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  플라스틱 광섬유의 응용

최근 수지제 광섬유의 특징 및 용도 등에 대한 검토가 필요해지고 있다. 다른 전송체(석영 광섬유 및 전선/무선)의 진화에 대항하여 그 존재가치를 알리고 실용화를 도모하는 것이 시급한 과제라 할 수 있다.
이제 유연한 광전송로라고 하는 캐치프레이즈만으로는 활로를 발견할 수 없게 됐다.
고객의 요구와 시장동향을 파악하여 경합과의 차별화나 공존을 진지하게 검토하는 것만이 살아남는 길이 될 것이다.

현재 P-OF의 상황

1. 경합의 진화
수지제 광섬유(이하 P-OF)-‘POF’(아사히카세이의 등록상표)와 구별하기 위해 수지제 광섬유(P-OF)라 표현을 변경했다. 학회나 관련기관 등에서도 Plastic Optical Fiber에서 Polymer Optical Fiber로 변경하는 추세이다.-는 석영제 광섬유의 장점(고속성)을 유지하고 단점(강직성)을 극복할 수 있는 광전송체로서 기대되고 있다. 그렇지만 석영제 광섬유는 착실하게 개량되어 P-OF와 동등한 유연성을 가진 제품이 시판되는 상황이다.
또한 전선이나 전파 등을 이용한 통신 시스템의 고속화 검토도 급속하게 발전, 50M~1Gbps의 전송성능을 지닌 상품이 나오고 있다. P-OF 관계자는 현실을 직시하고 항상 위기감을 느끼면서 기존 기술로 도태되지 않도록 스스로 끊임없이 노력해야 한다.

2. 현재의 실력
P-OF를 적용대상으로 한 통신 시스템은 사실 매우 취약하다. 전용 광 트랜시버의 통신성능은 100Mbps 정도2)이며 대부분의 관련장치는 다른 전송체용으로 개발된 기기류를 전용 또는 개조하여 사용해야 한다. FTTH의 나머지 1마일을 POF로 접속하기 위한 시험 제작 검토가 반복되었지만 아직 제품화에는 이르지 못하고 있다(사진 1).

또 P-OF 자체도 범용 소재로서는 폴리메틸메타크리레이트에서 거의 진보되지 않고 있다. 현재로써는 50m 이내\100Mbps 정도가 실용적인 통신능력이라 할 수 있다. 즉, 이 범위에서 시장을 개척하는 것이 현실적인 해답이라 할 수 있다.
앞으로의 개발에 관해서는 반도체분야 및 통신분야 등의 관계자와 밀접한 관계를 유지하며 진행해 가야 할 것이다.

P-OF의 특징

P-OF란‘광신호’를 통과하는‘합성수지’의 통로이다. 이들의 장점에 관하여 다시 정리해 본다.

1. 광신호
최대의 장점은 전자파를 내지 않아 전자파의 영향을 받지 않는다는 점이다. 전기신호는 전선 속을 전기가 흐름으로써운반된다. 전류는 전자파를 발생하고 이 전자파는 다른 전선에 전류를 발생시킨다(＝프레밍의 법칙). 즉, 잡음이 발생한다. 잡음이 어느 정도의 크기로 되면 새로운 신호(오신호)로 되어 기기류를 오동작시킬 위험성이 있다.
전파신호는 전자파 그 자체이며 안테나를 중개하여 전기신호로 된다. 전기신호의 전송체인 전선은, 베어 상태에서는 안테나 기능을 담당한다. 즉, 전선과 전파는 서로 신호를 방해하는 관계이며 불필요한 전자파를 차폐 또는 제거하는 대책이 필수적이다. 또 전파는 파장대가 가까우면 서로 간섭하지만 빛은 간섭하지 않는다.
최근에 전자파에 의한 다양한 악영향이 사회문제화 되고 있으며 그 대책이 큰 비즈니스 찬스가 되고 있다.

2. 합성수지
일본 이름인 합성수지보다 영어 이름인 플라스틱 쪽이 더 친숙하다. 일반적으로 그 특징은 가전용에 적합한 범용성이며 품질 안정성, 가공성, 양산성, 가격 대응성 등에 우수하다. 광통신이 보급될 때에는 누구든지 간단하게 취급할 수 있으며 저가인 기기류가 필요하다. 역사에서 살펴보면 일반 소비자가 이용할 수 있는 상황이 되었을 경우, 대부분의 장치가 플라스틱화 되어 표준이 된 것이라 예상된다. 예를 들면 반도체의 보호재도 옛날에는 금속이나 무기물이었지만 지금을 수지가 일반적이다.
신호 전송체도 가정용으로의 사용을 고려한다면 조작성이나 간편성 등의 점에서 적정한 굵기를 가진 것이 바람직하다.
석영제 광섬유는 머리카락 정도의 가늘기이며간편하게 취급하기는 어렵다. 또 통신용 전선은 전자파 차폐대책의 영향으로 굵고 무겁다. 즉, P-OF의 잠재적인 요구는 간단함, 편리함, 그리고 저가를 어떻게 실현할 수 있는가의 여부에 달려 있다. 이를 위해서는 기존 기술의 진보를 염두에 두면서 경합 및 공존을 도모하는 노력, 연구가 필요하다.

P-OF의 용도

현재로써는 무전자파를 목적으로 하여 검토하는 것이 효과적일 것이다. 또 즉시 대응할 수 있는 저속통신 분야에서 실용화를 도모하는 것이 현명하다고 생각된다. 전자파의 영향을 극단적으로 피해야하는 용도에서 전개해야 한다는 것을 시사해주고 있다. 기호성이 강한 시장, 안전성에 무게를 두는 시장, 국제동향에 민감한 시장에서 실적을 쌓아 가는 것도 하나의 대책이다.

1. 시청각 시장
잡음이 없는 음이나 화상은 사람에게 멋진 감동을 선사해준다. 옛날 TV는 안테나에서 피더선으로 배선되었지만 언제인가부터 급속하게 동축케이블로 바뀌었다. 이것은 나(裸)전선에 가까운 피더선을 전자파 차폐재＝금속에 의해 피복한 것으로, 잡음을 저감하여 양질의 화상을 얻기 위한 신호 전송체이다. 현재 광케이블 TV 송수신을 이용하는 사람은 일반 가정용 TV의 화질이 나쁘다고 지적한다.
음악감상이 취미인 사람은 오디오 장치 사이를 광케이블로 접속한다. 현 AV 기기의 신호전송 레벨에서도 실제로 광 배선을 이용하면 전선과의 차이를 알 수 있다. 먼저 일반적인 사람들에게 이러한 차이를 체감시킨 후, 도입 및 확대를 도모하는 것도 중요하다.

2. 수비성 시장
전파신호는 간단하게 도청할 수 있다. 전파는 불특정 다수를 대상으로 한 통신수단으로 적합하다. 디지털 신호화나 암호화에 의해 기밀성을 증가시킬 수는 있지만, 전파는 어떤 방향으로든 무차별적으로 흐르게 된다. 즉, 전파통신은 비밀정보를 취급하는 경우나 정보의 누설이 우려되는 경우에는 부적절하다. 또한 전기신호도 도청이 가능하며 전화선＝전선에서 발생하는 미약 전파를 흡수하여 전달정보를 판독하는 도청기도 있다.
그러나 광섬유에서는 전파가 발생하지 않는다. 즉, 전파나 전선은 정보관리 면에서의 안전성에서 광섬유보다 뒤떨어진다.

3. 금전거래 시장
앞으로는 가정에서 인터넷을 이용한 상품거래나 금융거래가 일반화될 것이라 예상되고 있다. 그러나 집안에는 강력한 전자파를 발생시키는 기기가 많다. 예를 들면 전자기기(전자레인지, 조리기 등)나 전동기기(세탁기, 냉장고 등)이다. 이러한 기기들이 원인이 되어 발생하는 최악의 사태를 상상해보자.
전선이나 전파의 매체에 의한 금전거래 중, 전자파에 의해 오신호가 발생하여 실제 개수나 금액과는 완전히 다른 정보가 흘렀을 경우이다. 상호간의 장치는 완전히 정상이지만 의도하지 않은 거래가 성립될 수 있다. 이러한 경우, 누가 책임을 져야 할 것인가. 또 의도적으로 범죄를 목적으로 하여 사용될 위험도 부정할 수 없다.

4. 경량/소형 시장
통신용 전선은 앞으로 점점 굵고 무거워질 것이다. 통신속도가 고속화돼 가면 필수적으로 전자파를 보다 완전하게 방지해야 하기 때문이다. 전선 하나 하나를 전자파 차폐재로 씌워야 한다. 수송설비(자동차, 비행기 등)에 있어서는 중량이 증가되어 지구 전체의 에너지 절감 흐름에 역행하게 된다. 이것은 자동차 분야에서 광통신이 검토되고 있는 요인 중 하나이기도 하다.
또 반도체 분야에서는 고속화가 중요 테마 중 하나이며 전기신호에 의한 정보전달의 한계가 지적되고 있다. 신호의 지연이나 전자파에 의한 오신호가 문제되고 있다.

5. 기타
사람의 생명과 깊게 관련된 직장(예를 들면, 의료기관)에서도 안전한 정보전달 수단은 반드시 필요하다.
일찍이 자기 카드를 이용한 프리페이드 카드가 출시되었을 무렵, 위조가 잇따라 발생되어 현재 고액 카드는 발행되지 않고 있다. 자기 카드에서 경험한 실패를 반복하지 않도록 시장에 강하게 호소해야 할 것이다.
간단히 정보를 해독, 파괴할 수 있는 통신매체는 고도의 정보화 사회에 있어서 바람직하지 않다. 중대한 손해가 우려되는 경우에는 보다 안전한 정보 전달방법을 선택하는 것이 합리적이다.