 이상의 절연선을 감싼 보호 피복선들을 사용하며, 네트워크 구성 요소 사이에 데이터를 전송한다. 무선통신 에 대한 신호를 전기 또는 광신호로 변환하여 데이터를 공유하는 유선통신에서 케이블은 꼭 필요한 요소이다. 오늘날 선(線)을 사용하지 않아도 전파 를 이용해 통신할 수 있는 무선(無線)통신의 보편화로 유선(有線)통신의 수요는 줄어들고 있지만, 아직 유선통신 의 안정성이 있어야 하는 통신유형들이 존재한다.

배경

20세기 후반부터 무선통신 의 보급률이 급격히 높아지기 시작하면서 유선통신 이 자리하고 있던 통신인프라는 점점 입지가 줄어들고 있는 현실이다. 하지만무선통신도 넘보지 못하는 유선통신 만의 장점이 있기 때문에 케이블 방송, 해저 케이블 등 아직 우리 주위에 많은 유선을 사용하고 있다. 이런 유선통신 의 구축에 있어서 절대적으로 필요한 것이 바로 케이블(Cable)이다.

역사

오늘날에 케이블(Cable)의 피복은 플라스틱이나 절연도가 높은 물질을 쓰고 있지만, 플라스틱이 만들어지기 전의 시대에서는 천과 고무를 감싸서 사용하였다.

구성/용어

• 도체(Conductor): 전기를 전달하는 역할로써 은, 구리, 알루미늄 등이 있다.
• 절연체(Insulation): 전기가 세어나가지 않도록 하는 부도체 로써 플라스틱, 고무 또는 절연도가 높은 물질 등을 사용한다.
• 선심(Core): 절연된 도체의 상태를 일컫는 용어이다. - 대연(Pair/Triad Twisting): 2개이상의 선심을 꼬아서 만든 것이다.
• 차폐(Screen/shielded): 케이블 내에 전자계를 제한하고, 외부의 전자기장으로부터 영향을 차단하기 위하여 외부를 도전성 물질이 많은 피복으로 감싸는 것을 말한다.
• 시스(Sheath): 케이블 내부를 보호하기 위한 외장 피복으로써 금속이나 플라스틱, 고무를 사용한다.

종류

케이블(Cable)은 그 구성과 기능에 따라 종류가 다양하다.

재질에 따른 분류

• 단선(Solid) : 하나의 도선(導線)으로 구부림에 어려움이 있다.
• 연선(Stranded) : 두줄의 단선(Solid Wire)을 꼬아서 만든 것으로 단선 보다는 구부림이 쉽다.

사용용도에 따른 분류

원자력발전소용 케이블, 소방용 전선, 엘리베이터용 케이블, 로봇용 케이블, 선박용 전선, 초고압용 케이블, PE 통신케이블 등등 특수한 용도에 따른 케이블의 종류가 너무나도 다양하기 때문에 주로 우리의 일상과 관련해서 쓰이는 케이블의 종류는 아래와 같다.

페어 케이블

페어 케이블(Pair Cable)은 폴리에틸렌 등으로 절연하여 두줄로 꼬은 심성을 다수의 가닥으로 묶어서 만든 케이블이며 보통 랜(LAN) 케이블이라는 명칭을 주로 쓴다. 각 페어 케이블의 성능에 따라 카테고리(Category)를 구분한다. 랜 케이블은 8개의 구리선이 있으며 사용 목적에 따라 직접 배열과 교차 배열이라는 두 가지의 규격이 있는데 통상 사용되는 규격은 직접배열이며 교차배열은 찾아보기 쉽지 않다. 이 페어 케이블은 UTP(Unshielded Twisted Pair)와 STP(Shielded Twisted Pair) 그리고 FTP(Foil Screened Twist Pair)로 나뉜다.

• UTP 케이블

UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블은 이름과 같이 방패가 없는 꼬임 케이블이라는 의미이다. 두 선간의 전자기 유도를 줄이기 위하여 절연의 구리선이 전자기 유도를 줄이기 위해 서로 꼬여져 있는 케이블이다. 전선과 피복만으로 구성되어 있으며 보통 일반적인 근거리 통신망을을 위해 많이 쓰인다. 사무실 배선용으로 사용됩니다.

• STP케이블

STP(Shielded Twisted Pair)케이블은 이름과 같이 쉴드가 있는 꼬임 케이블이라는 의미이다. 쉴드라 하는 것은 연선으로 된 케이블 겉에 외부 피복, 또는 차폐재가 추가되는데, 차폐재는 접지의 역할을 한다. 따라서 외부의 노이즈를 차단하거나 전기적 신호의 간섭에 탁월한 성능이 있다.

• FTP케이블

FTP(Foil Screened Twist Pair) 케이블은 방패 처리는 되어있지 않고, 알루미늄 은박이 4가닥의 선을 감싸고 있는 케이블이다. UTP보다 절연 기능이 탁월하므로 FTP는 공장 배선용으로 많이 사용된다.

동축 케이블

동축 케이블(Coaxial Cable) 중심축에 한 가닥의 내부 도체를 절연체 로 둘러싼 뒤, 그 주위에 도축 통상의 외부도체를 그물 형태로 감은 것으로, 그물망 형태로 둘러싸면 전자기장 을 차폐 해주는 효과가 있기 때문에 외부의 노이즈에 대한 간섭을 최소화할 수 있게 해준다. 이런 도축 구조는 고주파 의 신호가 케이블을 통과하여도 손실을 극히 최소화할 수 있으며 이는 근거리 통신망에서 자주 쓰이는 페어 케이블보다 장거리 전송이나 고속 데이터 전송에 있어서 유리하다.

• 사용처 : 케이블 방송, 케이블 인터넷, 해저 케이블

광케이블

보통 광섬유(Optical fiber) 케이블이라고 불리는 광케이블(Optical Cable)은 매우 가느다란 유리나 플라스틱으로 만든 광섬유인 코어(Core)와 외부의 힘에 버틸 수 있게 해주는 클래드(Clad) 그리고 광섬유 다발 제일 외부의 층이며 플라스틱 등으로 되어 있어서 광섬유의 훼손 등을 막아주는 재킷(Jacket)으로 구성되어 있다. 신호를 부호로 만든 광선을 케이블안의 반사 작용으로 전송을 하는 방식으로써 구리선을 사용하는 페어케이블이나 동축케이블보다 훨씬 더 고속의 또는 장거리의 통신이 가능하다. 하지만 이런 고성능의 케이블에도 단점이 존재한다. 일단 구리선은 결선이 가능 하지만 광섬유는 결선이 불가능해서 광케이블에 손상이 생길 시 선로 전체를 구축해야 하므로 보수가 굉장히 힘들다. 그리고 광섬유는 구부림에 취약한 부분이 있어서 선로를 구축할 때 일정 이상의 구부림이 발생하면 신호가 손상될 확률이 높아진다.

참고자료

• 〈광섬유〉, 《위키백과》

같이 보기

• 무선통신
• 유선통신
• 네트워크

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