2 Web view부록 Ⅰ. 측정 불확도 38 부록 Ⅱ. LTPD 42 부록 Ⅲ. 물리적 상태 검사 43 부록 Ⅳ. 시험성적서 작성 예시 44 부록 Ⅴ. 용어정리 50 Contents

정보통신단체표준 제정일 : 2003년 11월

광 커넥터 및 광 점퍼어셈블리

특성 및 신뢰성 시험절차서

(Characteristics & Reliability Test Procedure

for Optical Connectors and Jumper

Assemblies)

한국정보통신기술협회

2

서 문

1. 표준의 목적

두 개의 플러그와 한 개의 어댑터로 구성되어 광 특성에 변화 없이 부품을 연결한는데

이용되는 커넥터와 부품 혹은 장비 양단을 연결 시키는데 이용되는 점퍼 케이블은 요구되는

특성 뿐아니라 신뢰성이 보장되어야 한다. 이에 본 문서는 국제 및 국내 표준서를 바탕으로 국내

광 커플러 및 점퍼 케이블 어셈블리의 특성 및 신뢰성 시험에 적합하도록 개발되었다.

2. 참조권고 및 표준

2.1 국제표준(권고) 가. Telcordia

(1) Telcordia GR-326-CORE : Generic Requirements for Singlemode Optical Connectors and Jumper Assemblies

(2) Telcordia GR-1435-CORE : Generic Requirements for Multi-Fiber Optical Connectors

(3) Telcordia GR-1221-CORE Generic Reliability Assurance Requirements for Passive Optical Components

나. EIA/TIA (1) EIA/TIA-455-107A(FOTP-107) Determination of Component Reflectance or

Link/System Return Loss Using a Loss Test Set (2) EIA/TIA-455-8(FOTP-8) Measurement of Splice or Connector Loss and

Refletance Using an OTDR(3) EIA/TIA-455-171A:Attenuation by Substitution Measurement for Short-

Length Multimode Graded-Index and Single Mode Optical Fiber Cable Assemblies

(4) EIA/TIA-455-3A Procedure to Measure Temperature Cycling Effects on Optical Fibers, Optical Cable, and Other Passive Fiber Optiec Components

(5) EIA/TIA-455-4B Fiber Optic Component Temperature Life Test(6) EIA/TIA-455-5B Humidity Test Procedure for Fiber Optic Components(7) EIA/TIA-455-13A Visual and mechanical inspection of fiber, cable, connectors, and/or other fiber optic devices

다. MIL(1) MIL-STD-883E Method 1005.8 Steady-State Life(2) MIL-STD-883E Method 1010.7 Temperature Cycling(3) MIL-M-38510J General Specification for Microcircuits (LTPD)

3

라. IEC(1) IEC 61300-3-4 Fibre optic interconnecting devices and passive

components-Basic test and measurement procedures(2) IEC 60068-2-2 Basic Environmental Testing Procedures-Tests-Tests B : Dry

Heat(3) IEC 60068-2-3 Basic Environmental Testing Procedures-Tests-Tests Ca :

Damp Heat, steady state(4) IEC 60068-2-38 Basic Environmental Testing Procedures-Tests-Test Z/AD :

Composite Temperature/Humidity Cyclic Test

2.2 국내표준

2.3 기타

가.KRISS-99-070-SP 측정불확도 표현지침(한국표준과학연구원)나.KASTO03-25-2030-295 광감쇠기 표준교정절차서(한국계량측정협회)

3. 국제표준(권고)과의 비교

3.1 국제 표준(권고)과의 관련성

본 표준은 Telcordia GR-326-CORE Issue 3, 1999, GR-1435-CORE Issue 1, 1994 를

기본으로 작성하였으며, 시험절차는 EIA/TIA-455, MIL-883E, IEC 61300 와 IEC 60068등을

참조하여 작성하였다.

3.2 상기 국제표준(권고)등에 대한 추가사항 등

3.3 참조한 국제표준(권고)과 장 구성이 상이함을 표로 나타낸다.

4. 지적재산권 관련사항

5. 적합인증 관련사항

6. 표준의 이력

4

PREFACE

1. Purpose of standardConnectors are passive optical components that are intended to be remated

many times with no change in performance, consisting of three componets:two plugs and one adapter. This standard based on international and domestic standards covers the optical performance and reliability test for connectors.

2. Reference Recommendation and Standard2.1 International Standard (Recommendation)

A. Telcordia(1) Telcordia GR-326-CORE : Generic Requirements for Singlemode Optical

Connectors and Jumper Assemblies (2) Telcordia GR-1435-CORE : Generic Requirements for Multi-Fiber Optical

Connectors (3) Telcordia GR-1221-CORE Generic Reliability Assurance Requirements for

Passive Optical ComponentsB. EIA/TIA

(1) EIA/TIA-455-107A(FOTP-107) Determination of Component Reflectance or Link/System Return Loss Using a Loss Test Set (2) EIA/TIA-455-8(FOTP-8) Measurement of Splice or Connector Loss and

Refletance Using an OTDR(3) EIA/TIA-455-171A:Attenuation by Substitution Measurement for Short-

Length Multimode Graded-Index and Single Mode Optical Fiber Cable Assemblies

(4) EIA/TIA-455-3A Procedure to Measure Temperature Cycling Effects on Optical Fibers, Optical Cable, and Other Passive Fiber Optiec Components

(5) EIA/TIA-455-4B Fiber Optic Component Temperature Life Test(6) EIA/TIA-455-5B Humidity Test Procedure for Fiber Optic Components(7) EIA/TIA-455-13A Visual and mechanical inspection of fiber, cable, connectors, and/or other fiber optic devices

C. MIL(1) MIL-STD-883E Method 1005.8 Steady-State Life(2) MIL-STD-883E Method 1010.7 Temperature Cycling(3) MIL-M-38510J General Specification for Microcircuits (LTPD)

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D. IEC(1) IEC 61300-3-4 Fibre optic interconnecting devices and passive

components-Basic test and measurement procedures(2) IEC 60068-2-2 Basic Environmental Testing Procedures-Tests-Tests B : Dry

Heat(3) IEC 60068-2-3 Basic Environmental Testing Procedures-Tests-Tests Ca :

Damp Heat, steady state(4) IEC 60068-2-38 Basic Environmental Testing Procedures-Tests-Test Z/AD :

Composite Temperature/Humidity Cyclic Test

2.2 Domestic Standard

2.3 The others가. KRISS-99-070-SP KRISS Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement나. KASTO03-25-2030-295 Standard Comparison Calibration Procedure of Optical Attenuators

3. Compare with International Standard (Recommendation)3.1 Relation to International Standard (Recommendation)

This Standard is based on Telcordia GR-326-CORE Issue3, 1999 and GR-1435-CORE Issue 1, 1994. The test procedure refers to EIA/TIA-455, MIL-883E, IEC 61300 and IEC 60068, etc.

6

목 차

1. 개요 ................................................................................................10

2. 표준의 구성 및 적용범위 ....................................................................10

3. 특성 시험

3.1 특성 시험 항목..............................................................................10

3.2 특성 시험 필요 장비.......................................................................10

3.3 특성 시험 절차 .............................................................................11

3.4 데이터의 처리 ..............................................................................17

4. 신뢰성 시험

4.1 신뢰성 시험 항목...........................................................................19

4.2 신뢰성 시험 필요 장비...................................................................20

4.3 신뢰성 시험 절차 ..........................................................................21

5. 시험성적서 .......................................................................................36

부록 Ⅰ. 측정 불확도 .............................................................................38

부록 Ⅱ. LTPD ......................................................................................42

부록 Ⅲ. 물리적 상태 검사 ......................................................................43

부록 Ⅳ. 시험성적서 작성 예시 ................................................................44

부록 Ⅴ. 용어정리 ..................................................................................50

7

Contents

1. Introduction ...................................................................................10

2. Composition and Scope of Standard ..............................................10

3. Performance Test

3.1 Performance Test Items.............................................................10

3.2. Performanc Test Apparatus ......................................................10

3.3 Performance Test Procedure.....................................................11

3.4 Data Expression .......................................................................17

4.Reliability Test

4.1 Performance Test Items ............................................................19

4.2 Reliability Test Apparatus .........................................................20

4.3 Reliability Test Procedure .........................................................21

5. Test Result Report .........................................................................36

Appendix Ⅰ. Uncertanity in Measurement ...........................................38

Appendix Ⅱ. LTPD ...............................................................................42

Appendix Ⅲ. Visual Inspection ............................................................43

Appendix Ⅳ. Example of Test Result Report ......................................44

Appendix Ⅴ. Glossary .........................................................................501. 개요

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플러그와 피그테일, 어댑터로 구성되어 광 특성에 변화 없이 부품을 연결한는데 이용되는 광

커넥터 및 점퍼 어셈블리는 가입자 댁내 설치 및 선로 설비를 위해서 또는 장비와 전화국 설비를

연결하는데 필요한 부품이다. 이 문서는 국제 및 국내 표준서를 바탕으로 국내 단일 모드 광

커넥터 및 점퍼 어셈블리 그리고 다중 광 커넥터의 특성 및 신뢰성 시험에 적합하도록

개발되었으며, 구입자 및 공급자의 부품 특성 및 신뢰성에 대한 시험 지침 및 이해를 목적으로

한다.

2. 표준의 구성 및 적용 범위

본 국내 표준안은 광 커넥터 및 점퍼 어셈블리의 특성 및 신뢰성 시험 항목, 시험 방법 및

절차와 시험 성적서로 구성되어 있다. 광 커넥터 및 점퍼 어셈블리의 특성 평가를 위해 불확도를

통해 신뢰성 있는 측정 결과의 표현 지침을 보이고, 그 성능이 다양한 환경 조건에 적합한지를

판단하기 위한 신뢰성 시험의 기준 및 이해를 목적으로 하였다. 본 표준안은 크게 특성 시험 및

신뢰성 시험으로 구분된다. 따라서 사용자의 편의를 위해 3.특성 시험, 4. 신뢰성 시험 으로

구분하였다.

3. 특성 시험

3.1 특성 시험 항목

측정 항목은 구매자 등의 별도의 요구에 따라 그 항목이 추가될 수 있으며 본 표준안에서는 광

커넥터 및 점퍼 어셈블리 특성에 기본적으로 요구되는 항목을 제시하였다. 이는 Telcordia GR-326-CORE, GR-1435-CORE 및 국제 규격에 근거하였다.

3.3.1 삽입 손실 (Insertion Loss) 3.3.2 반사율 (Reflectance)

3.2 특성 시험 필요 장비

커플러 시험에 기본적으로 광원과 광 검출기가 사용된다. 가. 광원 (Optical Source) 광원은 시험 샘플을 측정하는 동안 안정적인 성능을 보여야 한다. 성능이 광원의 스펙트럼

특성에 의해 영향을 받으므로 광원의 파장이나 대역폭의 요구사항, 간섭성(coherence) 및 편광

특성이 구체적으로 명시되어야 한다. 나. 광 검출기 (Optical detector) 어떤 검출기의 비선형성도 직접적으로 측정 오차에 영향을 주게된다. 그러므로 검출기 및

이와 연관된 증폭기 회로가 전 측정 범위에 대해 충분히 좋은 선형성을 보이는지를 확인하여야

한다. 광 검출기의 포화 수준은 검출기 동작 범위보다 최소 10dB 큰 값을 가져야 한다.

9

다. 임의의 연결점 (TJ:Temporary joint)임의의 연결점에서의 삽입 손실은 측정을 수행하기 위해 요구되는 시간에 대해 충분히

안정적이어야 한다. 열융착이 권장된다. 라. 참조 광섬유 (Reference fiber)

시험 중 이용되는 한 개의 참조 광섬유 혹은 두개의 참조 접속용 광섬유의 규격이 명시되어야

한다.

3.3 특성 시험 절차

Transmission 측정 방법과 OTDR 측정 방법을 이용하여 삽입 손실과 반사율을 측정할 수

있다. 각 측정방법에 대해서 (그림 3) 과 같이 스위치를 이용하면 여러 채널의 경우에도

용이하게 측정할 수 있다. 광 커넥터 및 점퍼 케이블은 아래와 같은 배치의 피그테일 어셈블리나

점퍼 케이블 어셈블리를 통해 특성 시험을 할 수 있다.

(그림 1)/(GR-326-CORE) Pigtail Assembly

(그림 2)/(GR-326-CORE) Jumper Cable Assembly

(1) Transmission Measurement 방법

10

광원과 검출기를 이용한다.

(그림 3)/(GR-326-CORE) Transmission Measurement Facility 이 경우 요구되는 장비는 다음과 같다.

- Two Optical Source : 1310 nm, 1550 nm- A two-way optical Switch (Switch 3)

Two multichannel optical Switch (Switch 1, Switch 2)- Optical coupler (for reflectance measurement)- Optical Power Meter

여기에서 채널 m 은 참조 채널이다. 각 채널의 파워를 정규화시키기 위해서 채널 m 의 파워를

측정한다. 실제로 최소 4 개의 참조 광섬유가 사용된다.광원에서 나온 시험 샘플을 연결하기 위한 융착은 손실과 전송 측정에 안정적이도록

이루어져야 한다. 열 융착이 권장된다. 모드 필터가 커넥터 양단에서 요구된다. 단일모드전송의 경우 고차모드를 제거하기 위해 2m 길이의 점퍼 케이블에 대해 2회의 360 도 루프를 형성한다.

(2) OTDR Measurement 방법

11

(그림 4)/(GR-326-CORE) OTDR Measurement Facility

이 경우 요구되는 장비는 다음과 같다. - An Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)- Two multichannel optical switches (Switch 1, Switch 2)

반사율 측정 시에는 버퍼 광섬유 릴이 필요하다. 버퍼 광섬유는 OTDR 을 이용하여 손실을

측정하는데 필요한 표시자(marker) 를 위치시키는데 사용된다. 버퍼 광섬유는 이러한 표시자에

요구되는 거리보다 다소 길어야 한다.시험상에 있는 커넥터로 부착시키기 위한 점퍼 케이블은 버퍼 광섬유에 연결된다. 이러한

연결은 안정적이고 낮은 반사 특성을 가져야 하며 열 융착이 권장된다. 마찬가지로 단일 모드

전송을 보장하기 위해 그림과 같이 모드 필터가 요구된다. 융착은 열융착이 안정적이다.

3.3.1 삽입 손실 (Insertion Loss)

12

앞서 소개된 두가지 측정 방법을 이용하여 아래와 같이 삽입 손실을 측정할 수 있다.

(1) Transmisson Measurement (그림3)

시간 t 에 채널 i 에서의 커넥터 어셈블리의 손실은 시간 t 에 전송된 파워값의 측정과 시험

마지막에 이루어진 cutback 측정을 기본으로 한다.시간 t 에서의 손실은 다음과 같다.

---------------------- (식 3-1)Li,CB : cutback 방법에 의한 채널 i 에서의 손실

= pi,b(b 지점에서 광섬유 i 에서 cutback 방법에 의해 측정된 파워)-pi,a(a 지점에서 광섬유 i 에서 cutback 방법에 의해 측정된 파워)

Pi,CB : cutback 측정이 이루어지는 시간 t 에서의 광 파워

Pi,t : 시간 t 에 채널 i 에서 정규화된 광 파워

= pi,t(채널 i 셋팅되어 시간 t 에서 스위치 1 과 2 의 파워)-pm,t(참조 광섬유 m 에 셋팅되어

시간 t 에서 스위치 1 과 2 의 파워 )

(그림 5)/(GR-326-CORE) Cutback Measurement Location (Transmission)

(2) OTDR Measurement (그림 4)

시간 t 에 채널 i 에서의 커넥터 어셈블리의 손실은 커넥터를 지난 양쪽 방향에서 이루어진

측정 값으로부터 결정 될 수있다.

------------------------ (식 3-2)

Xfi,t : 채널 i 에 셋팅된 스위치 1 과 연결된 DUT 에 대해 OTDR 표시기에서의 광 파워 변화

Xri,f : 싀위치 1 은 채널 r 과 연결되어 있고, 채널 i 는 스위치 2 에 셋팅된 상태의 DUT 에 대해

13

OTDR 표시기에서의 광 파워 변화

Ki : 채널 i 에 대한 상수값

(그림 6)/(GR-326-CORE) OTDR Response to a connectorKi 는 cutback 측정으로부터 결정된다.Ki=pi,b – pi,a – (Xfi,CB + Xri,CB)/2

pi,b and pi,a : 각각 a, b 지점에서 광섬유 i 에서의 cutback 방법에 의한 파워 측정

Xfi,CB and Xri,CB : cutback 방법에 의해 측정하는 시간에서의 OTDR 에 의한 측정값

(그림 7)/(GR-326-CORE) Cutback Measurement Location (OTDR)

3.3.2 반사 특성 (Reflectance)

(1) Transmission Measurement (그림3)

14

----------------------- (식 3-3)P : Pi,t-Pi,o

Pi,t : 채널 i 에서의 정규화된 반사 파워 값

= pi,t(채널 i 에 스위치 1, 채널 r 에 스위치 2 가 연결되어 측정된 파워)-pm,t(채널 m 에

스위치 1 과 2 가 연결되어 측정된 광 파워)Pi,o : 스위치 간에 커넥터 없이 스위치 1 과 2 가 직접적으로 스플라이싱 된 상태에서

광섬유로부터 측정된 정규화된 파워

Gi : a constant(below)Gi=Pi,t-S+10log(1-10-P/10)S : 반사 터미네이터의 반사율

P=Pi,t-Pi,o

Pi,t : 반사율 S 로 종단된 채널 i 에서의 정규화된 반사 파워

Pi,o : 반사 종단과 스위치 1 사이의 광섬유에 mandrel wrap 이 형성된 상태에서의 정규화된

파워 값

(2) OTDR Measurement (그림4) ---------------------- (식 3-4)

Hi,t : OTDR 추적에 의한 반사 크기

Ci : 채널 i 에 대한 상수값

= B-10logTB : 광섬유에서의 반사계수 (근사적으로, 분산 이동 없는 단일 모드 광섬유에 있어, 1310nm 영역에서는 49~50dB 의 값을, 1550 nm 대역에서는 51~52 dBm 의 값을 갖는다.)T : OTDR 펄스에서의 지속 시간

When H > 5dB :Ri,t=2Hi,t-Ci

※ 다중 광 커넥터의 경우도 단임 모드 광 커넥터의 경우와 마찬가지로 위의 방법에 준하여 삽입

손실 및 반사율 특성 시험을 할 수 있다.

3.3 데이터의 처리

본 문서에서는 한국표준과학연구원(KRISS) 측정불확도 표현지침 KRISS-98-096-SP 에 따라

불확도에 근거하여 데이터를 처리하는 것을 권장한다. 아래에는 한국계량측정협회의 광감쇠기

표준교정절차서 KASTO03-25-2030-295 를 참고하여 광 커넥터 및 광 점퍼어셈블리의 삽입

15

손실을 특정할 경우 측정 및 데이터 분석을 위한 수학적 모델을 예시하였다. 이외에 대역폭 및

편광 의존 손실 등의 다른 특성을 측정할 경우에도 사용되는 장비는 시험 구성에 따라 적합한

데이터 분석이 이루어져야 한다.

3.4.1 데이터 분석의 수학적 모델

Ax=f(As, Asu, Acp,Alu,Ali,Asr) =As+Asu-Acp+Alu-Ali+Asr여기에서, Ax : 추정값

As : 지시 표준값이 갖는 측정오차값

Asu : 표준값이 갖는 불확도

Acp : Connector 사용에 따른 측정 재현상의 불안전요소를 적용

Alu : STD. Source UncertaintyAli : D.U.T Linearity (Level 변환에 따른 Drift)=Ael(D.U.T 실제값)-Asl(Setting 한

Nominal 값)Asr : STD. 유한 분해능에 의한 불확도

감도계수 : cAs=Ax/As=1 cAsu=Ax/Asu=1 cAcp=Ax/Acp=-1 cAlu=Ax/Alu=1 cAli=Ax/Ali=-1 cAsr=Ax/Asr=1

3.4.2 불확도의 평가

측정결과의 신뢰성을 나타내기 위하여 사용되어 온 여러가지 중에서 표현방법의 통일을 위해

1993년 국제표준화기구(ISO) 에서 발행된 측정 불확도 표현 지침서에 따라

한국표준과학연구원 (KRISS) 에서 측정량의 합리적인 추정값이 이루는 분포의 대부분을 포함할

것으로 기대되는 측정결과 주위의 어떤 구간을 제공해 주자는 목적에서 도입었되고 권장하고

있는 확장 불확도를 사용하기로 한다. 이하 데이터 처리 및 시험 성적서에 있어서도 확장

불확도를 이용한다. 광 커넥터 및 광 점퍼어셈블리 측정 데이터의 불확도는 약 95% 의 신뢰수준을 주는 포함인자

k=2 를 곱한 표준불확도를 근거로 한다. 이 방법은 한국계량측정협회의 광감쇠기

표준교정절차서 KASTO03-25-2030-295 를 참고로 하였다. 광 커넥터 및 광 점퍼어셈블리에

대한 불확도 평가 방법은 다음과 같으며 그 이하 시험 결과표에 측정 불확도 계산값을 넣어

신뢰도 95% 에 해당하는 측정 값의 신뢰 구간을 정해주는 것을 권장한다.가. A형 불확도 : A형 불확도를 구하기 위해서는 반복 측정한 데이터가 필요하다. 반복 측정값의 개수는 4부터 10 사이의 개수로 한다. 여러 번 반복 측정하여 얻은 값에 대해 평균값 및 추정 표준편차 s 를 계산한다. 데이터 x 에 대해 산술평균값을 로 둘 경우

표준편차는 다음과 같이 구해진다.

16

------------- (식 3-5)

이들 평균치의 추정 불확도 u는

------------- (식 3-6)

나. B형 불확도 : B형 평가에 자주 있는, 정보가 적은 경우 측정 불확도의 상한과 하한 밖에

추정할 수 없을 수 있다. 이 경우 구하는 값이 같은 정도의 확률로 그 사이 어딘가에 들어가게

되는데 즉, 사각형 분포에 들어간다고 가정할 수있다. 직사각형 분포에 대한 표준불확도는 a 를

상한과 하한의 사이의 반범위 값이라 둘 경우 다음과 같이 구한다.

-------------- (식 3-7)

다. 합성표준불확도

위에서 구해진 표준불확도는 제곱합이 제곱근법(root sum square method) 에 따라

유효하게 합성할 수 있다. 라.확장불확도

포함인자 k=2 를 사용하여 95% 의 신뢰수준에서의 확장 불확도 값 U를 얻는다.

--------------- (식 3-8)

이상의 데이터 처리에 대한 예는 부록 Ⅰ을 참고할 수 있다.

4. 신뢰성 시험

4.1. 신뢰성 시험 항목

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신뢰성 시험 항목은 상황에 따라 그 항목이 추가될 수 있으며, 본 표준안에서는 단일모드

광커넥터 및 점퍼 어셈블리(Singlemode Optical Connectors and Jumper Assemblies)의

신뢰성 시험에 기본적으로 요구되는 항목을 제시하였다. 이는 Telcordia GR-326-CORE, Telcordia GR-1221-CORE 및 국제 규격에 근거하였다.

<표 4-1>#/<Telcordia GR-326-CORE> 광커넥터 및 점퍼 어셈블리 신뢰성 시험 항목

시험종류 참고규격 시험조건샘플링

[LTPD**]기준*

고온다습저장 EIA/TIA-455-5

75C, 90%RH for CO500 hrs.2000 hrs for info.75C,90%RH for UNC2000 hrs.5000 hrs for info.

10% R

고온저장 EIA/TIA-455-485C, <40%RH2000 hrs5000 hrs for info.

10% R

온도순환 EIA/TIA-455-3

-40C~70C for CO100 cycles500 for info-40C~85C for UNC500 cycles1000 for info

10% R

* : R은 Requirement로 수행하여야 하는 시험을 나타낸다.

** : 시료를 샘플링하는 방법으로 ‘부록I LTPD’를 참조한다.

4.2 신뢰성 시험 필요장비

가. 고온저장시험 장비

고온시험을 위해 온도가 85C 이상이고 상대 습도가 40%RH이하인 상태로 5000시간이상 동안 제어할 수 있는 장비이다.

나. 고온다습저장시험 장비

고온다습한 환경, 즉 온도가 75C 이고 상대습도가 90% 이거나, 온도가 85C 이고

상대습도가 85% 인 상태로 5000시간이상 제어될 수 있는 장비이다. 다. 온도순환시험 장비

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온도를 -40C에서 85C사이에서 순환할 수 있는 장치로 온도를 점차적으로 올리거나

내릴 수 있어야 하며, 극온에서 15분이상을 유지할 수 있어야 한다. 또한 이러한

순환을 안정적으로 1000번 이상 수행할 수 있는 장비이다. 라. 시료의 물리적 상태 검사 장비

외관 검사를 위한 장비는 3X이하의 확대경이고, Case, lead, seal등의 검사를 위한

장비는 10X~20X사이의 확대경이고, 시험 후 손상이나 위치변경등의 내부검사를 위한

장비는 30X의 확대경이다.마. 시료의 성능 측정 장비

성능을 측정하기 위한 측정장비는 “광통신 광커넥터 및 점퍼 어셈블리 특성시험절차”를

참조한다.

4.3 신뢰성 시험절차

4.3.1 고온저장 시험

이 시험은 광부품의 신뢰성을 보여주기 위하여 일정한 시간동안 높은 온도에 노출시킨 후에

광특성과 기계적특성의 변화를 측정하는 것이다.이 시험의 결과로 나타날 수 있는 고장으로는 물리적 강도 손상, 중요한 기계적 특성의 변화 및

전송 특성의 변화등으로 나타날 수 있다.

4.3.1.1 시험 방법 및 절차

가. 시료 준비

(1) 시험을 수행하기 위해 필요한 부가장비( Connector, Optical fiber 등)를

준비하고, 시험 측정에 적당한 Fixtures를 준비한다. (2) 시료 및 상기 장비의 규격을 명시한다.(3) 시험 수행을 위한 광섬유나 케이블의 길이는 최소가 되게 한다.

나. 시험 전 외관 검사

시험을 하기 전에 시료가 손상이 없는 것을 확인하기 위해 물리적 상태를 시각적으로

검사한다.다. 시험 전 시료 안정화

시료를 온도 23 2 C, 상대습도 50 5 %의 환경에서 24시간 이상 동안 유지한다. 라. 시험 전 성능 측정

시험을 수행하기 전에 표준 상온 상태에서 시료의 성능을 측정한다.마. 시험 수행

(1) 시료 장착

(가) 시료가 적절히 시험될 수 있게 챔버안에 설치하여, 각각의 시료가 같은 온도에

노출될 수 있게 위치시킨다.

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(나) 시료를 챔버안에 놓을 때에는 구부림이나 뒤틀림이 발생하기 않도록 주의한다.(다) 시료의 광 연결을 위해 사용되는 스플라이스와 컨넥터는 시험 챔버의 바깥에

위치시킨다.(2) 상온에서 온도를 점차적으로 올린다. (1C/분 이하)(3) 시험 수행중에도 시료의 성능을 측정한다. (최소한 100, 168, 500, 1000, 2000

및 5000시간에서 측정한다)(4) 시험 기간이 끝나면 온도를 상온으로 점차적으로 내린다. (1C/분 이하)(5) 시험 조건

(가) 온도 : 85C (2C) (나) 습도 : < 40%RH(다) 기간 (온도가 고온에서 안정된 이후의 기간)

- 2000 시간 for qualification- 5000 시간 for information

바. 시험 후 시료 안정화

시료를 온도 23 2 C, 상대습도 50 5 %의 환경에서 1~2시간 동안 유지한다.사. 시험 후 성능 측정

시험을 수행한 후에 시료의 성능을 측정하여 시험 전, 시험 동안, 시험 후의 성능

변화를 비교한다.아. 시험 후 외관 검사

시험을 수행한 후에 시료의 물리적 상태를 시각적으로 검사하여 시험 전과 시험 후의

외관 변화를 비교한다.

4.3.1.2 시험결과 포함 항목

시험 결과에 포함되어야 하는 정보는 아래와 같다.가. 필수항목

(1) 시험제목

(2) 시험에 사용된 광부품

(3) 시험 수행 방법

(4) 시험 전, 후 외관 검사 결과

(5) 시험 전, 동안, 후의 성능 측정 결과

(6) 시험수행날짜

나. 선택항목

(1) 성능 측정을 위한 절차

(2) 시험에 사용된 장비 및 가장 최근에 교정된 날짜

(3) 시험에 사용된 Fixture

20

(4) 온도 측정 장치가 놓인 위치

(5) 시험 수행자

4.3.2 고온다습저장 시험

이 시험은 광부품의 신뢰성을 보여주기 위하여 일정한 시간동안 높은 온도와 습도에 노출시킨

후에 광특성과 기계적특성의 변화를 측정하는 것이다.이 시험의 결과로 나타날 수 있는 고장으로는 광섬유의 물리적 손상, 관련 소자의 고장, 전송

특성의 변화등으로 나타날 수 있다. 시험 수행중 시료에 물방울이 떨어지지 않도록 주의해야

한다.

4.3.2.1 시험 방법 및 절차

가. 시료 준비


준비하고, 시험 측정에 적당한 Fixtures를 준비한다. (2) 시료 및 상기 장비의 규격을 명시한다. (3) 시험 수행을 위한 광섬유나 케이블의 길이는 최소가 되게 한다.



검사한다. 다. 시험 전 시료 안정화

시료를 온도 50 5 C, 상대습도 33% 이하의 환경에서 24시간 이상 동안 유지하고, 온도 23 2 C, 상대습도 50 5 % 환경이 되도록 한다.

라. 시험 전 성능 측정

시험을 수행하기 전에 표준 상온 상태에서 시료의 성능을 측정한다. 마. 시험 수행

(1) 시료 장착

(가) 시료가 적절히 시험될 수 있게 챔버안에 설치하여, 각각의 시료가 같은 습도와

온도에 노출될 수 있게 위치시킨다.(나) 시료를 챔버안에 놓을 때에는 구부림이나 뒤틀림이 발생하기 않도록 주의한다.(다) 시료의 광 연결을 위해 사용되는 스플라이스와 컨넥터는 시험 챔버의 바깥에

위치시킨다.(2) 상온, 습도 비제어 상태에서 고온 다습한 상태로 올린다.(3) 시험 수행중에도 시료의 성능을 측정한다. (100, 168, 500, 1000, 2000 및

5000시간에서 측정한다)(4) 시험 기간이 끝나면, 챔버를 표준 상온과 비제어 습도 상태로 되돌린다. (5) 시험 조건

21

(가) 온도/습도 조건 1 : 75C (2C) / 90% (5%)RH(나) 온도/습도 조건 2 : 85C (2C) / 85% (5%)RH(다) 기간

- Non-Hermetic for CO 500 시간 for qualification, 2000 시간 for information

- Non-Hermetic for UNC 2000 시간 for qualification, 5000 시간 for information









(1) 시험제목






나. 선택항목



(3) 시험에 사용된 Fixture(4) 온도 측정 장치가 놓인 위치


4.3.3 온도순환 시험

이 시험은 광부품의 신뢰성을 보여주기 위하여 온도 변화를 준 후에 광특성과 기계적특성의

변화를 측정하는 것이다. 특정 온도에서의 허용오차는 2C 를 만족해야 한다. Fixture는 ‘heat sink’효과가 최소한으로 발생하도록 가능한 가볍게 제작한다.

22

이 시험의 결과로 나타날 수 있는 고장으로는 물리적 손상, 중요한 기계적 특성의 변화 및 전송

특성의 변화등으로 나타날 수 있다.

4.3.3.1 시험 방법 및 절차

가. 시료 준비


준비하고, 시험 측정에 적당한 Fixtures를 준비한다. (2) 시료 및 상기 장비의 규격을 명시한다. (3) 시험 수행을 위한 광섬유나 케이블의 길이는 최소가 되게 한다.



검사한다. 다. 시험 전 시료 안정화

시료를 온도 23 2 C, 상대습도 50 5 %의 환경에서 24시간 이상 동안 유지한다.라. 시험 전 성능 측정

시험을 수행하기 전에 표준 상온 상태에서 시료의 성능을 측정한다.마. 시험 수행

(1) 시료 장착

(가)시료가 적절히 시험될 수 있게 챔버안에 설치하여, 각각의 시료가 같은 온도에

노출될 수 있게 위치시킨다.(나)시료를 챔버안에 놓을 때에는 구부림이나 뒤틀림이 발생하기 않도록 주의한다.(다)시료의 광 연결을 위해 사용되는 스플라이스와 컨넥터는 시험 챔버의 바깥에

위치시킨다.(2) 온도 순환을 위해 온도를 점차적으로 올리거나 내린다. (3) 시험 수행중에도 시료의 성능을 측정한다. (극온에서 노출시간이 끝나는 시점에서

측정한다)(4) 마지막 온도 순환을 끝낸 후 시료를 온도 23 2 C 로 되돌리고 시료의 성능을

측정한다.(5) 시험 조건

(가)온도

- -40C ~ 75C (2C) for CO- -40C ~ 85C (2C) for RT/UNC

(나) 극온에서의 시간 : 15 분(다) 순환 횟수

- 100번 for qualification, 500번 for information for CO- 500번 for qualification, 1000번 for information for RT/UNC

23









(1) 시험제목






나. 선택항목



(3) 시험에 사용된 Fixture(4) 온도 측정 장치가 놓인 위치


24

5. 시험성적서

5.1 광 커넥터 및 광 점퍼어셈블리 의 성능 시험 성적서에 포함되어야 할 내용은 다음과 같다.

가. 시험 제목

나. 시험성적서 발급번호, 발급기관 및 발급날짜

다. 시험의뢰자

(1) 기관명 및 대표이사

(2) 주소 및 전화번호

라. 시험 종류

마. 시험 목적

바. 관련 표준

사. 시험 환경

아. 시험 장비

(1) 장비명

(2) 장비제조업체, 모델명 및 기기번호

(3) 장비주요 스펙 (불확도 명시)(4) 장비구입날짜 및 교정날짜(교정기관)

자. 시험 결과

(1) 광학적 성능 측정 값

(3) 데이터 분석 결과(신뢰수준 95%, k=2)차. 시험 수행일

카. 시험 수행자 (시험 담당자)타. 결과 확인자 및 확인 날짜

5.2 광 커넥터 및 광 점퍼어셈블리의 신뢰성 시험 성적서에 포함되어야 할 내용은 다음과

25

같다.

가. 시험 제목

나. 시험성적서 발급번호, 발급기관 및 발급날짜

다. 시험의뢰자

(1) 기관명 및 대표이사

(2) 주소 및 전화번호

라. 시험 종류

마. 시험 목적

바. 관련 표준

사. 시험의뢰 광부품

(1) 품명

(2) 관련 스펙 (형태, 길이, 재질, 용도, 개수 등)(3) 성능 Pass/Fail 기준

(4) 제작일자

아. 시험장비

(1) 장비명

(2) 장비제조업체 및 모델명

(3) 장비주요 스펙 (필요시)(4) 장비구입날짜 및 교정날짜(교정기관)

자. 시험 수행 방법

(1) 신뢰성 시험 조건

(2) 신뢰성 시험 구성 (온도관련 시험시, 온도 측정 장치가 놓인 위치)(1) 시험에 사용된 Fixture (재질, 크기, 형태 등)(2) 외관 검사 항목 및 검사 방법

(3) 성능 측정 항목 및 측정 방법

차. 시험 결과


(1) 시험 전, 동안(필요시), 후의 성능 측정 결과

(2) 신뢰성 시험 통과 여부 및 종합평가

카. 시험 수행일

타. 시험 수행자 (시험 담당자) 파. 결과 확인자 및 확인 날짜

26

부록 Ⅰ 측정 불확도

성능 시험 측정 결과 데이터 분석 예는 아래와 같다.

Ⅰ.1.측정 데이터

<표 Ⅰ-1> 광 커넥터 시험 항목 삽입 손실값 (파장 1550 nm)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Uni

t0.2 0.237 0.234 0.235 0.236 0.235 0.237 0.235 0.233 0.233 0.233 dB

<표 Ⅰ-2> 선형성 (Linearity)파장 선형성(Ael(D.U.T 실제값)-Asl(Setting 한 공칭값)) 단위

1550nm 0.000 dB0.035 dB0.028 dB0.039 dB0.008 dB0.010 dB-0.024 dB-0.037 dB-0.043 dB-0.043 dB-0.051 dB-0.055 dB-0.059 dB

Ⅰ.2 불확도 계산

Ⅰ.2 .1 A 형 불확도

위의 반복 측정(10 회) 데이터로부터 얻을 수 있다.<표 Ⅰ-3> A 형 불확도 계산 결과

Wavelength 설정 레벨 측정평균 실험표준편차 A 형 불확도 Unit1550nm 0.0 (Ref) 0.000 0.000 0.000 dB

0.200 0.235 0.0015 0.002 dB

27

설정레벨

측정횟수

가. 설정 레벨 : 목적하는 수치

나. 측정 평균 : 위의 경우는 m=10 회의 반복 측정을 하였으므로 그 10 회의 산술평균값이다.예)

다. 실험 표준 편차

측정값이 어느정도 넓게 흩어져 있는지에 대한 데이터이다. 표준편차에 대한 ‘참값’ 은 상당히

큰 개수(무한대)에서 구하는 것만 가능합니다. 개수가 적으면, 표준편차의 추정값 밖에 구할 수

없다.

라. A형 불확도

예)

Ⅰ.2.2 B 형 불확도

장비 불확도나 커넥터 손실등 기존의 정보 또는 문헌, 측정에 관한 과거의 경험으로부터 얻는다. 이 경우 표준값이 갖는 불확도(Asu), 커넥터 사용에 따른 측정 재현상의 불안전 요소 (Acp), 광원의 불확도 (Alu), D.U.T 의 선형성(Ali), 유한 분해능에 의한 불확도(Asr) 가

고려된다.<표 Ⅰ-4> B형 불확도 계산 결과

요인 표준불확도

Asu 0.39% 0.008dBAcp 0.1% 0.002dBAlu 0.019dB 0.010dBAli 0.098dB 0.057dBAsr 0.001 0.0003dB

28

Ⅰ.2.3 합성표준불확도

Ⅰ.2.4 U 확장불확도

U= uck(포함인자)=uc2=0.117dB

<표 Ⅰ-5> 불확도 총괄표

No 성분 추정값 표준불확도 확률분포 감도계수 불확도기여분

1 As 0.235dB 0.002dB 정규분포 1 0.002dB2 Asu 0.000dB 0.008dB 정규분포 1 0.008dB3 Acp 0.000dB 0.002dB 직각분포 -1 -0.002dB4 Alu 0.000dB 0.010dB 직각분포 1 0.010dB5 Ali 0.000dB 0.057dB 직각분포 -1 -0.057dB6 Asr 0.000dB 0.0003dB 직각분포 1 0.0003dB7 Ax 0.235dB - - - 0.059dB

Ⅰ.2.5 측정불확도 보고

U=0.117dB, k=2(신뢰수준 95%)

* 출처:KASTO03-25-2030-295 광감쇠기 표준교정절차서(한국계량측정협회)

29

부록 IILot Tolerance Percent Defective (LTPD)

<표 II-1>/<MIL-M-38510J> LTPD 샘플링 계획*

LTPD[%] 50 30 20 15 10 7 5 3 2 1.5AcceptanceNumber(c) 최소 샘플 수

0 5 8 11 15 22 32 45 76 116 1531 8 13 18 25 38 55 77 129 195 2582 11 18 25 34 52 75 105 176 266 3543 13 22 32 43 65 94 132 221 333 4444 16 27 38 52 78 113 158 265 398 5315 19 31 45 60 91 131 184 308 462 6176 21 35 51 68 104 149 209 349 528 7007 24 39 57 77 116 166 234 390 598 7838 26 43 63 85 126 184 258 431 648 8649 28 47 69 93 140 201 282 471 709 945

10 31 51 75 100 152 218 306 511 770 1025

* 출처 : Military Specification MIL-M-38510J (November 1991)

30

부록 III물리적 상태 검사

미세한 결점을 발견하기 위한 방법이 아닌 거시적인 결점을 발견하기 위해서 사용하는

방법으로 외관 검사를 위한 도구는 3X이하의 확대경으로 보고, Case, lead, seal등의 검사는

10X~20X사이의 확대경을 이용하고, 시험 후 손상이나 위치변경등의 내부검사는 30X의

확대경을 이용한다.

III.1 시각적 검사

적당한 광학 확대경을 사용하여 아래항목등을 시각적으로 검사한다. 아래 항목 중 가. 와

나. 는 시험전에만 수행하면 되고, 시험 후에는 검사할 필요가 없다.가. 사용된 재료가 알맞은지 여부

나. 디자인에 맞게 제작되었는 여부

다. 기하학적인 특징이 알맞은지 여부

라. 하드웨어 유형과 스타일이 알맞은지 여부

마. 제작 솜씨가 좋은지 여부

바. 표면 상태가 알맞은지 여부

사. 마킹 상태가 알맞은지 여부

아. 손상이 있는지 여부

자. 빠진 부품이 있는지 여부

III.2 기계적 검사

시료의 치수를 측정한다.가. 단위 : SI 단위를 사용하며, 괄호안에 U.S. Customary 단위를 사용한다.

예) 25.40mm(1.000 in)나. 높이(H), 넓이(W)와 깊이(D) 또는 길이(L)를 나타내며, 정확도는 0.02mm(0.001 in)

이하로 한다.

III.3 신뢰성 시험 후 검사시 유의해야 할 항목

가. Dimension이 기준치 이상으로 변화했는지의 여부

나. 유전체 물질이 기준치 이상으로 굳어지거나 연해졌는지의 여부

다. 봉인한 부분이 떨어졌는지의 여부

라. 깨지거나 금이 가거나 박판이 떨어졌는지의 여부

마. 녹아 융합 되었는지의 여부

바. 누출되는 곳이 있는지의 여부

31

부록 Ⅳ

시험 성적서 작성 예시

Ⅳ.1 성능 시험

Ⅳ.1.1 표지

03-01-03-001 (발급번호-년도, 부품종류, 시험종류, 일련번호)

광 커넥터 특성 시험 결과보고서

( 시험 제목 )

2003.00.00 (발급날짜)

광통신부품연구센터 (발급기관)한국전자통신연구원

32

Ⅳ.1.2 내용

1. 시험의뢰자

가. 기관명 (대표이사) : OOO 주식회사 (홍길동)나. 주소 : 시 구 동 번지 (Tel : 000-000-0000)

2. 시험 종류 : 삽입 손실, 반사 손실

3. 시험 목적 : 광 커넥터의 광학적 특성 시험

4. 관련 표준

가. Telcordia GR-326-CORE ~~~~~가.

5. 시험의뢰 광부품(시료) 가. 품명 : 광 커넥터

나. 스펙

(1) 필터 유형 : 단일 채널 광 커넥터

(2) Plug Type : FC(3) 파장 : 1550nm

다. 제작일자 : 2003.06.15

6. 시험 환경

가. 온도 : 23℃ 습도 : 42% R.H. 나. 시험장소 : 고정표준 이동시설 현장

다. 시험 표준 장비 명세 (이하)

7. 시험수행방법

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사용장비명 제작사 형식 및 기기번호

교정기관 차기교정일

광원 Agilet 81662A NIST 2004-03-02광 검출기 Agilent 81637 B NIST 2004-03-02반사 손실 측정기 Agilent 8504B NIST 2004-03-02

광섬유의 경우 GR-765-CORE 에 따라 splicing 되어야 한다. Splice 와 DUT 간의 모드 필터는 2m 길이의 GR-409-CORE 를 만족하는 광섬유를 2번 360 도 회전시켜 형성할 수 있다. 8. 시험 결과

장비성능

및 환경

Source description 1550.12nm DFB +Agilent 81662ADetector descrption 1250nm-1640nm + Agilent 81637BReference fibre Cut-backReference connector set NoneTemporary joint 열 융착

Fibre lengthsNumber of measurement at each setting m

m=5

특성시험 삽입 손실[dB]반사 손실[dB]

* 특성시험 결과는 포함인자 k=2 를 사용하여 95% 의 신뢰수준에서의 확장 불확도 값 U를 얻는다.

9. 시험 수행일 : 2003.05.10 ~ 2003.06.30

10. 시험 수행자 (시험 담당자) : 임꺽정

11. 결과 확인자 및 확인 날짜 : 허 균 (인) (2003.07.05)

Ⅳ.2 신뢰성 시험

Ⅳ.2.1 표지

34

03-01-03-001 (발급번호-년도, 부품종류, 시험종류, 일련번호)

광커넥터 및 점퍼 어셈블리 온도순환 시험 결과보고서

( 시험 제목 )

2003.00.00 (발급날짜)

광통신부품연구센터 (발급기관)한국전자통신연구원

Ⅳ.2.2 내용

1. 시험의뢰자

35

가. 기관명 (대표이사) : OOO 주식회사 (정행복)나. 주소 : 행복시 행복구 행복동 행복번지 행복사무실 (Tel : 07-777-7777)

2. 시험 종류 : 온도순환시험

3. 시험 목적 : 신뢰성 여부 판단

4. 관련 표준

가. Telcordia GR-1073-CORE ~~~~~나. IEC 60068-2-3 ~~~~~~~

5. 시험의뢰 광부품(시료) 가. 품명 : 광 점퍼 어셈블리

나. 스펙

(4) 형태 : (5) 용도 : (6) 개수 :

다. 성능 Pass/Fail 기준

(1) 시험 후의 성능값 : 0.00dB 이내

(2) 시험 전과 시험 후의 성능변화량 : 0.00dB 이내

(3) 시험 수행도중의 성능 변화량 : 0.00dB 이내

라. 제작일자 : 2003.06.15

6. 시험장비

가. Tunable Laser Source (1) 제조업체 및 모델명 : Agilent, HP64000 (2) 장비 스펙 : 1480nm ~ 1650nm, … (3) 구입일 / 최근 교정일(교정기관) : 2001.05.30 / 2003.05.30(Agilent) 나. ~~~

36

7. 시험수행방법

가. 신뢰성 시험 조건 : 상세히 기술

나. 신뢰성 시험 구성 : 구성도 이용하여 설명

가. 시험에 사용된 Fixture : 재질, 크기, 형태 등을 설명

나. 외관 검사 항목 및 검사 방법

다. 성능 측정 항목 및 측정 방법

8. 시험 결과

가. 시험 전, 후 외관 검사 결과

나. 시험 전, 동안, 후의 성능 측정 결과

다. 신뢰성 시험 통과 여부 및 종합평가

9. 시험 수행일 : 2003.05.10 ~ 2003.06.30

10. 시험 수행자 (시험 담당자) : 정시험

11. 결과 확인자 및 확인 날짜 : 정확인 (인) (2003.07.05)

37

부록 Ⅴ

용어정의

1. 광 커넥터 : 광 특성에 변화없이 광 부품을 연결하는데 이용되는 두개의 플러그와 한 개의

어댑터로 구성된 부품

2.점퍼 : 양쪽이 커넥터 플러그로 되어있는 일정 길이의 광섬유로 구성된 부품

3. 점퍼 어셈블리 : 점퍼 케이블 양단이 어댑터로연결된 두개의 광 커넥터 플러그로 구성된 시험

시료

4. 피그테일 어셈블리 : 두개의 커넥터 플러그와 어댑터로 구성되어 있고 양단이 종단되지 않은

상태의 시험 시료

5. 광 분배기 : 하나의 광섬유 신호를 여러 광섬유로 분리시키기 위한 부품

6. 모드필터(MF-Mode Filter) : 단일 모드 시험에 있어 단일 모드 외에 여기되는 고차 모드를

제거하기 위해 사용. 일반적으로 광섬유를 2m 길이 정도에서 360도로 2회 회전시키면 모드

필터로 충분

7. 피시험 장치(DUT-Device Under Test) : 시험하고자 하는 소자. 이 경우엔 광 감쇠기에

해당함

8. (측정)불확도 : 측정결과에 관련하여, 측정량을 합리적으로 추정한 값의 분산 특성을

나타내는 파라미터

9. A형 불확도 : 일련의 관측값을 통계적으로 분석하여 불확도를 구하는 방법. 즉, 반복

측정값의 빈도분포에 근거한 확률 밀도 함수에서 구한다.10. B형 불확도 : 일련의 관측값의 통계적인 분석이 아닌, 기존의 정보 또는 문헌을 통해

측정값이 가질 수 있는 확률 밀도 함수를 가정하여 구한다.11. 합성표준불확도 : 측정결과가 여러 개의 다른 입력량으로부터 구해질 때 이 측정결과의

표준불확도

12. 확장불확도 : 측정량의 합리적인 추정값이 이루는 분포의 대부분을 포함할 것으로 기대되는

측정결과 주위의 어떤 구간을 정의하는 양

13. 신뢰성 : 시스템, 기기 및 부품 등이 정해진 사용조건하에서 의도하는 기간동안 만족하게

동작하는 성질

38

Documents

2 Web view부록 Ⅰ. 측정 불확도 38 부록 Ⅱ. LTPD 42 부록 Ⅲ. 물리적 상태 검사 43 부록 Ⅳ. 시험성적서 작성 예시 44 부록 Ⅴ. 용어정리 50 Contents