최대연결거리를 고려한 전기자동차 급속충전소 최적 위치선정 연구

Electric Vehicle Fast-Charging Station Location Problem Considering Maximum Connection Distance

최근 들어 정부는 다양한 정책을 통해 국내 전기자동차 보급 활성화를 도모하고 있으나 전기자동차 충전인프라의 보급은 아직 부족함을 보이고 있다. 전기자동차는 친환경적인 특성을 갖추고 있음에도 1회 충전 시 주행가능거리 부분에서 기술적 한계점을 보이고 있다. 이는 전기자동차의 에너지 공급원인 배터리가 주행환경에 따라 기대치보다 빠른 속도로 방전될 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 이와 같은 문제를 고려하여 전기자동차를 이용한 장거리 운행 시 연속적인 충전서비스를 제공받기 위해 필요한 급속충전소의 위치에 대해서 분석하였다. 이를 위해 시설 설립에 따른 비용을 최소화하는 시설입지문제를 제안하였으며, 전기자동 차의 제한된 배터리 용량으로 인한 최대 주행가능거리를 모형에 고려하기 위해 시설 간 연결성을 제약조건으로 추가하였다. 제안된 모형은 경부고속도로 하행선과 상행선에 적용하였으며 최적해를 도출할 수 있었다.

Recently market share of electric vehicles is gradually growing in South Korea due to its high energy efficiency as well as significant role in reducing emissions. However, the number of electric vehicle charging stations is still not enough and they are mostly installed in the areas where the demand is high. In general, electric vehicles have lower maximum driving range comparing to the vehicles equipped with conventional internal combustion engine. The electric vehicles are powered by batteries, the performance of which are easily affected by unexpected external factors such as ambient temperature or road topology. This paper proposes a method to find the optimal locations of charging stations for those who plan to travel long distance using an electric vehicle. The proposed model considers connectivity between two consecutive charging stations due to the maximum driving range of the electric vehicle. A case study is conducted to find the optimal locations of additional electric vehicle charging stations on a Gyeongbu Expressway in South Korea.