Based on “Estimation of Achievable Power Capacity From Plug-in Electric Vehicles for V2G Frequency Regulation: Case Studies for Market Participation“ by Sekyung Han, Soohee Han, Kaoru Sezaki, IEEE Transactions on Smart Grid, Vol. 2, No. 4, pp.632∼641, Dec. 2011
왜 연구했나
스마트그리드 체제가 진행되면서 전력산업과 자동차 산업이 융합되기 시작했다. 전기자동차는 전력시스템에 플러그인 형태로 접속해 전기를 충전할 수 있고(G2V·Grid-to-Vehicle) 전력시스템의 수요가 피크일 때는 반대로 전력시스템에 전기를 공급하는 배터리 역할을 수행할 수 있다(V2G·Vehicle-to-Grid). V2G 모델은 전통적인 G2V 모델에 반대되는 개념으로 자동차 쪽에서 전력계통으로 전기를 공급하는 개념이다. 전기자동차가 수동적으로 전기를 소비만 하는 주체가 아니라 전력시스템이 전기가 부족할 때는 되레 저장돼 있는 전기를 재공급할 수 있는 배터리 역할을 하게 되는 것이다. 이 논문은 플러그인 타입의 전기자동차(PEV·Plug-in Electric Vehicle)가 늘어날 경우 임의의 전기충전소에서 전기자동차의 도착패턴을 확률적으로 모델링하고 이를 통해 V2G 서비스의 기술적·경제적 최적용량을 결정하기 위한 수리적 모델링에 관한 연구다.
무엇을 연구했나
전기자동차 분야는 스마트그리드 연구 분야의 주요 키워드 중에 하나로서 우리나라 스마트그리드 국가기술 로드맵에도 주요 3개 부문(신재생에너지, 전기자동차, 스마트미터 및 관련 통신인프라) 중 하나로 설정돼 있다. 전기자동차는 산업적 파급효과가 가장 큰 분야 중 하나이기 때문에 많은 기업들이 관심을 가지고 있다. 전기자동차는 기존의 엔진 기반 자동차와는 달리 기계적 구조가 간단하기 때문에 진입장벽이 높지 않으며 상품으로서의 부가가치 역시 엔진을 중심으로 한 차체 하드웨어보다는 정보기술(IT)을 기반으로 한 서비스 중심으로 옮겨질 것으로 전망된다. IT에 기반해 충전소 안내 서비스, 배터리 관리 시스템, 다양한 정보 서비스 등이 제공돼야 하므로 기존 자동차 시장에 비해 IT 비용의 비중이 획기적으로 증가할 것이며 일부에서는 전기자동차가 고가의 가전 제품화될 것을 예측하기도 한다.
이러한 맥락에서 자동차 산업에서도 기존 업종 간 경계가 무너질 것이고 많은 기업들이 전기자동차 관련 시장에 진출할 것으로 예상된다. 정유회사나 전력회사도 전기자동차를 위한 충전시설을 구축하고 있으며 관련 비즈니스 모델을 발굴하기 위해 노력하고 있다. 본 논문에서 다루고 있는 V2G 모델은 새로운 비즈니스 유형의 하나로서 자동차가 전력시스템에 전기에너지를 판매할 수 있는 개념에 관한 것이며 이를 수리적으로 모델링해 향후 소프트웨어 프로그램으로 구현할 수 있도록 했다.
