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광섬유의 데이터 손실과 그 요인

신나는 네트워크 2025. 2. 4. 09:28

광섬유에서 광 신호의 손실(loss) 은 일반적으로 dB(데시벨, decibel) 단위로 측정되며, 신호가 이동하면서 손실되는 광 파워의 정도를 나타냅니다.

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"+ 손실과 - 손실의 의미"

광섬유 손실을 나타낼 때 "+" 값이 클수록 신호 손실이 많다는 뜻이며, "-" 값이 크다는 표현은 일반적으로 사용되지 않습니다.

즉, 광 접속 후 손실 값이 더 큰 쪽이 데이터 손실도 크며, 신호 품질이 나빠집니다.

일반적인 광 네트워크에서는 손실(dB)이 낮을수록 좋은 품질의 신호를 유지할 수 있습니다.

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광섬유에서 주요한 손실 요인

  1. 접속 손실 (Splice Loss)
  • 광섬유 간 접속 시 코어 정렬 불량, 먼지, 접속면 손상 등으로 인해 발생하는 손실.
  • 일반적으로 융착 접속(Fusion Splicing)은 0.01~0.1dB 정도, 기계식 접속(Mechanical Splicing)은 0.1~0.3dB 정도의 손실이 발생.

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  1. 연결 손실 (Connector Loss)
  • 광 커넥터(예: SC, LC, ST 등) 간 연결 시 발생하는 손실.
  • 광 커넥터의 오염, 정렬 불량 등이 원인이며 일반적으로 0.2~0.5dB 정도의 손실이 발생.

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  1. 굴절 손실 (Bending Loss)
  • 광케이블이 너무 심하게 구부러지면 신호 일부가 외부로 누출되어 손실이 커짐.
  • 특히 단모드(SMF) 광섬유는 구부림에 매우 민감.

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  1. 흡수 및 산란 손실
  • 광섬유 내부 불순물이나 재질에 의해 광 신호가 흡수되거나 산란하여 발생하는 손실.
  • 장거리 통신에서는 주요한 손실 요인이 될 수 있음.

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결론: + 값이 클수록 데이터 손실이 큼

  • 광 손실 수치는 + 값으로 표시되며, 손실이 클수록 데이터 손실도 커짐.
  • 일반적으로 손실 값이 0.5dB 이하로 유지되는 것이 바람직.
  • 만약 접속 후 손실이 1dB 이상이라면, 접속 상태를 다시 점검해야 함.

➡ 따라서, 광 접속 후 손실이 큰 쪽(+ 값이 큰 쪽)이 데이터 손실도 더 큽니다.

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◈ 광 접속 후 손실 여부 확인 방법과 주요 원인 분석

광케이블 설치 후 접속 상태를 확인하고 손실 여부를 측정하는 것은 안정적인 네트워크 운영을 위해 필수적인 과정입니다. 광 신호의 손실이 발생하면 네트워크 속도 저하, 데이터 전송 오류 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에 정확한 측정과 분석이 필요합니다.

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1. 광 접속 후 손실 측정 방법

광케이블의 손실 여부를 확인하는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.

① 광파워미터 (Optical Power Meter, OPM) 활용

광 신호의 실제 출력을 측정하여 손실 여부를 판단하는 가장 일반적인 방법입니다. 송신단(TX)에서 발신된 광 신호를 수신단(RX)에서 측정하여 기준값과 비교합니다.

✅ 측정 방법

  • 송신기(TX)에서 일정한 광 신호를 송출
  • 수신기(RX)에서 광파워미터를 이용하여 수신 신호의 dBm 값을 측정
  • 기준값 대비 손실(dB) 발생 여부 확인

💡 정상 범위: 일반적인 싱글모드(SM) 광케이블은 -15dBm ~ -25dBm 수준이 정상적이며, 이보다 낮으면 손실이 발생한 것으로 볼 수 있습니다.

② OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer) 활용

광케이블 내부의 손실 지점을 정확히 찾아낼 수 있는 고급 측정 장비입니다. 광 신호를 송출한 후 되돌아오는 반사 신호를 분석하여 케이블 상태와 손실 지점을 파악합니다.

✅ 측정 방법

  • OTDR 장비를 광케이블 한쪽 끝에 연결
  • 테스트 신호를 송출하여 반사율 및 손실값 분석
  • 특정 지점에서 급격한 손실이 발생하면 단선, 접속 불량 등을 의심

💡 OTDR은 장애 지점을 정확히 찾는 데 유용하지만, 고가의 장비이므로 일반적인 네트워크 설치에서는 광파워미터를 우선적으로 사용

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2. 광 손실이 발생하는 주요 원인

광케이블 손실은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 주요 원인은 다음과 같습니다.

① 광커넥터 접속 불량

  • 커넥터 연결부가 제대로 맞물리지 않거나 이물질(먼지, 기름 등)이 묻어 있을 경우 신호 손실이 발생
  • 해결 방법: 광커넥터를 알코올 패드로 닦아 청소하고, 정밀하게 재접속

② 과도한 휨 및 눌림

  • 광케이블이 과도하게 구부러지거나 눌리면 빛의 굴절이 발생하여 손실이 증가
  • 해결 방법: 최소 곡률 반경을 유지하고, 물리적인 압력을 받지 않도록 설치

③ 광섬유 단선 또는 손상

  • 케이블 내부에서 섬유가 끊어지거나 미세한 크랙이 발생할 경우 신호가 소멸됨
  • 해결 방법: OTDR을 이용하여 단선 위치를 파악하고, 광접속(융착) 또는 교체 진행

④ 융착 접속(Fusion Splicing) 불량

  • 광섬유를 융착할 때 정렬이 제대로 이루어지지 않거나, 불순물이 개입되면 접속부에서 손실 발생
  • 해결 방법: 융착기(Fusion Splicer) 설정을 최적화하고, 접속부를 재작업

⑤ 광케이블 타입 불일치

  • 싱글모드(SM)와 멀티모드(MM) 케이블을 혼용하여 사용할 경우 손실이 심해짐
  • 해결 방법: 같은 타입의 광케이블과 커넥터를 일관되게 사용

⑥ 지나치게 긴 광케이블

  • 광케이블 길이가 길어질수록 신호 감쇄가 증가하며, 중간에 중계기 없이 10km 이상 길어질 경우 큰 손실이 발생
  • 해결 방법: 중간에 광 증폭기(EDFA) 또는 중계기 설치

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3. 광 손실 측정 후 해결 방법

손실 원인​
해결 방법
커넥터 오염
알코올 패드로 청소 후 재접속
과도한 휨
케이블 곡률 반경 유지
광섬유 단선
OTDR로 단선 위치 확인 후 재융착
융착 접속 불량
접속부 재작업 및 최적화
광케이블 타입 혼용
동일 타입의 광섬유 사용
케이블 길이 문제
중계기 또는 광 증폭기 설치

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4. 결론: 광 접속 후 손실을 최소화하는 관리 방법

✅ 설치 시 주의사항

  • 광커넥터는 청결하게 유지하고 정확하게 체결
  • 최소 곡률 반경을 유지하며, 외부 충격을 방지
  • 올바른 광케이블 타입과 커넥터 사용
  • 융착 접속 시 정밀한 작업 진행

✅ 정기적인 유지보수

  • 주기적으로 광파워미터를 사용하여 손실을 점검
  • 이상이 감지되면 OTDR 분석을 통해 장애 지점 파악
  • 광섬유 단선, 손상 발생 시 즉시 교체 또는 수리

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이러한 방법을 통해 광 네트워크의 안정성을 확보하고, 최적의 신호 품질을 유지할 수 있습니다. 광케이블 설치 및 점검이 필요하다면 엘지넷정보통신(☎ 010-3333-5009) 에 문의해 주세요!

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