공동주택의 전기자동차 충전인프라 구축을 위한 새로운 설계방안에 관한 연구 = (A) study on new design scheme for building electric vehicle charging infrastructure in apartment housing
The dissertation took a close look at several issues which are predicted when supplying of electric vehicle is increased in apartment housing and selected a apartment model and presented the new design scheme for building electric vehicle charging infrastructure.
Global warming is making the ecosystem changing and to cope with this worldwide efforts for reducing greenhouse gas emissions have been strengthened. A pollutant caused by cars is not only harmful for our health, but also have been found as the main factor accelerating global warming.
By the reason above, response strategies of climate change on global warming became a pressing matter as one of the issues a worldwide concern has emerged. The measure plan for reducing Carbon dioxide emissions in the transportation sector is the way of promoting electric vehicle supplying.
Accordingly, to promote electric vehicle supplying the infrastructure for charging should be established in all areas of our society.
In October 2009 the government announced the plan for, "the electric vehicle industry, Revitalization," and would establish an electric vehicle production system by 2011, achieve 10 market share of the world electric vehicle by 2015 and 10 of the domestic small cars by the electric vehicle by 2020.
The type of apartment housing in our country since the '80s, began to be spread and expanded into 53 in 2005. The percentage of apartment housing in recent performance of the entire residential construction was 91 (1995-2007 average) and it became a major trend in those days.
The purpose of the study is to take a close look at several issues that can be predicted when supply of electric vehicle is increased and to suggest a new design scheme for building electric vehicle charging infrastructure, selecting the model apartment.
Selected a model apartment located in Seoul and analyzed power usage and vehicle usage data based on seasonal, daily and time-phased pattern and investigated the adequacy of the electric vehicle charging time.
Based on the number of vehicles the model apartment held the amount of housing supply estimates of the electric vehicle were calculated assuming that future fleet will be very smooth and seamless.
For establishing charging infrastructure market introductory period (2010-2015) and the diffusion enlarger (2016-2020) were classified and the increasing rate of charger was reviewed on three cases. For design of the existing power infrastructure of apartment housing, selected the model apartment and analyzed data.
Based on the analyzed data power infrastructure was designed on the assumption that electric vehicles supplying would be made two ways.
The optimal charging time at the model apartment was confirmed midnight (minimum power uses) to 6 am.
As the result of reviewing increase rate for charging infrastructure, market introductory period reviewed the 2.0 times increase, 1.5 times the diffusion enlarger was deemed appropriate. This result applied to reflected one day usage and presented the new formula to calculate the quantity of the charger.
Based on the survey data on the existing apartment housing the way to calculate the required data and economic process of design at the time of power infrastructure construction and things that should be considered at the time of design is presented.
Future battery life time for electric vehicle will become an issue, but V2G capabilities, aggressively use the electric vehicle's battery power to participate in an electric demand response and to store secondary power, when electric power demand increases high, send the power stored in batteries to the power grids for sale, continue to be studied.
본 논문은 공동주택에서 전기자동차 보급 증가 시 발생할 수 있는 여러 가지 문제점들을 살펴보고, 모델아파트를 선정하여 전기자동차 충전인프라 구축을 위한 새로운 설계방안을 제시하였다.
지구 온난화 영향으로 생태계가 변화하고 있으며, 이에 대응하기 위해 전 세계적으로 온실가스를 감축하기 위한 노력이 강화되고 있다. 자동차로 인한 공해물질은 우리의 건강에 해로울 뿐 아니라 지구온난화를 가속하는 요인으로 밝혀지고 있다. 이처럼 지구 온난화에 따른 기후변화 대응방안이 전 세계적으로 초미의 관심사항으로 떠오르고 있는 이슈 중의 하나가 되었다. 수송 분야에서 이산화탄소 배출량을 줄이는 방안은 전기자동차를 보급 촉진시키는 것이다. 이에 따라 전기자동차 보급이 촉진되기 위해서는 사회 전반에 충전인프라가 구축되어야 한다.
정부에서는 2009년 10월 「전기자동차산업 활성화 방안」을 발표하였고, 2011년 전기자동차 양산체제 구축, 2015년 세계 전기자동차 점유율 10 달성 및 2020년 국내 소형차의 10를 전기차로 보급하겠다고 하였다.
우리나라의 주거형태는 80년대부터 공동주택이 확대 보급되기 시작하여 2005년에는 53로 급증하였다. 최근 전체 주택건설실적에서 공동주택이 차지하는 비중은 91(1995년~2007년 평균)로서 공동주택 중심으로 공급이 이루어지고 있다.
공동주택에 전기자동차 보급 증가 시 예측되는 여러 가지 문제점들을 살펴보고, 모델아파트를 선정하여 전기자동차 충전인프라 구축을 위한 새로운 설계방안 제시를 연구의 목적으로 한다.
서울시내에 소재한 모델아파트를 선정하여 전력사용량 및 차량이용 현황 자료를 계절별, 요일별, 시간대별 패턴을 분석하여 전기자동차의 적정 충전시간을 조사하였다. 모델아파트 보유 차량을 기준으로 앞으로 전기자동차 보급이 원활할 경우와 아주 원활할 경우를 가정하여 공동주택의 전기자동차 보급량을 예측 산출하였다. 충전인프라 구축을 위하여 시장 도입기(2010년~2015년)와 보급 확대기(2016년~2020년)를 구분 충전기 증가율을 3가지 사례로 검토하였다. 기존 공동주택의 전원인프라 구축 설계를 위하여 모델아파트를 선정하여 자료를 조사한 후, 그 자료를 바탕으로 전기자동차 보급을 두 가지로 가정하여 전원인프라 구축설계를 하였다.
모델아파트에서 적정 충전시간은 최소전력을 사용하고 있는 자정에서 오전 6시까지로 확인하였다. 충전인프라 구축을 위한 충전기 보급증가율을 검토한 결과 도입기에는 2.0배, 보급 확대기에는 1.5배가 적정하다고 판단하였다. 이를 적용 충전기별 1일 이용률을 반영한 충전기 수량 산출 방법의 새로운 식을 제시하였다. 기존 공동주택의 조사 자료를 바탕으로 필요 데이터를 산출하는 방법과 전원인프라 구축 시 경제적인 설계 절차 및 설계 시 고려하여야 할 사항을 제시하였다.
앞으로 전기자동차 배터리 수명에 문제가 되지만, 전기자동차의 배터리를 적극 활용 전력수요 반응에 참여하여 잉여 전력을 저장하고, 전력수요가 높아질 때 전기자동차 배터리에 저장된 전력을 전력망으로 송전하여 판매하는 V2G 기능에 대한 지속적인 연구가 이루어져야 할 것이다.
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