2025년 공조냉동기계산업기사 시험일정 합격률 기출문제 분석 실기시험 대비요령

공조냉동기계산업기사는 공기 조화, 냉동 및 냉장 설비 운영에 필요한 전문 기술을 평가하는 국가기술자격입니다. 건설, 플랜트, 냉난방 설비 분야 등 다양한 산업 현장에서 활용도가 높고, 실제로 자격 취득 후 높은 취업률을 보이고 있습니다. 이 글에서는 공조냉동기계산업기사 시험 일정, 시험 과목, 합격률, 실기시험 요령, 그리고 기출문제 분석을 통해 효과적인 시험 대비 방법을 제시하여, 자격증을 준비하시는 분들의 합격에 도움이 되고자 합니다.

공조냉동기계산업기사 시험개요

공조냉동기계산업기사는 냉동 및 공조 설비의 설치, 운전, 유지보수 능력을 검정하는 국가기술자격입니다. 시험은 필기와 실기로 구성되며, 관련 학과 졸업자나 실무 경력자 등이 응시할 수 있습니다. 주요 업무는 냉동·공조 설비의 시공 및 유지보수, 에너지 효율 개선, 냉매 안전관리 등입니다. 자격 취득 후에는 건설사, 공조기 유지업체, 병원·호텔 등 다양한 시설관리 분야에 취업이 가능합니다. 냉매 규제 강화와 스마트 설비 확산으로 관련 기술자의 수요는 꾸준히 증가할 전망입니다.

2025년  공조냉동기계산업기사 시험일정

구분	필기			실기
	원서접수	필기시험	합격자발표일	원서접수	실기시험	합격자발표일
2025년 정기 기사 1회	2025.01.13 ~ 2025.01.16 [빈자리접수: 2025.02.01 ~ 2025.02.02]	2025.02.07 ~ 2025.03.04	2025.03.12	2025.03.24 ~ 2025.03.27 빈자리접수: 2025.04.13 ~ 2025.04.14	2025.04.19 ~ 2025.05.09	2025.06.13
2025년 정기 기사 2회	2025.04.14 ~ 2025.04.17 [빈자리접수: 2025.05.04 ~ 2025.05.05]	2025.05.10 ~ 2025.05.30	2025.06.11	2025.06.23 ~ 2025.06.26 빈자리접수: 2025.07.13 ~ 2025.07.14	2025.07.19 ~ 2025.08.06	2025.09.12
2025년 정기 기사 3회	2025.07.21 ~ 2025.07.24	2025.08.09 ~ 2025.09.01	2025.09.10	2025.09.22 ~ 2025.09.25	2025.11.01 ~ 2025.11.21	2025.12.24

 

시험과목 및 합격기준

시험과목 및 검증방법

구분	과목	방식	시간
필기	1. 공기조화설비  2. 냉동냉장설비  3. 공조냉동설치운영	객관식 4지 택일형 60문항	60분
실기	공조냉동기계 실무	복합 (동관작업_40점, 필답형_60점)	3시간정도

합격기준

• 필기 : 100점을 만점으로 하여 과목당 40점 이상, 전 과목 평균 60점 이상 
• 실기 : 100점을 만점으로 하여 60점이상

원서접수 및 수수료

1) 원서접수

• 원서 접수는 큐넷홈페이지에서 인터넷 접수합니다.

2) 시험수수료

구분	수수료
필기	19,400원
실기	83,900원

※ 시험수수료는 2025년 청년 국가기술자격시험 응시료 지원사업으로 34세 이하의 응시자에게는 1인당 연간 3회 이내에서 응시료 50%까지 지원하는 혜택이 있으니 해당하시는 분은 참고하시기 바랍니다.

합격률 분석

2020년 이후 평균 합격률은 필기 약 21.5~35.6 % 이고, 실기 약 48.5~64%입니다. 이는 실기 준비에 집중하되 필기 합격률이 상대적으로 낮은 만큼 이론에 대한 이해가 필요함을 보여줍니다. 

년도	필기			실기
	응시	합격	합격률(%)	응시	합격	합격률(%)
2024	9,188	2,223	24.2%	3,636	1,765	48.5%
2023	10,032	2,341	23.3%	3,282	1,702	51.9%
2022	9,698	2,087	21.5%	3,272	1,990	60.8%
2021	9,333	3,323	35.6%	4,195	2,678	63.8%
2020	6,198	1,968	31.8%	2,497	1,599	64%

 

기출문제 분석 및 시험준비

공기조화

• 공기선도 및 공기 상태 변화
  • 습공기선도 상에 나타나는 상태량 (건구온도, 습구온도, 상대습도, 절대습도 등) 및 나타나지 않는 것 (예: 포화도)에 대한 이해가 중요합니다. 노점온도의 정의도 출제되었습니다.
  • 공기조화 과정 중 공기 상태 변화: 가열 시 절대습도는 변하지 않습니다. 냉각감습 시 엔탈피 변화 등 다른 과정에서의 상태 변화도 파악해야 합니다.
• 냉방/난방 부하 계산 및 감소 방법
  • 난방부하는 공조장치의 공기가열기 용량 결정의 기초가 됩니다.
  • 냉방부하 계산 시 상당외기온도차는 외벽의 취득열량 계산에 이용됩니다.
  • 열 취득 감소 방법: 유리창을 통한 취득열은 반사율이 큰 재질의 유리를 사용하거나, 출입문에 회전문을 설치하거나 에어커튼을 설치하는 등 침입외기 방지 방법을 통해 줄일 수 있습니다.
  • 부하의 현열/잠열 구분: 조명기구의 발열은 현열 부하만 포함하며, 인체의 발열이나 외기 취득열, 증기 발생열은 잠열을 포함할 수 있습니다. 냉동실 벽체나 출입문 틈새로 들어오는 열도 감열과 잠열 모두 해당될 수 있습니다.
• 공조 방식
  • 가변풍량 방식(VAV): 송풍온도를 일정하게 유지하고 부하에 따라 송풍량을 변화시키는 방식입니다. 운전비 절약 및 설비 용량 감소가 가능하지만, 시운전 시 풍량 조정이 복잡할 수 있습니다.
  • 수-공기 방식: 복사 냉난방 방식이 이에 해당됩니다.
  • 특수 방식: 작업 공간과 비작업 공간을 분리하여 공조하는 태스크 앰비언트 공조 방식이 있습니다.
  • 사무실 등 다실 건물에서 외부 존은 수방식, 내부 존은 공기방식으로 하는 경우가 많습니다.
• 난방 방식
  • 직접 난방 방식에는 증기난방, 온수난방, 복사난방이 있습니다.
  • 난방 방식과 열매체: 개별 스토브, 온풍난방, 가열 코일 난방은 공기를 열매체로 사용하지만, 저온 복사 난방은 공기를 열매체로 사용하지 않습니다.
  • 온풍난방은 예열 부하가 거의 없어 기동 시간이 짧고 취급이 간단하나, 토출 공기 온도가 높아 쾌적성이 떨어질 수 있다는 설명이 있습니다.
  • 복사난방은 쾌감도가 높고 실내 유닛 노출이 없지만, 시설비가 비싸고 열용량이 커서 방열량 조절에 시간이 걸리며, 환기 시 열손실이 클 수 있습니다.
  • 온수난방은 복관식, 상향식, 중력식 등으로 분류되지만, 건식은 방식 분류에 해당되지 않습니다. 역귀환 방식은 각 실의 온도를 균일하게 하기 위해 채택됩니다.
  • 지역난방: 대규모 난방에 적합하며 고효율 운전이 가능하지만, 열수송 배관에서의 열손실이 발생합니다.
• 송풍기 및 덕트
  • 송풍기 풍량 제어: 풍량과 소요동력 관계에서 가장 효과적인 제어 방법은 회전수 제어입니다.
  • 송풍기 회전수를 높이면 정압은 감소하고 동압은 증가하는 등의 변화가 일어날 수 있습니다 (틀린 설명으로 출제).
  • 송풍기의 법칙 관련 계산 문제가 출제됩니다.
  • 덕트 설계 순서: 송풍량 결정 → 취출구 및 흡입구 위치 결정 → 덕트 경로 결정 → 덕트 치수 결정 순서가 일반적입니다.
  • 덕트 내 부속 장치: 덕트의 찌그러짐 방지를 위해 다이아몬드 브레이크를 사용하며, 덕트 내 공기 흐름을 원활하게 하는 가이드 베인이 있습니다.
  • 덕트 열손실(취득)은 덕트 주위 온도, 덕트 가공 정도 등과 관련 있지만, 덕트 주위 소음이나 덕트 속 공기압력과는 직접적인 관계가 적습니다.
• 제습 방식
  • 제올라이트를 이용한 제습 방법은 흡착식입니다. 냉각식 제습은 공기를 노점온도 이하로 냉각하여 수증기를 응축시킵니다.
• 쾌적 지표
  • 온도와 습도만으로 쾌적도를 나타내는 지표는 불쾌지수입니다. 기류 및 복사열은 무시합니다.

냉동공학

• 냉동 사이클 및 P-h 선도
  • 증기압축 이론냉동 사이클 과정: 압축은 단열 과정, 응축은 등압/등온 과정, 증발은 등압/등온 과정, 팽창은 교축 과정입니다. 응축 과정은 등엔탈피 과정이 아닙니다.
  • P-h 선도(압력-엔탈피 선도)로 냉동능력, 성적계수, 냉매순환량 등을 구할 수 있지만, 마찰계수는 구할 수 없습니다.
  • 몰리에르 선도: 압력이 증대함에 따라 포화액선과 건조포화 증기선이 만나는 일치점을 임계점이라고 합니다. 건도(x)는 습포화증기 구역 내에서만 존재하며, 포화액 선상 건도는 0입니다.
  • 이론 성적계수(COP) 계산 문제가 출제됩니다.
  • 응축기 냉매 액 압력이 감소하면 증발온도는 감소합니다.
• 냉매
  • 냉매가 갖추어야 할 조건: 임계온도가 높고 응고온도가 낮을 것, 소요동력이 적을 것, 전기 절연도가 높을 것, 상온에서 비교적 저압으로 액화할 것 등입니다. 전기 절연성이 낮을 것은 틀린 조건입니다. 증기의 비열비가 클 것은 틀린 조건입니다. 증발 잠열이 크고 응고점이 낮을 것, 전기 저항이 클 것 등이 좋은 조건입니다.
  • 각종 냉매의 종류 및 특성: R134a는 오존파괴지수(ODP)가 가장 낮은 편입니다. 암모니아 누설 검사에는 페놀프탈렌 시험지가 사용되며 적색으로 변합니다. 프레온계 냉동장치의 배관재료로는 주로 동이 적합합니다. R-21이나 R-113 등의 화학식도 알아야 합니다. R-500은 R-12와 R-152의 공비 혼합냉매입니다.
  • 냉매와 윤활유의 관계: 냉매에 의해 윤활유가 용해되지 않아야 합니다.
• 압축기
  • 압축기의 종류: 왕복동식, 원심식, 스크루식, 스크롤식 등 압축 방식이 다릅니다. 왕복동식 냉동기는 항공기 재료의 내한 성능 시험 등 저온용으로 적합할 수 있습니다. 스크류 압축기는 터보 냉동기에 비해 소음과 진동이 크다는 특징이 있습니다.
  • 압축기의 구조: 밀폐형은 전동기와 압축기가 한 하우징 속에 있고, 개방형은 벨트 구 동식과 직결 구동식이 있으며, 반밀폐형은 분해가 용이합니다 (분해가 곤란하다는 설명은 틀림).
  • 압축기의 역할: 상온에서 응축 액화를 용이하게 하기 위해 압력을 상승시키는 것입니다.
  • 압축기의 효율: 압축효율, 기계효율, 체적효율 등이 있지만 소음효율은 관련 없습니다.
  • 컴파운드형 압축기는 동일 냉매에 대해 1대의 압축기로 2단 압축을 하여 냉동을 수행하는 방식입니다.
  • 클리어런스가 클 경우 체적효율 저하, 냉동능력 감소 등이 발생하며 토출가스 온도는 증가하는 경향이 있습니다.
• 응축기
  • 수냉식 응축기의 압력 상승 원인으로는 공기/불응축가스 혼입, 냉각수량 부족, 냉각관 스케일 부착 등이 있습니다. 응축수 입구 온도 저하는 압력 상승 원인이 아닙니다.
  • 불응축 가스 혼입 시 열교환 작용을 방해하여 응축압력이 높아집니다 (낮게 된다는 설명은 틀림).
• 증발기
  • 저온 냉장실 운전 중 증발기에 적상(성애)이 생기면 증발압력 감소, 냉동능력 감소 등이 나타납니다. 적상 제상 시 냉각기용 송풍기는 정지하고, 제상수의 온도는 너무 높지 않은 물을 사용하며 (50~60℃는 높다는 설명), 살수 전 냉매액 유입을 차단하고 분사 노즐을 청소해야 합니다.
• 팽창 밸브
  • 팽창 밸브를 지날 때 냉매 액은 온도와 압력은 감소하고 엔탈피는 일정합니다.
  • 과열도(Superheat)는 흡입관 내 냉매가스 온도와 증발기 내 포화온도와의 온도차입니다.
  • 플래시 가스는 교축 팽창 시 발생하며 냉동능력을 감소시키는 원인이 됩니다. 플래시 가스 방지 대책으로는 액관 직경 확보, 증발기 위치 적절히 설치, 여과기/필터 청소 등이 있으며, 액관 냉매액의 과냉도를 줄이는 것은 방지 대책이 아닙니다 (과냉도를 늘려야 방지).

• 흡수식 냉동기
  • 발생기는 왕복동 냉동기의 압축기와 같은 역할을 합니다.
  • 흡수식 냉동기는 대용량에 적합하며, 부분 부하 대응성이 좋고 용량 제어 범위가 넓습니다. 압축식 냉동기에 비해 소음과 진동이 작습니다 (크다는 설명은 틀림). 초기 운전 시 정격 성능 도달 속도가 느립니다. 흡수식 냉동 사이클의 각 과정에 대한 이해가 필요합니다. 물-LiBr 식에서 물은 냉매이고 LiBr은 흡수제입니다.
• 열펌프
  • 열펌프의 열원에는 수열원, 공기열원, 태양열원 등이 있으며, 마찰 열원은 해당되지 않습니다.
  • 가스엔진구동형 열펌프(GHP)는 압축기 구동에 가스 엔진을 이용하며, 압축기를 제외한 엔진, 내/외부 열교환기 등으로 구성됩니다.
• 기타 냉동 방법
  • 줄-톰슨 효과는 압축 기체의 팽창에 의한 냉동법과 관련 깊습니다.
  • 펠티어 효과는 열전 냉동법에 이용됩니다.
  • 얼음 융해, 드라이아이스 승화열, 액체질소 증발열을 이용하는 것도 냉동 방법의 종류입니다. 기계식 냉동기의 압축열 이용 방법은 틀린 설명입니다.
• 냉동 시스템 부속 장치
  • 액분리기는 흡입관 중 가스와 액의 혼합물로부터 액을 분리하는 역할을 합니다.
  • 수액기는 순환하고 남는 여분의 냉매를 저장하는 용기입니다.
  • 유분리기는 암모니아 냉동기에서 압축기와 응축기 사이에 설치하는 것이 적당합니다.
  • 가용전(Fusible plug)은 응축기 또는 고압수액기의 액배관에 설치하는 안전장치입니다.
  • 이중 입상관은 프레온 냉동기 흡입배관에서 오일 회수를 용이하게 하기 위해 설치합니다. 이중 입상관 사용 시 트랩을 작게 합니다 (크게 한다는 설명은 틀림).
• 열 및 열전달
  • 열전달 방식: 열전도, 대류, 복사 3가지가 있습니다. 열전도는 물질 내에서 열이 전달되는 현상으로 공기 중에서도 일어납니다 (일어나지 않는다는 설명은 틀림). 대류는 유체의 이동과 함께 열이 이동하는 현상입니다. 복사는 전자파 형태로 열이 전달되는 현상입니다. 실제 전열에서는 세 방식이 복합적으로 일어나는 경우가 많습니다.
  • 일의 열당량: 1kcal의 열량은 약 427 kgf·m의 일에 해당합니다.
  • 총괄 열전달계수 계산 문제가 출제됩니다. 열관류율이 클수록 단열재로 부적합합니다 (적당하다는 설명은 틀림).
• 브라인
  • 브라인의 구비 조건: 비열이 크고 동결온도가 낮을 것, 불연성이며 불활성일 것, 열전도율이 클 것 등이며, 점성이 클 것은 틀린 조건입니다.
• 운전 및 안전
  • 냉동장치 운전 상태 점검: 윤활유 상태, 소음 상태, 각부 온도 상태 등을 확인하며, 전원 주파수 변동 상태는 직접적인 점검 사항이 아닐 수 있습니다.
  • 장기간 운전 정지 시 조치: 냉매 누설 방지, 저압 측 냉매 수액기로 회수, 압축기 워터재킷 물 배출 등을 하며, 저압 측에 냉매 대신 공기를 넣어두는 것은 위험합니다.
  • 고압가스 안전관리법 적용 대상 여부 관련 문제가 출제됩니다.

배관일반

• 배관 재료
  • 각종 배관 재료의 특징과 용도: 주철관은 압축강도, 인장강도가 작지만 내식성, 내마모성이 우수하여 급수/배수/통기관 등에 사용됩니다. 동관은 온수온돌 난방의 바닥 매설 배관으로 적합하며, 프로온계 냉동장치의 배관재료로 적합합니다. 강관은 탄소 강관, 합금 강관, 스테인리스 강관 등으로 분류됩니다.
  • 냉매 종류별 적합한 배관 재료: 암모니아 배관 관이음 패킹 재료로 천연고무는 부적합합니다.
• 배관 이음 및 부속품
  • 배관 이음 방식: 염화비닐관 이음법에는 플랜지 이음, 테이퍼 코어 이음, 열간 이음 등이 있으며, 인서트 이음은 해당되지 않습니다. 강관의 나사 이음 시 실제 소요되는 절단 길이를 계산하는 문제가 출제됩니다.
  • 배관 부속품: 유체 속 이물질 제거를 위해 스트레이너를 설치합니다. 고압 측 압력을 낮춰 저압 측 압력을 일정하게 유지시키는 밸브는 감압밸브입니다. 유체의 흐름을 한 방향으로만 흐르게 하는 밸브는 체크밸브입니다. 유니온은 분해, 수리, 교체가 필요할 때 사용됩니다. 플러그는 배관 끝을 막을 때 사용합니다 (직선으로 이을 때가 아님). 밸브, 스트레이너, 유니온, 플랜지 등 다양한 부속품의 용도와 도시 기호를 알아야 합니다.
  • 신축이음쇠: 온도 변화에 따른 배관의 신축을 흡수하기 위해 설치합니다. 종류에는 루프형, 벨로즈형, 슬리브형, 볼조인트형, 플렉시블형 등이 있으며, 플랜지는 신축 이음쇠에 해당되지 않습니다. 루프형은 설치 공간을 많이 차지하며 고온/고압의 옥외 배관에 사용되지만, 패킹 마모로 인한 누수 원인은 아닙니다 (주로 패킹 사용 안 함). 볼조인트형은 입체적인 변위까지 흡수할 수 있습니다. 플렉시블형은 방진, 방음 역할을 합니다.
• 배관 시공 및 설치
  • 배관 지지: 배관의 중량 지지 및 고정, 신축 제한 지지, 진동 및 충격 방지 등이 목적이며, 부식 방지는 직접적인 지지 목적이 아닙니다. 지지 철물의 종류에는 행거, 앵커, 스토퍼, 가이드 등이 있습니다.
  • 슬리브 설치: 배관이 벽이나 바닥을 관통할 때 설치하며, 방수층을 관통할 때도 누수 방지를 위해 설치합니다 (설치하지 않는다는 설명은 틀림).
  • 배관 구배: 급탕 상향식 배관에서는 공급관을 앞오름 구배로 하여 공기가 위로 빠지도록 합니다 (앞내림 구배는 틀림).
  • 배관 길이 산정: 나사 이음 시 이음쇠 물림 길이 등을 고려하여 절단 길이를 산정합니다.
  • 냉매 배관 시공 시 유의사항: 배관을 가능한 간단하게 하고, 지나친 압력강하를 방지하며, 굽힘 반지름은 크게 하고 (작게 한다는 설명은 틀림), 압축기로 액체 냉매가 유입되지 않도록 합니다. 팽창밸브 부근 배관은 가능한 짧게 합니다. 액관은 가능한 짧게 합니다 (길게 한다는 설명은 틀림). 액 냉매가 관 내에서 증발하는 것을 방지하고, 배관 도중에 다른 열원을 받지 않도록 합니다. 배관 중간에 신축이음을 설치합니다.
  • 배관의 KS 도시 기호를 알아야 합니다.

• 급수/급탕 배관
  • 급수 방식: 고가탱크식은 저수량을 확보하여 일정 시간 급수가 가능하고 사용처에서 일정한 수압을 유지하지만, 다른 방식에 비해 오염 가능성이 높습니다 (적다는 설명은 틀림). 급수 경로 순서는 수도본관 → 저수조 → 양수관 → 옥상탱크 → 급수관 → 수도꼭지 순서가 일반적입니다.
  • 급수량 산정 기준: 건물의 사용 인원수, 설치될 기구의 수량, 건물의 유효면적 등이 기준이 되며 건물의 높이 및 층수는 직접적인 기준이 아닙니다.
  • 수격 작용: 관내 유속이 빠른 곳, 급격히 개폐되는 밸브 부근, 굴곡 개소 등에서 발생하기 쉬우며, 구배가 완만한 곳은 거리가 멉니다. 방지를 위해 에어챔버 설치, 급격한 밸브 개폐 피하기, 관내 유속 느리게 하기 (빠르게는 틀림), 기구 부근 공기실 설치, 펌프에 플라이 휠 설치 등이 있습니다.
  • 크로스 커넥션: 급수 설비에서 물이 오염되기 쉬운 형태의 배관입니다.
  • 옥상 급수탱크 부속 장치에는 오버플로우관 등이 해당됩니다. 압력 스위치, 압력계, 안전밸브는 직접적인 옥상탱크 부속이 아닐 수 있습니다.
  • 급탕 배관: 배관이 길 경우 공기 빼기 밸브를 설치하고, 벽 관통부에는 슬리브를 끼우며, 배관 중간에 신축이음을 설치합니다.
  • 온수온돌 난방의 바닥 매설 배관으로 동관이 가장 적합할 수 있습니다.
  • 냉온수 헤더에는 압력계, 드레인관, 급수관 등을 설치하지만, 트랩 장치는 해당되지 않습니다.
• 배수 및 통기 배관
  • 트랩 봉수 파괴 원인: 증발 작용, 모세관 작용, 사이펀 작용 등이 있으며, 배수 작용은 파괴 원인이 아닙니다.
  • 통기관의 종류: 각개 통기관, 루프 통기관, 신정 통기관, 도피 통기관 등이 있으며, 고층 건물이나 기구수가 많은 건물에서 루프 통기의 효과를 높이기 위해 설치되는 통기관은 도피 통기관입니다.
  • 간접 배수관은 위생기구 자체에 트랩이 없는 기구에서 사용합니다.
• 증기난방 배관
  • 응축수 처리: 응축수 처리를 위해 증기 트랩을 사용하며, 종류에는 플로트 트랩, 버킷 트랩, 바이메탈 트랩, 벨로즈 트랩 등이 있습니다. 다량의 응축수 처리에 적합한 트랩은 플로트 트랩입니다.
  • 수격 작용 방지: 가능한 배관의 관경을 크게 하는 것이 적당합니다. 감압밸브 설치나 배관 굴곡부 증가는 방지 대책이 아닙니다.
  • 환수관 방식: 환수주관을 보일러 수면보다 높은 위치에 설치하는 방식은 건식 환수관식입니다.
  • 증기 공급관은 보온을 필요로 합니다.
• 가스 배관
  • 도시가스 배관 종류에는 본관, 공급관, 내관 등이 있으며, 주관은 분류 명칭이 아닙니다.
  • 가스가 누설될 경우 냄새로 감지하도록 설치하는 장치는 부취 설비입니다.
  • 가스 배관 크기 결정 요소: 관의 길이, 가스의 비중, 가스의 압력 등이 있으며, 가스 기구의 종류는 직접적인 크기 결정 요소가 아닐 수 있습니다.
  • 가스 배관 설치는 최단 거리로 하고 구부러짐을 적게 하며, 가능한 옥외에 설치하는 것이 좋고, 은폐하거나 매설하는 것은 권장되지 않습니다 (틀린 설명으로 출제).
  • 정압기 부속 설비: 가스 수요량 급증 시 압력 확보를 위해 쓰이는 장치가 있습니다.
• 단열 및 보온
  • 보온재료: 무기질 보온재료에는 암면, 유리면 등이 있습니다. 탄산마그네슘은 250℃ 이하 파이프 보온용으로 사용됩니다. 광명단은 유기질 보온재가 아닙니다. 우모펠트는 곡면 시공에 편리하고 -60℃까지 보냉 가능합니다. 기포성 수지는 열전도율이 낮고 경량이며 흡수성은 좋지 않으나 굽힘성이 풍부한 유기질 보온재입니다.
  • 보온 시공 시 보온 및 방로를 위한 재료 자체의 조건은 배관 지지 철물이 갖춰야 할 조건과 거리가 멉니다.
• 펌프
  • 캐비테이션 현상: 날개차의 모양이 적당하지 않거나, 흡입 양정이 클 경우, 액체 온도가 높을 경우, 날개차 원주 속도가 클 경우 발생하기 쉽습니다. 발생 원인으로 '날개차의 모양이 적당하지 않을 경우 발생한다'는 설명이 옳은 것으로 출제되었습니다.
  • 펌프 주위 배관 구성에는 스트레이너, 플렉시블 조인트, 밸브(예: 글로브 밸브), 압력계, 온도계 등이 포함될 수 있습니다.
  • 펌프 도시 기호를 알아야 합니다.
• 기타
  • 배관 시험 방법 중 압축공기를 이용하여 누설을 조사하는 방식이 있습니다.
  • 두 종류 물질 혼합 시 더 낮은 융해 온도를 얻는 혼합제는 기한제입니다.
  • 배관의 호칭 중 스케줄 번호는 관의 두께를 기준으로 부여합니다.
  • 건물 1층 바닥면 기준 배관 높이 표시 기호는 FL입니다.

전기제어공학

• 제어 시스템 기본 개념
  • 제어계의 요소: 제어량, 목표값, 동작신호, 조작량, 제어요소 등이 있습니다. 제어량은 제어된 제어대상의 양, 즉 시스템의 출력을 의미합니다. 목표값은 제어량이 원하는 값을 갖도록 외부에서 주어지는 값입니다. 제어요소는 동작신호를 조작량으로 변화시키는 요소입니다.
  • 피드백 제어(폐루프 제어): 제어량(출력)을 검출하여 목표값과 비교하고 그 차이에 따라 제어하는 방식입니다. 입력과 출력을 비교하는 장치가 필수적입니다. 장점으로는 안정도의 증가가 있습니다. 잔류 편차(Offset)가 있을 수 있습니다.
  • 개루프 제어: 피드백 없이 미리 정해진 순서나 시간 등에 따라 제어하는 방식입니다. 입력과 출력을 비교하는 장치가 없습니다.
  • 각종 제어 방식:
    • 프로세스 제어: 온도, 압력, 유량 등 일반 공업량을 제어량으로 합니다.
    • 시퀀스 제어: 미리 정해진 순서나 일정한 논리에 따라 제어됩니다. 시간 지연 요소가 사용되고 조합 논리 회로로도 사용되지만, 전체 시스템의 접점들이 일시에 동작하는 것은 아닙니다.
    • 프로그램 제어: 목표값이 미리 정해진 변화량에 따라 제어량을 변화시키는 제어입니다.
    • 비율 제어: 연료와 공기 유량 관계 등 제어량을 일정한 비율로 유지하는 제어입니다.
    • 서보기구: 물체의 위치, 방위, 자세 등 기계적 변위를 제어량으로 합니다.
    • 정치 제어: 제어량을 일정한 목표값으로 유지하는 제어입니다.
    • 추종 제어: 제어량을 외부에서 시시각각 변하는 목표값에 추종시키는 제어입니다.
• 제어 시스템 모델링 및 해석
  • 전달 함수: 시스템의 동특성을 나타내는 중요한 요소입니다. 블록선도나 신호 흐름 선도에서 전달 함수를 계산하는 문제가 출제됩니다. 임펄스 응답으로부터 전달 함수를 구하는 문제도 있습니다. PI 제어계의 전달 함수 형태를 묻는 문제도 출제됩니다.
  • 블록 선도 및 신호 흐름 선도: 블록선도를 수식으로 표현하거나, 신호 흐름 선도에서 전체 전달 함수 C/R 값을 계산하는 문제가 출제됩니다. 블록선도의 특성 방정식 계산 문제도 있습니다.
  • 과도 응답 특성: 지연 시간은 목표값의 50%에 도달하는 시간으로 정의됩니다.
  • 정상 상태 오차 (잔류 편차, Offset): 목표값과 현재 수위(제어량)와의 차이를 의미하며, 주로 비례 동작(P 동작)에서 발생합니다. PD 동작에서도 잔류 편차가 있을 수 있습니다.
  • 안정도 분석: 피드백 제어계의 안정도는 이득 여유, 위상 여유, 제동비(damping ratio) 등과 직접적인 관련이 있습니다. 주파수 특성은 안정도와 관련 있지만 직접적인 관련이 없는 항목으로 출제되었습니다.
• 제어 요소 및 조작 기기
  • 조작 기기: 전기식 조작 기기에는 펄스 전동기, 서보 전동기 등이 속합니다. 서보 전동기는 속응성이 높고 급가속/급감속이 용이하며 정/역운전이 가능하지만, 직류용도 존재합니다 (교류용만 있다는 설명은 틀림). 서보 전동기는 조작 기기에 속합니다.
  • 제어 동작: 정상 편차 제거 및 응답 속도 개선 등 속응성과 정상 상태 응답 특성을 개선하는 제어 동작은 비례 미분 적분 동작(PID 동작)입니다.
  • 검출부: 제어량의 값을 검출하는 요소입니다.
  • 위치 감지 장치로 적합한 장치는 전위차계입니다.
• 전기 회로 이론
  • 저항 회로: 병렬 저항의 합성 저항 계산 및 특정 저항에 흐르는 전류 계산 문제가 출제되었습니다. 분류기의 배율 계산 문제가 출제됩니다.
  • 전류, 전압, 저항, 전력, 열량: 주울의 법칙에 따른 열량 계산 문제, 옴의 법칙 관련 문제가 출제됩니다.
  • 교류 회로: 교류 전압의 RMS 값을 이용한 전압계 눈금 측정 문제.
  • 정전 용량 (콘덴서): 직렬 또는 병렬접속 시 합성 용량 계산.
  • 인덕턴스: 코일에 저장되는 에너지 계산 문제.
  • RLC 회로: 병렬 공진 회로에서 전류와 전압의 위상 관계.
  • 평형 3상 Y결선에서 상전압과 선간전압의 관계. 평형 3상 회로에서 전력계 지시값으로부터 3상 전력 계산 문제.
• 전기 기기
  • 직류기: 브러시에 탄소를 사용하는 이유는 접촉 저항이 크기 때문입니다.
  • 직류 전동기 속도 제어: 전압 제어, 계자 제어, 저항 제어 방법이 있으며, 슬립 제어는 유도 전동기 속도 제어 방법입니다.
  • 유도 전동기: 기동 토크가 가장 큰 단상 유도 전동기는 반발 기동형입니다. 역률 개선을 위해 일반적으로 콘덴서를 병렬 접속합니다. 권선형 3상 유도 전동기에서 2차 저항을 변화시켜 속도를 제어해도 최대 토크는 항상 일정합니다.
  • 발전기의 유기 기전력 방향은 플레밍의 오른손 법칙과 관계있습니다.
• 반도체 및 논리 회로
  • 제너 다이오드는 전원 전압을 일정 전압 이내로 유지하기 위해 사용되는 소자입니다.
  • 바리스터(Varistor)는 계전기 접점의 아크 소거 목적으로 사용되는 소자입니다.
  • 릴레이 접점 회로를 논리식으로 표현하는 문제가 출제됩니다.
  • 하프 가산기(HALF-ADDER) 회로를 그림으로 식별하는 문제가 출제됩니다.

기타 개념

• 단위 계단 함수 관련 문제가 출제되었습니다.
• 라플라스 변환 및 최종값 정리를 이용한 문제.
• 운동계와 전기계의 대응: 운동계의 각속도(ω)는 전기계의 전류와 대응됩니다.
• 플로우차트의 기호 의미 (예: 입출력). 

실기시험 요령

공조냉동기계산업기사 실기시험은 제시된 도면의 형상, 치수, 접속 방식을 정확히 따르고, 기밀 시험을 통과하며, 규정된 재료와 공구를 사용하여 제한 시간 내에 완성하여야 합니다.  단순히 작업 절차를 나열하는 것이 아니라, 정확한 설계 이해와 숙련된 작업 능력을 통해 완성된 물리적인 결과물을 얻어야 합니다.

• 도면과의 일치: 지급된 재료를 사용하여 도면과 같은 배관작업을 완료해야 합니다. 도면과 상이한 작품인 경우 실격에 해당합니다. 제공된 도면과는 각각 다른 형태와 치수를 가지고 있으며, 수험자는 이 중 하나를 정확히 따라야 합니다.
• 정확한 치수: 작품의 치수 오차가 한 부분이라도 ±10mm를 초과하지 않아야 합니다. 도면에는 다양한 길이 치수와 R값(곡률반경) 치수가 명시되어 있으므로, 각 부분의 길이가 정확해야 합니다.
• 올바른 접속 방식: 도면에 명시된 대로 가스용접, 황동땜, 은납땜, 후레아접속 등의 방식이 정확한 위치에 적용되어야 합니다. 특히 각 용접부에는 용접이 이루어져야 하며, 용접이 필요 없는 개소에 용접하거나 용접부에 용접 외의 작업을 하는 경우 실격입니다. 필요하다면 제살용접도 가능하다고 명시되어 있습니다.
• 기밀 유지: 완성된 작품은 기밀 시험 (3 kg/cm², 약 294 kPa)에서 기밀이 유지되어야 합니다. 기밀이 유지되지 않은 경우 실격입니다. 용접부와 플레어 접속부를 포함한 모든 연결 부위에서 누설이 없어야 합니다. 고의적으로 기밀 시험에 영향을 미치는 행위(이물질 삽입, 작품 내 물 채움 등)는 해서는 안 됩니다.
• 지급 재료만 사용: 지급된 재료만을 사용하여야 하며, 지급된 재료 이외의 다른 재료를 사용했을 경우 실격입니다. 제공된 재료 목록에는 다양한 규격의 동관, 강관, 압연강판, 플레어 너트, 니플, 모세관, 각종 용접봉 및 붕사 등이 포함됩니다.
• 규정 준수: 작업 과정에서 다음 사항을 준수해야 합니다.
  • 구멍을 뚫고 접속시키는 부분이 있다면, 구멍을 뚫은 후 반드시 시험위원의 확인을 받아야 합니다.
  • 시험 시간(2시간 35분) 내에 작품을 제출해야 합니다. 시간 내 미제출 시 실격입니다.
  • 지참한 공구와 지정된 시설만을 사용해야 하며, 수험자 지참 공구 목록에 없는 공구나 작업이 수월하여 형평성 문제를 일으킬 수 있는 공구(특히 용접용 지그)는 사용이 불가합니다.
  • 안전 수칙을 반드시 준수해야 하며, 작업 복장 상태, 공구 정리 정돈, 안전 보호구 착용 등 안전 수칙 준수는 채점 대상이 됩니다. 바닥의 기름 미끄러짐 방지, 용접 모재 주변 유해물질 제거 등도 포함됩니다.

맺음말

공조냉동기계 산업기사 필기시험 대비는 기출문제 반복 학습이 핵심입니다. 출제 빈도가 높은 개념을 중심으로 전략적으로 공부하는 것이 중요합니다. 자격증 취득은 취업은 물론 냉동 및 공조 분야에서 전문가로 성장하는 데 큰 도움이 될 것입니다.