Part 65. 공장에서 장비를 직접 검사하다 - FAT (Factory Acceptance Test)

1. 장비를 주문했다고 해서 프로젝트가 끝난 것은 아니다

 

Beer to Zero Project에서 맥주를 무알코올 맥주로 만드는 공정을 설계한다고 가정해 보겠습니다.

 

지난 Part 62에서 우리는 설계한 장비를 실제로 주문했습니다. Part 63에서는 Vendor가 보내온 도면을 검토했고, Part 64에서는 Vendor가 제출한 기술자료가 설계조건을 만족하는지 확인했습니다.

 

이제 Vendor는 설계자료를 바탕으로 장비를 제작합니다.

 

탱크가 제작되고, 펌프가 조립되며, 배관과 계장품이 설치됩니다. 제어반에는 PLC와 각종 전기 부품이 장착됩니다.

그리고 어느 날 Vendor로부터 연락이 옵니다.

 

"주문하신 장비의 제작이 완료되었습니다. FAT를 진행할 준비가 되었습니다."

 

이제 엔지니어는 장비가 제작된 공장으로 직접 방문합니다.

 

그런데 여기서 한 가지 의문이 생깁니다.

 

장비가 제대로 제작되었는지는 도면과 서류만 검토해도 알 수 있지 않을까요? 굳이 Vendor 공장까지 방문해서 장비를 직접 검사해야 하는 이유는 무엇일까요?

 

그 이유는 간단합니다.

 

도면이 맞는다는 사실과 실제로 제작된 장비가 제대로 작동한다는 사실은 서로 다르기 때문입니다.

 

도면상으로는 펌프가 요구 유량을 만족하더라도 실제 시험에서 유량이 부족할 수 있습니다. 제어반의 결선도가 정확하더라도 센서 신호가 PLC에 정상적으로 입력되지 않을 수 있습니다.

 

이러한 문제를 현장에 장비가 도착한 후 발견한다면, 장비를 다시 분해하거나 Vendor 엔지니어를 현장으로 불러야 합니다.

 

FAT는 이러한 문제를 장비가 공장을 떠나기 전에 발견하기 위한 중요한 프로젝트 단계입니다.

 

 

2. FAT란 무엇인가?

 

FAT는 Factory Acceptance Test의 약자로, 우리말로는 공장 인수 시험 또는 공장 인수 검사라고 부릅니다.

 

FAT는 Vendor 공장에서 제작이 완료된 장비 또는 시스템이 구매자가 요구한 설계조건, 기술사양 및 기능을 만족하는지 확인하는 시험입니다.

 

여기서 중요한 점은 FAT가 단순히 장비의 외관을 확인하는 검사가 아니라는 것입니다.

 

장비의 종류와 계약조건에 따라 외관 및 치수 검사, 기능시험, 성능시험, 제어시스템 시험 등을 포함할 수 있습니다.

 

특히 공정산업의 자동화 시스템 FAT는 IEC 62381을 참고할 수 있습니다. 해당 표준은 자동화 시스템이 적용 사양에 부합하는지 확인하기 위한 FAT, SAT 및 SIT의 요구사항과 체크리스트를 다룹니다.

 

FAT와 SAT는 무엇이 다른가?

FAT와 함께 자주 등장하는 용어가 SAT입니다.

 

SAT는 Site Acceptance Test의 약자로, 현장 인수 시험을 의미합니다.

 

두 시험의 가장 큰 차이는 시험이 진행되는 장소와 확인하는 범위입니다.

구분	FAT	SAT
정식 명칭	Factory Acceptance Test	Site Acceptance Test
시험 장소	Vendor 공장	실제 설치 현장
시험 시점	출하 전	설치 후
주요 목적	제작된 장비가 요구사항을 만족하는지 확인	설치된 장비가 현장 조건에서 정상 작동하는지 확인
주요 확인사항	제작 상태, 기능, 성능, 제어 로직	설치 상태, 현장 배관·전기 연결, 시스템 연동
주요 참여자	구매자, Vendor, 검사원	구매자, 시공사, Vendor, 운영팀

 

예를 들어 Vendor 공장에서 펌프를 시험했을 때 정상적으로 작동했다고 가정하겠습니다.

 

하지만 실제 현장에서는 배관 길이가 길어지고, 흡입 조건이 달라지며, 다른 장비와 연동해야 할 수 있습니다.

 

따라서 FAT를 통과했다고 해서 현장 설치 후의 모든 문제가 해결되었다고 볼 수는 없습니다.

 

FAT는 장비 자체의 적합성을 확인하고, SAT는 현장에 설치된 장비가 실제 운전조건에서 적합한지 확인하는 과정입니다.

 

이 두 시험은 서로 대체하는 관계가 아니라 상호 보완적인 관계입니다.

 

 

3. FAT는 언제, 어떻게 준비하는가?

 

FAT는 Vendor가 장비를 제작한 후 진행하지만, 준비는 제작이 완료되기 훨씬 전부터 시작해야 합니다.

 

특히 FAT의 범위와 합격 기준은 장비가 완성된 뒤에 결정하는 것이 아니라, 구매 및 설계 단계에서 명확하게 정의하는 것이 중요합니다.

 

만약 장비가 완성된 뒤에 구매자가 새로운 시험조건을 요구한다면, Vendor는 추가적인 시험 설비나 자재를 준비해야 할 수 있습니다.

 

이는 프로젝트 일정과 비용에 영향을 줄 수 있습니다.

 

따라서 FAT 준비 과정은 다음과 같이 진행할 수 있습니다.

 

① FAT Procedure 작성 및 승인

시험 범위, 시험 방법, 합격 기준 및 책임자를 정의합니다.

 

② FAT 일정 및 참석자 확정

구매자, Vendor, 필요시 제3자 검사원의 참석 일정을 조율합니다.

 

③ Vendor 자체 시험 및 준비

Vendor는 자체 시험을 수행하고, 시험에 필요한 전원·유틸리티·계측기를 준비합니다.

 

④ FAT 수행 및 결과 기록

구매자는 시험을 입회하고, 실제 측정값과 이상사항을 기록합니다.

 

⑤ Punch List 조치 및 출하 승인

발견된 문제를 조치하고, 계약상 요구된 조건에 따라 출하 여부를 결정합니다.

 

IEC 62381:2024에서도 FAT 수행 전 Vendor 시험, 관련 문서, 시험계획 및 일정 등의 준비 활동을 다룹니다.

 

FAT Procedure에는 무엇이 들어가는가?

FAT Procedure는 FAT를 어떤 방법으로 진행할지 정의한 시험 절차서입니다.

 

단순히 "펌프가 정상적으로 작동하는지 확인한다"라고 작성해서는 안 됩니다.

 

어떤 조건에서 시험할 것인지, 무엇을 측정할 것인지, 어떤 결과가 나와야 합격인지 구체적으로 작성해야 합니다.

 

예를 들어 다음과 같은 항목이 포함될 수 있습니다.

 

• Equipment Tag Number 및 시험 대상

• 적용 도면 및 Equipment Specification

• 시험 장비 및 계측기

• 시험 조건 및 수행 절차

• 측정 항목 및 합격 기준

• 시험 결과 기록 양식

• 시험 불합격 시 조치 방법

• 구매자 및 Vendor의 입회·승인 항목

특히 합격 기준은 구매자와 Vendor가 사전에 합의해야 합니다.

 

FAT 현장에서 처음으로 합격 기준을 논의하기 시작하면, 시험 결과가 불합격인지 단순한 설계 변경 요청인지 판단하기 어려워질 수 있습니다.

 

 

4. FAT에서는 무엇을 검사할까요?

 

FAT의 검사 항목은 장비의 종류에 따라 달라집니다.

 

예를 들어 압력용기, 펌프, 열교환기, 패키지 장비, PLC 제어 시스템은 각각 확인해야 할 항목이 다릅니다.

 

따라서 모든 장비에 동일한 FAT Checklist를 적용하는 것은 적절하지 않습니다.

 

구매 단계에서 승인된 Equipment Specification, Vendor Data 및 계약조건을 기준으로 시험 범위를 정해야 합니다.

 

4.1. 외관 및 치수 검사 (Visual & Dimensional Inspection)

가장 먼저 확인하는 것은 실제 제작된 장비가 승인된 도면과 일치하는지 여부입니다.

 

도면 검토 단계에서는 Vendor가 제출한 GA Drawing을 확인했습니다. FAT에서는 실제 장비가 해당 도면에 따라 제작되었는지 확인합니다.

 

주요 검사 항목은 다음과 같습니다.

검사 항목	확인 내용
Equipment Tag	장비 번호 및 명판이 일치하는가
Dimension	주요 치수가 승인 도면과 일치하는가
Nozzle Orientation	노즐의 방향과 위치가 적절한가
Material	지정된 재질이 적용되었는가
Painting	도장 및 표면 마감 상태가 적절한가
Accessories	계약된 부속품이 누락되지 않았는가
Workmanship	제작 상태에 이상이 없는가

 

예를 들어 맥주 원액을 처리하는 열교환기를 구매했다고 가정하겠습니다.

 

승인된 GA Drawing에서는 입구 노즐이 장비의 좌측에 위치하도록 설계되어 있습니다.

 

그런데 실제 제작된 장비의 입구 노즐이 반대 방향에 설치되어 있다면 어떻게 될까요?

 

현장 배관을 연결하기 위해 배관을 다시 설계하거나 추가적인 배관 작업을 수행해야 할 수 있습니다.

 

이처럼 FAT에서 확인하는 치수와 노즐 방향은 단순한 외관 문제가 아니라 현장 설치 및 배관 설계와 직접적으로 연결됩니다.

 

4.2. 기능시험 (Functional Test)

외관 및 치수 검사만으로 장비의 작동 여부를 확인할 수는 없습니다.

 

따라서 장비가 요구된 기능을 수행하는지 시험해야 합니다.

 

기능시험은 장비의 작동 순서, 기동 및 정지, 제어 기능, 보호 기능 등을 확인하는 과정입니다.

 

예를 들어 펌프 패키지 장비라면 다음과 같은 시험을 수행할 수 있습니다.

시험 항목	시험 내용
Start	펌프 기동 명령에 따라 정상적으로 작동하는가
Stop	정지 명령에 따라 정상적으로 정지하는가
Local/Remote	운전 모드 전환이 정상적으로 이루어지는가
Alarm	이상 신호 발생 시 경보가 발생하는가
Interlock	설정된 조건에서 장비가 정지하거나 기동이 제한되는가
Auto Operation	자동 운전 시퀀스가 요구사항과 일치하는가

 

여기서 중요한 것은 정상적인 운전만 확인해서는 안 된다는 점입니다.

 

예를 들어 펌프가 정상적으로 기동하고 정지한다고 하더라도, 저압 또는 과부하 조건에서 보호 기능이 제대로 작동하지 않는다면 문제가 됩니다.

 

따라서 정상 운전시험과 함께 계약상 요구된 비정상 조건 시험도 수행해야 합니다.

 

4.3. 성능시험 (Performance Test)

기능시험이 장비의 작동 여부를 확인하는 과정이라면, 성능시험은 장비가 요구된 성능을 실제로 만족하는지 확인하는 과정입니다.

 

펌프를 예로 들어보겠습니다.

 

펌프의 Equipment Specification에는 다음과 같은 설계조건이 정의되어 있다고 가정하겠습니다.

 

• Design Flow Rate: 20 m³/h

• Design Differential Pressure: 3 bar

• Motor Rating: 5.5 kW

이때 펌프가 단순히 회전하는 것만으로는 성능을 만족했다고 볼 수 없습니다.

 

요구된 유량과 압력 조건을 만족하는지 확인해야 합니다.

 

펌프의 실제 성능시험은 적용되는 시험 기준과 계약조건에 따라 수행하며, 필요한 경우 ISO 9906과 같은 펌프 수력 성능시험 표준을 참고할 수 있습니다.

 

시험에서는 유량, 압력, 회전수, 소비동력 등의 측정값을 확인할 수 있습니다.

 

4.4. 계장 및 제어 시스템 시험 (Instrumentation & Control Test)

공정 플랜트에서 장비는 단독으로 운전되는 경우가 많지 않습니다.

 

압력, 온도, 유량 및 레벨을 측정하는 계장품이 설치되고, 측정값은 PLC 또는 DCS로 전달됩니다.

 

따라서 FAT에서는 계장 신호와 제어 기능이 설계 요구사항에 맞게 작동하는지 확인해야 합니다.

 

예를 들어 맥주 원액을 저장하는 Tank의 Level Transmitter를 생각해 보겠습니다.

 

탱크의 레벨이 상승하면 Level Transmitter는 측정값을 PLC로 전달합니다.

 

PLC는 해당 신호를 기준으로 펌프를 정지시키거나 밸브를 닫도록 제어할 수 있습니다.

 

이러한 기능을 확인하기 위해 다음과 같은 시험을 수행할 수 있습니다.

 

• 계장 신호가 PLC의 올바른 I/O Channel에 연결되어 있는가

• 측정값이 HMI에 정상적으로 표시되는가

• 설정된 Alarm이 발생하는가

• Interlock 조건에 따라 장비가 적절하게 동작하는가

• 통신 오류 발생 시 요구된 상태로 전환되는가

자동화 시스템의 FAT에서는 실제 현장 계장품을 사용하지 않고 신호를 모의 입력하는 방법도 활용할 수 있습니다.

 

다만 이러한 시험이 실제 현장 배선, 계장품의 교정 및 설치 상태까지 검증하는 것은 아닙니다. 해당 항목은 시험 범위에 따라 별도로 확인해야 합니다.

 

 

5. FAT 현장에서 엔지니어가 확인해야 하는 것

 

이제 실제 FAT 현장으로 가보겠습니다.

 

Vendor는 장비를 조립하고 시험 준비를 완료했습니다. 구매자 측에서는 Process Engineer, Mechanical Engineer, Electrical Engineer 및 Instrument Engineer가 참석할 수 있습니다.

 

장비에 따라 QA/QC 담당자나 제3자 검사원도 참여합니다.

 

여기서 구매자 측 엔지니어의 역할은 단순히 Vendor가 시험하는 모습을 지켜보는 것이 아닙니다.

 

승인된 설계조건을 기준으로 시험이 올바르게 수행되는지 확인하고, 결과를 객관적인 기록으로 남기는 것이 핵심입니다.

 

5.1. 시험 조건이 설계조건과 일치하는가?

가장 먼저 확인해야 할 것은 시험 조건입니다.

 

예를 들어 펌프의 요구 유량이 20 m³/h라고 하더라도, 시험에서 측정한 유량이 20 m³/h라는 사실만으로 충분하지 않을 수 있습니다.

 

유체의 종류, 온도, 밀도, 점도, 흡입 조건 및 회전수 등이 실제 설계조건과 달라질 수 있기 때문입니다.

 

특히 물을 사용하여 시험한 펌프를 실제 공정 유체에 적용하는 경우에는 유체 특성의 차이를 고려해야 합니다.

 

따라서 시험 결과를 평가할 때는 단순한 측정값뿐만 아니라 시험 조건도 함께 기록해야 합니다.

 

5.2. 측정 장비는 신뢰할 수 있는가?

FAT에서 측정한 값이 정확하다는 것을 어떻게 확인할 수 있을까요?

 

이를 위해 시험에 사용한 계측기의 정확도와 교정 상태를 확인해야 합니다.

 

예를 들어 압력계의 교정이 유효하지 않거나, 유량계의 측정 범위가 시험 조건에 적절하지 않다면 측정 결과의 신뢰성이 떨어질 수 있습니다.

 

따라서 FAT Procedure에서는 필요한 측정 장비와 정확도 요구사항을 사전에 정의하고, 시험 시 관련 기록을 확인하는 것이 바람직합니다.

 

5.3. 실제 측정값이 기록되어 있는가?

FAT Report에는 단순히 Pass 또는 Fail만 기록하는 것이 아니라, 실제 측정값을 기록하는 것이 중요합니다.

 

예를 들어 다음과 같은 결과를 생각할 수 있습니다.

항목	요구조건	실제 측정값	결과
유량	20 m³/h	20.4 m³/h	Pass
차압	3.0 bar	3.1 bar	Pass
소비동력	5.5 kW 이하	5.2 kW	Pass

 

위 표는 설명을 위한 예시이며, 실제 합격 기준은 적용 표준과 계약상 허용오차에 따라 결정해야 합니다.

 

이처럼 측정값을 기록하면 추후 현장 시운전에서 FAT 결과와 실제 운전 결과를 비교할 수 있습니다.

 

또한 장비의 성능에 문제가 발생했을 때, FAT 당시의 상태를 확인하는 근거자료로 활용할 수 있습니다.

 

 

6. FAT에서 문제가 발견되면 어떻게 할까요?

 

FAT를 진행하다 보면 예상하지 못한 문제가 발견될 수 있습니다.

 

예를 들어 펌프가 정상적으로 작동하지만 요구 유량을 만족하지 못할 수 있습니다. 또는 제어반의 일부 Alarm이 작동하지 않거나, 승인된 도면과 실제 제작 상태가 다를 수도 있습니다.

 

이러한 문제를 발견했을 때 중요한 것은 단순히 문제를 지적하는 데서 끝나지 않는 것입니다.

 

발견된 문제를 기록하고, 조치 책임자와 완료 기한을 지정하며, 필요한 경우 재시험을 수행해야 합니다.

 

이때 사용하는 문서가 Punch List입니다.

 

Punch List란 무엇인가?

Punch List는 검사 또는 시험 과정에서 발견된 미완료 작업, 부적합 사항 및 추가 조치사항을 기록한 목록입니다.

 

FAT에서 발견된 문제는 일반적으로 다음과 같이 관리할 수 있습니다.

구분	의미	조치 예시
Critical	안전 또는 핵심 성능에 영향을 주는 문제	원인 분석 및 조치 후 재시험
Major	설계 요구사항을 만족하지 못하는 문제	Vendor 수정 후 확인
Minor	기능에 직접적인 영향을 주지 않는 경미한 문제	합의된 기한 내 수정

 

위 분류는 프로젝트에서 활용할 수 있는 예시이며, 모든 FAT에 공통으로 적용되는 공식 분류는 아닙니다.

 

실제 프로젝트에서는 계약조건과 품질관리 절차에 따라 부적합 사항을 분류해야 합니다.

 

특히 FAT에서 발견된 모든 문제가 반드시 출하를 중단시키는 것은 아닙니다.

 

문제의 중요도와 계약조건에 따라 다음과 같이 처리할 수 있습니다.

 

• FAT 현장에서 즉시 수정하고 재시험합니다.

• Vendor 공장에서 수정한 후 출하 전에 확인합니다.

• 현장 수정이 가능한 항목은 책임자와 완료 기한을 지정합니다.

• 핵심 기능 또는 성능에 영향을 주는 문제는 재시험을 요구합니다.

IEC 62381에서도 FAT에서 발견된 미완료 사항 및 부적합 사항을 Punch List로 기록하고, 조치 및 재시험 여부를 관리하는 접근을 다룹니다.

 

FAT를 통과했다는 것은 모든 문제가 해결되었다는 의미인가?

 

반드시 그렇지는 않습니다.

 

FAT 종료 시점에는 모든 항목이 완료된 상태일 수도 있고, 일부 Punch List가 남아 있을 수도 있습니다.

 

이 경우 중요한 것은 남아 있는 항목이 무엇인지, 누가 언제까지 조치할 것인지, 출하가 가능한 상태인지 명확하게 합의하는 것입니다.

 

따라서 FAT 종료 시에는 FAT Report와 Punch List를 정리하고, 계약에서 요구하는 승인 절차에 따라 출하 여부를 결정해야 합니다.

 

 

7. FAT Report는 왜 중요한가?

 

FAT가 종료되면 시험 결과를 문서화해야 합니다.

 

이때 작성하는 문서가 FAT Report입니다.

 

FAT Report는 단순한 시험 결과 보고서가 아닙니다. 장비가 어떤 조건에서 시험되었으며, 어떤 결과를 얻었고, 어떤 문제가 발견되었는지 기록하는 품질관리 문서입니다.

 

일반적으로 다음과 같은 내용을 포함할 수 있습니다.

항목	주요 내용
Equipment Information	Equipment Tag, Model, Serial Number
Test Procedure	적용한 FAT Procedure 및 Revision
Test Conditions	시험 유체, 온도, 압력, 유량 등
Test Results	실제 측정값 및 Pass/Fail
Inspection Records	외관 및 치수 검사 결과
Punch List	발견된 문제 및 조치사항
Approval	구매자 및 Vendor의 확인·승인

 

FAT Report는 이후 현장 설치와 시운전 과정에서도 중요한 자료로 활용됩니다.

 

예를 들어 FAT에서 확인한 펌프의 유량과 차압이 현장 시운전 결과와 크게 다르다면, 두 시험의 조건을 비교하여 원인을 분석할 수 있습니다.

 

또한 장비의 인수 및 품질관리 기록으로 활용할 수 있으므로, 프로젝트 문서관리 체계에 따라 보관해야 합니다.

 

 

8. FAT와 Procurement의 관계

 

FAT는 단순히 장비가 제대로 제작되었는지 확인하는 기술적 검사로만 볼 수 없습니다.

 

Procurement 관점에서도 FAT는 중요한 의미를 갖습니다.

 

장비를 구매할 때 구매자는 Vendor에게 비용을 지급하고, Vendor는 계약된 장비를 제작하여 납품합니다.

 

그런데 장비가 출하된 이후 문제가 발견되면, 수정 작업을 수행하기 위해 추가적인 시간과 비용이 발생할 수 있습니다.

 

반대로 Vendor 공장에서 문제가 발견된다면, 장비를 제작한 인력과 설비가 가까이 있기 때문에 상대적으로 신속하게 조치할 수 있습니다.

 

따라서 FAT는 장비의 품질을 확인하는 동시에, 출하 이후 발생할 수 있는 프로젝트 리스크를 줄이는 역할을 합니다.

 

다만 FAT의 시행 여부와 출하 승인 조건은 계약에서 명확하게 정의해야 합니다. FAT 합격이 곧바로 최종 인수 또는 잔금 지급을 의미하는지는 계약조건에 따라 달라질 수 있습니다.

 

이 점에서 FAT는 Engineering과 Procurement, QA/QC, Project Management가 함께 관리해야 하는 단계라고 볼 수 있습니다.

 

 

9. 마무리 - 공장에서 확인한 장비를 현장으로 보내다

 

지금까지 Beer to Zero Project에서 장비를 구매하고, Vendor가 제출한 도면과 기술자료를 검토한 뒤, 실제 제작된 장비를 공장에서 검사하는 과정을 살펴봤습니다.

 

FAT는 장비가 공장을 떠나기 전에 수행하는 중요한 검증 단계입니다.

 

하지만 FAT의 목적은 단순히 장비가 작동하는 모습을 확인하는 것이 아닙니다.

 

설계조건에 맞게 제작되었는지, 요구된 기능을 수행하는지, 실제 성능이 계약조건을 만족하는지 객관적인 시험 결과로 확인하는 과정입니다.

 

엔지니어는 승인된 도면과 사양서를 기준으로 시험을 입회하고, 측정값을 기록하며, 발견된 문제를 Punch List로 관리합니다.

 

그리고 필요한 조치와 승인이 완료되면 장비는 현장으로 출하될 준비를 마칩니다.

 

이제 장비는 Vendor 공장을 떠나 Beer to Zero Project의 실제 건설 현장으로 이동하게 됩니다.

 

하지만 장비가 현장에 도착했다고 해서 바로 운전할 수 있는 것은 아닙니다.

 

장비를 설치하고, 배관과 전기 및 계장 시스템을 연결한 뒤, 실제 현장 조건에서 정상적으로 작동하는지 확인해야 합니다.

 

 

Beer to Zero Project 연재 순서

 

PART 6. Procurement — 설계한 장비를 실제로 주문하다

 

• Part 57. 설계한 장비를 구매할 준비를 하다 - Procurement Strategy
• Part 58. Vendor에게 무엇을 요구할 것인가 - Equipment Specification
• Part 59. Vendor 견적을 받다 - RFQ
• Part 60. 어떤 Vendor를 선택할 것인가 - Technical Bid Evaluation
• Part 61. 가격만 보고 장비를 고르면 안 되는 이유 - Technical & Commercial Evaluation
• Part 62. 드디어 장비를 주문하다 - Purchase Order
• Part 63. Vendor가 보내온 도면을 검토하다 - Vendor Drawing Review
• Part 64. Vendor의 장비가 설계조건을 만족하는가 - Vendor Data Review
• Part 65. 공장에서 장비를 직접 검사하다 - FAT