재난위험성을 고려한 멀티레이어 기반의 전기차 충전소 설치 기준 및 입지 우선순위 도출 = Derivation of Installation Standards and Location Prioritization for Electric Vehicle Charging Stations Based on Multi-Layer Analysis Considering Disaster Risk

국문 초록 (Abstract)

탄소중립 정책 추진에 따라 우리나라는 2030년까지 전기차 420만 대 보급과 충전기 123만 기 설치를 목표로 하고 있다. 2024년 12월 기준 전기차 약 68만 대 충전기 약 36만 기가 보급되어 2020년 대비 각각 약 5배, 9.7배의 급속한 성장세를 보이고 있으며 이에 정부는 2025년 충전시설 설치 예산을 전년 대비 43% 증가한 6,187억 원으로 대폭 증액하였다. 그러나 전기차 및 충전시설 보급이 증가하면서 화재 사고 발생건수도 비례하여 증가하고 있어 단순한 양적 확대를 넘어 재난 안전성 확보가 중요한 관심사로 부각되고 있다. 하지만 기존의 전기차 충전시설 적정위치 선정지 수(CILI)는 1km 격자 단위로 수요와 편의성 중심으로 운영되어 침수 위험지역, 소방시설 접근성, 지하주차장 유무 같은 재난 안전 요소를 충분히 반영하지 못하였다.
본 연구는 공간 해상도를 500m 격자로 고도화하고 공공기관의 신뢰성 있는 공간정보를 활용하여 재난 위험성을 통합한 급속 CILI(5개 주요 지표, 19개 세부지표)와 완속 CILI(5개 주요 지표, 16개 세부지표)를 새로 구축하였다. 특히 급속충전의 경로중심 이용 특성과 완속충전의 목적지 중심 이용 특성을 반영하여 충전 유형별 차별화된 평가 체계를 제안하였다. 전문가 및 사용자 300명 대상 설문조사와 Fuzzy AHP 기법으로 객관적 가중치를 도출하고, GIS 기반 분석을 통해 전국 416,093개 격자의 CILI 값을 산출하였다. 분석 결과, 전국 416,093개 격자 중 광역 사각지역 4,453개, 급속충전 우선 해소 대상 16,129개, 완속충전 우선 해소 대상 538개가 식별되었다.
본 연구는 과학적 입지선정 방법론을 제시하여 충전 인프라의 효율성과 형평성을 동시에 높이는 데 기여할 것으로 기대된다. 특히 토지피복도를 통한격자 속성값 부여 방식을 적용하여 추후 격자가 세밀화될 경우 토지피복 속성값 필터링을 통한 분석의 확장성을 제시하였다.

목차 (Table of Contents)

• 국문요약 Ⅰ
• 목 차 Ⅱ
• 그림목차 Ⅵ
• 표 목 차 Ⅷ
• 제 Ⅰ 장 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구동향 4
• 1.2.1 입지 적합도 연구 사례 4
• 1.2.2 AHP 기반 가중치 산정 사례 6
• 1.2.3 GIS 기반 공간 분석 기법 연구 사례 8
• 1.3 연구내용 및 범위 10
• 제 Ⅱ 장 이론적 배경 13
• 2.1 전기차 충전시설 관련 법규 및 정책 13
• 2.1.1 전기차 충전시설의 구분 16
• 2.1.2 지자체별 충전시설 설치 기준 및 의무설치 규정 18
• 2.2 GIS 기반 공간 분석 기법 22
• 2.3 지수와 계층적 구조의 개념 27
• 2.4 AHP의 개념 28
• 2.5 토지피복도의 개념 32
• 제 III 장 적용 및 분석 35
• 3.1 CILI 지수 구성 요소 35
• 3.1.1 전기차 충전시설 적정위치 선정지수 구성요소 선정 원칙 35
• 3.1.2 급속 CILI 선정 지표 35
• 3.1.3 완속 CILI 선정 지표 38
• 3.1.4 급속 완속 구성 지표 차별화 40
• 3.2 공간자료 구축 41
• 3.2.1 공간자료 구축 형식 41
• 3.2.2 급속 CILI 공간자료 구축 형식 42
• 3.2.3 완속 CILI 공간자료 구축 형식 44
• 3.3 공간자료 형식의 통일화 방법 45
• 3.3.1 세부지표의 무차원화 50
• 3.3.2 세부지표별 공간자료 구축 결과 51
• 3.4 Fuzzy AHP 기반 가중치 선정 58
• 3.4.1 가중치 산정 결과 63
• 3.4.2 CILI 산정식의 구성 65
• 3.4.3 가중치 산정 결과 66
• 3.4.4 전국 CILI 맵 제작 68
• 3.5 전기차 충전시설 적정 배분 알고리즘 72
• 3.5.1 방법 1: 광역 사각지역 도출 알고리즘 73
• 3.5.2 방법 2: CILI 기반 세밀 사각지역 도출 알고리즘 76
• 3.6 토지피복도를 이용한 격자 속성값 부여 80
• 제 IV 장 결론 84
• 참고문헌 88