해저광케이블은 대양을 횡단하는 국제통신의 대부분을 처리하고 있는 중요한 정보통신 전달매체이다. 하지만 이러한 해저광케이블 고장 발생시 막대한 수리 비용은 물론, 국제적 국가 신뢰도 추락, 통신 소통의 두절로 많은 어려움과 손실을 초래한다. 따라서, 본 논문에서는 해저케이블 안정성을 위한 방안을 도출하고자 국내외 해저광케이블 현황 및 고장원인을 분석한 후 고장 예방을 위한 기법과 해저시설 사용자간 보호 규정 마련을 제시하고자 한다.
국제-국내간의 해저 광케이블을 설치할 때, 해양조사는 사전 정확한 해저지질 및 수심상태를 파악한다. 그리고 안전한 경로를 선정 및 해저 광케이블 매설을 위해서 용이한 위치론 확보하는 작업이다. 또한, PLGR는 광케이블 루트상의 해저 면의 해양 오염 물질(로프, 와이어, 그물)을 사전에 제거하여 광케이블의 해저면 안착을 용이하게 한다. 더불어서 Plough 및 ROV 매설 작업 시 매설작업 성능 향상 및 매설장비의 보호시킬 수 있는 작업이다. 따라서 된 논문은 해저 광케이블 건설 사업에서 해양조사, PLGR 작업을 위해서 선박의 정보를 관리하기 위한 모니터링 시스템에 대해서 논한다. 이를 위해서 GPS, gyrocompass, tension meter 데이터 취득을 위한 시리얼 멀티포트 통신 모듈을 구성, 수신 데이터의 관리 및 운용을 위한 실시간 처리, 그래프 및 인쇄 출력 모듈을 설계 및 구현하였다.
해저광케이블은 육상광케이블에 비해 장거리이며 광중계기 시스템으로 인해 흔히 사용하는 고장지점에서 후방으로 산란 빛으로 거리를 탐지하는 일반적인 OTDR(Optical Time Domain Reflectormeter)의 사용은 매우 제한적이다. 그래서 해저광케이블 시스템에서 광코어의 단선인 경우는 광중계기의 OTDR Path를 이용한 Coherent OTDR를 사용 고장위치 탐지하고, 광신호의 증폭을 위해 광중계기에 필요한 전력을 공급하는 해저광케이블 내의 동튜브(Copper Tube) 손상시에는 전류/전압특성, 단위정전용량등을 이용한 방법들이 사용된다. 이런 정보를 이용하여 해저광케이블의 고장 형태에 따른 적절한 탐지 기법을 제시하고자 한다.
해저광케이블은 국제통신의 98% 이상을 처리하고 있는 국가의 중요한 정보통신 인프라이다. 하지만 선박의 닻, 어선의 어구, 해저 지진 등 다양한 요인으로 인해 고장이 발생하며, 고장 발생시 대용량 해저통신 트래픽의 영향을 최소화하고, 케이블 수리 선박의 운영비용 절감을 위해서 수리 기간을 최대한 단축해야 한다. 해저광케이블 고장 유형은 Shunt Fault, Cable Cut, Open Fault, Fiber Break 등 여러 유형이 있으며, 고장이 발생하면 육상 터미널 국사(육양국)에서 정확하고 신속하게 고장 유형 및 고장 지점을 파악하고, 케이블 수리 선박은 수리 현장으로 출동하여 수리 작업을 수행하게 된다. 수리작업 기간 중 육양국에서는 케이블 수리 선박에서 요청하는 각종 Test를 수행하게 되며, 이때 육양국 Test 기법은 매우 중요하다. 본 논문에서는 해저광케이블 고장 유형 및 고장 지점 탐지 기법을 제시하고, 해저광케이블 수리기간 단축을 위한 육양국 Test 기법을 고찰하고자 한다.
해저 광섬유 케이블 링크는 저손실 광섬유의발달과 광대역 데이터 전송 능력 때문에 많은 국가 및 대륙에서 주요 전송 매체가 되고 있다. 미국 및 일본은 북동아시아 지역의 국제 해저 광케이블 링크 전실을 적극 추진하고 있다. 그러나 이 링크는 한국에 연결되어 있지 않아서 한국은 국제 통신망에서 고립되게 되었다. 따라서 이 논문은 적은 투자로서 한국이 북동아시아 지역의 HUB-Station이 되도록 할 수 있는 해저 광케이블 링크 전략을 나타낸다.
광케이블을 이용한 보안 솔루션의 기술들은 아직까지 확실한 기술적 안정성을 확보하지 못한 상태이며, 그중 음향 감지를 통한 보안 시스템 역시 여러 가지 변수에 따른 오 경보 및 감지 실패 등의 완벽한 방어 기술을 확보하지 못한 상태이다. 본 논문에서는 수중 음향 통신의 수중 음향통신 채널에 대한 4가지 특성을 조사한다. 또한 수중에서 음향 신호 분석을 통한 광케이블을 이용한 감지 시스템 구축 방안으로서 감지 시스템을 구축한다. 또한 해저 광케이블의 신호 특성 분석과 잡음 분석을 수행한 후 이를 실제 적용 가능성을 확인한다.
국제간 정보통신전달 수단으로 인공위성과 해저케이블이 상호보안적으로 사용되어 왔다. 특히 최근에 와서는 해저 광케이블의 등장으로 국가간 정보통신전달 수단으로 케이블의 역할이 급격히 증대되고 있다. 해저케이블은 열악한 해양환경에 노출되어 있으므로 건설시나 운용중에 손상 받을 가능성이 아주 크며 그로 인한 파급효과가 엄청나다. 또한 해저케이블 사고시 복구에 많은 시간과 어려움이 뒤따르며 비용도 막대하다. 따라서 해저케이블의 안전성을 확보하는 것은 매우 중요하며 이에 대한 보호대책이 절실하다. 본 논문에서는 해저케이블의 건설 및 운용상에 발생할 수 있는 여러 불안전 요인들을 찾아 그에 대한 대책방안을 고찰해 보고자 한다.
수백Km 정도의 섬과 섬 섬과 내륙을 해저광케이블로 연결하는 경우 일반 국가간의 500Km이상의 장거리의 중계기 증폭 시스템과 달리 송신단 및 수신단, 광케이블에 EDFA 기술을 적용하여 무중계 시스템을 설계할 수 있다. 중계기가 없음으로 해서 중계기에 공급하는 전력시스템, 동튜브가 내장된 해저케이블, 중계 증폭시 필요한 여기 파장공급용 Laser Diode등이 필요가 없어 고신뢰성 및 경제적인 시스템을 구성 할 수 있다. 그러나 중계 증폭을 하지 않는 만큼 저손실의 광케이블을 사용하여야 한다. 이러한 광증폭 제약 요소들을 고려하여 장거리 무중계 시스템을 고찰 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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