공조냉동기계기사 공조냉동 설계 예상문제
공조냉동 설계는 공조냉동기계기사 필기 4개 과목 가운데 하나입니다. CertHub가 이 과목으로 제작한 25문항 중 8문항을 정답·해설과 함께 아래에 실었습니다.
공조냉동 설계 공략 — 부하 계산 유형을 반복 연습하며 조건에 맞는 식 적용을 익혀요.
공조냉동 설계 과목 개요
증기압축식과 흡수식 냉동사이클의 구성, 냉매 번호와 환경 특성, 압축비·성적계수·냉동능력 계산, 과냉각·과열과 2단 압축, 전공기·전수 방식 같은 공조 방식, 덕트 설계법과 냉각코일의 감습 현상까지 다룹니다. 사이클 구성기기와 냉매 특성을 묻는 개념 문항과, 엔탈피 차와 순환량으로 냉동능력이나 성적계수를 구하는 계산 문항이 큰 비중을 차지합니다.
사이클 문항은 압축·응축·팽창·증발 네 과정에서 냉매 상태가 어떻게 바뀌는지 그림 한 장으로 정리해 두면 대부분 풀립니다. 에너지관리에서 다룬 성적계수와 엔탈피 개념을 확인한 뒤 들어오는 편이 좋고, 여기서 익힌 기기별 역할은 시운전 및 안전관리의 보호장치와 이상 현상 문항으로 그대로 이어집니다.
출제 비중
공조냉동기계기사 필기 80문항 중 20문항(25.0%)이 공조냉동 설계 과목에서 출제됩니다.출처 Q-Net 공조냉동기계기사 출제기준(필기·실기, 2025.1.1~2029.12.31)
공조냉동 설계 핵심 개념 요약
- 증기압축식과 흡수식 사이클
- 증기압축식은 압축기·응축기·팽창밸브·증발기 네 기기로 이루어집니다. 흡수식은 압축기 대신 흡수기와 재생기를 두고 열을 구동원으로 쓰며, 물을 냉매로 쓸 때는 리튬브로마이드 수용액이 흡수제 역할을 합니다.
- 냉매 번호와 특성
- 암모니아는 무기화합물이라 700번대에 분자량을 더한 R-717로 표기합니다. R-134a는 염소가 없는 HFC 계열이라 오존층파괴지수가 0이고, R-410A는 두 성분을 섞은 혼합냉매입니다. 냉매는 증발잠열이 클수록 유리합니다.
- 압축비·냉동능력·성적계수 계산
- 압축비는 절대 토출압력을 절대 흡입압력으로 나눈 값이라 게이지압을 그대로 쓰면 틀립니다. 냉동능력은 냉매순환량과 냉동효과의 곱으로 kJ/s가 곧 kW이고, 성적계수는 냉동효과를 압축일로 나눠 구합니다.
- 응축기 방열량과 열펌프 성적계수
- 응축기 방열량은 증발기에서 흡수한 냉동능력에 압축일을 더한 값이라 응축기 용량이 증발기보다 커야 합니다. 같은 사이클을 난방에 쓰는 열펌프의 성적계수는 그래서 냉동 성적계수보다 항상 1만큼 큽니다.
- 과냉각·과열과 2단 압축
- 응축기 출구 액을 과냉각하면 팽창밸브 입구 엔탈피가 낮아져 냉동효과가 커집니다. 증발기 출구를 약간 과열시키는 것은 액냉매가 압축기로 들어가는 것을 막기 위해서이고, 압축비가 클 때는 2단 압축으로 토출가스 온도를 억제합니다.
- 공조 방식과 냉각코일 감습
- 단일덕트 정풍량 방식은 공기만으로 열을 나르는 전공기 방식이고, 팬코일유닛은 냉·온수를 실내 코일로 보내는 전수 방식입니다. 냉각코일 표면온도가 통과 공기의 노점보다 낮으면 냉각과 함께 감습이 일어나 절대습도가 줄어듭니다.
공조냉동기계기사 공조냉동 설계 예상문제 미리보기
공조냉동 설계 과목 25문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.
- 공조냉동 설계1번 문항증기압축식 냉동사이클의 4대 주요 구성기기가 아닌 것은?
- 1.압축기
- 2.응축기
- 3.증발기
- 4.송풍기
정답·해설 보기
정답 4번. 송풍기
증기압축 냉동사이클의 4대 요소는 압축기·응축기·팽창밸브·증발기이다. 송풍기는 열을 공기로 실어 나르는 반송 기기일 뿐 사이클 구성기기가 아니다.
- 공조냉동 설계2번 문항물을 냉매로 사용하는 흡수식 냉동기에서 흡수제로 주로 쓰이는 것은?
- 1.리튬브로마이드(LiBr) 수용액
- 2.암모니아
- 3.프레온
- 4.이산화탄소
정답·해설 보기
정답 1번. 리튬브로마이드(LiBr) 수용액
물-리튬브로마이드 흡수식 냉동기는 물을 냉매로, LiBr 수용액을 흡수제로 쓴다. 암모니아를 냉매로 쓰는 방식에서는 물이 흡수제 역할을 맡는다.
- 공조냉동 설계3번 문항흡수식 냉동기의 4대 주요 구성요소로 옳은 것은?
- 1.압축기·응축기·팽창밸브·증발기
- 2.흡수기·재생기·압축기·증발기
- 3.흡수기·재생기·응축기·증발기
- 4.압축기·흡수기·응축기·재생기
정답·해설 보기
정답 3번. 흡수기·재생기·응축기·증발기
흡수식은 압축기 대신 흡수기와 재생기(발생기)를 두어 흡수기·재생기·응축기·증발기로 구성된다. 열을 구동원으로 쓰므로 전력 소비가 매우 적다.
- 공조냉동 설계4번 문항냉매 암모니아의 냉매 번호로 옳은 것은?
- 1.R-134a
- 2.R-22
- 3.R-717
- 4.R-410A
정답·해설 보기
정답 3번. R-717
암모니아는 무기화합물 냉매여서 700번대를 쓰고 분자량 17을 더한 R-717로 표기한다. R-22와 R-134a는 할로겐화 탄화수소 계열 냉매이다.
- 공조냉동 설계5번 문항냉매 R-134a에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 1.HFC 계열로 오존층파괴지수(ODP)가 0이다
- 2.염소를 포함해 오존층을 크게 파괴한다
- 3.자연냉매인 암모니아의 일종이다
- 4.가연성이 매우 높은 탄화수소이다
정답·해설 보기
정답 1번. HFC 계열로 오존층파괴지수(ODP)가 0이다
R-134a는 염소가 없는 HFC 계열 냉매로 오존층파괴지수(ODP)가 0이며, 과거 CFC인 R-12의 대체 냉매로 사용된다.
- 공조냉동 설계6번 문항냉매 R-410A에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 1.단일 성분 냉매이다
- 2.암모니아 기반 자연냉매이다
- 3.염화불화탄소(CFC)이다
- 4.두 성분을 혼합한 혼합냉매이다
정답·해설 보기
정답 4번. 두 성분을 혼합한 혼합냉매이다
R-410A는 R-32와 R-125를 거의 같은 비율로 섞은 HFC계 혼합냉매로 ODP가 0이다. 단일 성분이 아니고 염소도 없으므로 CFC와는 구분된다.
- 공조냉동 설계7번 문항응축압력(절대) 1.4 MPa, 증발압력(절대) 0.35 MPa일 때 압축비는?
- 1.2
- 2.4
- 3.5
- 4.0.25
정답·해설 보기
정답 2번. 4
압축비는 절대 토출압력을 절대 흡입압력으로 나눈 값이므로 1.4/0.35 = 4 이다. 게이지압력을 그대로 대입하면 값이 달라지므로 절대압을 써야 한다.
- 공조냉동 설계8번 문항냉동효과 150 kJ/kg, 압축기 압축일 30 kJ/kg인 냉동사이클의 성적계수(COP)는?
- 1.3
- 2.4.5
- 3.6
- 4.5
정답·해설 보기
정답 4번. 5
성적계수는 냉동효과를 압축일로 나눈 값이므로 150/30 = 5 이다. 같은 사이클을 난방에 쓰면 열펌프 COP는 여기에 1을 더한 6이 된다.
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다른 종목 예상문제 PDF 보기기준일 2026년 10월 13일 · CertHub가 자체 제작한 예상문제입니다. 시행기관이 공개한 기출문제가 아닙니다.