증설만이 답인가?:

서울특별시 전기차 충전소 인프라 분석

인천과학예술영재학교 2학년 서아연

인천과학예술영재학교 1학년 손효림

1. 서론

1.1 목적

본 보고서의 목적은 서울시 내 전기차 충전소 인프라를 최적화함으로써 전기차 사용자들의 충전 편의를 증진하고, 교통 흐름 및 주차 수요와 연계한 효율적인 충전소 위치 선정을 이루는 것이다. 전기차의 보급이 점차 확대됨에 따라 충전 인프라의 필요성이 높아지고 있으며, 이에 따라 충전소의 효과적인 배치와 운영 전략을 수립하는 것이 필수적이다.

1.2 배경

전기차 사용이 급증함에 따라 충전 인프라에 대한 수요도 급격히 증가하고 있다. 서울시는 지속 가능한 도시 교통을 위해 전기차 보급을 장려하고 있지만, 기존 충전 인프라는 이를 충분히 뒷받침하지 못하고 있다. 충전소의 위치와 수가 사용자 편의성을 좌우하는 중요한 요소이기 때문에, 충전소 인프라의 전략적 배치와 관리가 필요하다. 특히, 교통량이 많은 지역이나 주차 수요가 높은 지역에 대한 충전소 설치는 사용자의 접근성과 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.

1.3 문제 제기

현재 서울시 내 전기차 충전소의 분포는 불균형하게 이루어져 있어 전기차 사용자들에게 불편을 초래하고 있다. 일부 지역에는 충전소가 집중되어 있는 반면, 다른 지역에서는 충전소를 찾기 어려운 상황이다. 이러한 불균형은 전기차 이용자의 충전 시간 및 비용 증가로 이어질 수 있으며, 이는 전기차 보급 확산에 걸림돌로 작용할 수 있다. 따라서 충전소 위치의 효율적인 배치와 교통량 및 주차 수요를 고려한 인프라 최적화가 필요하다.

이를 위해 본 보고서는 서울시 내 주요 교통량 데이터를 분석하고, 현재 충전소 위치와의 연계를 통해 서울특별시의 전기차 충전소 인프라를 분석하여 최적 충전소 필요 위치를 제안하고자 한다.

2. 고려사항 설정

2.1 전기차 보급률 및 사용 현황 조사

전기차 보급 현황을 파악하는 것이 중요하다. 전기차 등록 대수가 많을수록 충전소에 대한 필요성도 커지기 때문이다. 이미 설치된 충전소의 사용률을 분석해 수요가 많은 지역을 찾아보고, 추가 설치가 필요한지 판단해야 한다. 하지만 이미 충전소가 충분히 설치된 지역에서는 새로운 충전소에 대한 수요가 낮을 수 있으므로, 사용률이 높은데도 충전소가 부족한 지역을 우선적으로 고려하는 것이 좋다.

2.2 전기차 이동 경로 분석

충전소 수요를 예측할 때 주요 도로나 고속도로 같은 전기차 이동 경로를 분석하는 것이 필요하다. 특히 출퇴근 시간대의 차량 흐름이나 산업지구처럼 차량이 많이 모이는 장소를 파악해, 그 주변의 충전소 수요를 고려해야 한다.

본 보고서에서는 산업지구 네 구역을 선정하여 충전소 수요를 분석하고자 한다.

선정된 구역은 구로구, 금천구, 강서구, 그리고 영등포구로, 이들 지역은 산업 및 상업 활동이 활발하며 교통량이 많은 곳들이다. 각 구역의 특성과 이를 기반으로 한 충전소 수요 분석을 진행한다.

서울특별시의 주요 산업지구

먼저, 구로구는 서울 서남부에 위치한 대표적인 산업지구로, 구로디지털단지를 중심으로 많은 IT 기업과 제조업체가 밀집해 있다. 이 외에도 구로역과 신도림역 등 주요 교통 거점들이 있어 유동 인구가 많고, 산업 및 상업 활동이 활발하게 이루어지는 지역이다. 특히, 구로구는 서울의 주요 물류 허브 중 하나로서 차량 통행량이 매우 많으며, 이러한 교통 흐름과 높은 산업 밀집도를 고려할 때 전기차 충전소에 대한 수요가 높을 것으로 예상된다.

금천구는 구로구와 인접한 지역으로, 가산디지털단지가 위치하고 있다. 가산디지털단지는 서울을 대표하는 IT 및 제조업의 중심지로, 수많은 기업들이 밀집해 있어 직장인 유동 인구가 많다. 금천구는 경인고속도로와 연결되어 있어 서울과 인천, 경기 지역을 오가는 물류 이동이 활발하다. 특히, 금천구는 산업 활동과 물류가 활발한 지역으로 차량 통행이 빈번하며, 이러한 특성상 충전소 수요가 클 것으로 보인다.

강서구는 서울의 서쪽 끝에 위치해 있으며, 김포공항과 인접해 있어 교통 요지로서 중요한 역할을 한다. 강서구에는 첨단 산업단지와 물류 시설들이 집중되어 있으며, 특히 인천공항으로 이어지는 주요 교통망이 있어 물류와 여행객 수송이 활발하게 이루어지고 있다. 김포공항을 중심으로 한 차량 통행량은 매우 많으며, 특히 장거리 이동을 위해 공항을 이용하는 차량들이 자주 다니는 지역이기 때문에 전기차 충전소의 필요성이 점점 더 증가할 것으로 예상된다.

마지막으로, 영등포구는 전통적인 상업 및 산업 중심지로서, 서울의 대표적인 업무 및 상업 지구 중 하나이다. 영등포구는 서울 서남부의 중요한 경제 중심지로, 다양한 대기업의 사무실과 상업 시설들이 위치해 있으며 교통량이 매우 많다. 여의도, 영등포 시장, 그리고 대형 쇼핑몰과 같은 주요 상업 시설들이 위치해 있어 다양한 목적으로 차량 통행이 빈번하며, 이러한 특성으로 인해 전기차 충전 인프라에 대한 수요가 지속적으로 늘어날 것으로 전망된다.

2.3 충전기 유형별 수요 분석

충전소에는 급속 충전기와 완속 충전기가 있으며, 각각의 특성에 따라 설치 장소를 다르게 선정할 필요가 있다.

급속 충전기는 짧은 시간 내에 차량을 충전할 수 있어 교통량이 많고 유동 차량이 많은 곳에 적합하다. 그러나 설치 비용이 높고 전력망에 부담을 줄 수 있으며, 배터리 수명에 영향을 미칠 수 있다는 단점이 있다.

완속 충전기는 설치 비용이 저렴하고 배터리 수명에 미치는 영향이 적지만, 충전 시간이 오래 걸려 빠르게 충전해야 하는 경우 이용자에게 불편함을 줄 수 있다. 따라서, 주거 지역이나 직장처럼 오랜 시간 주차가 가능한 장소에 적합하다.

[완속 충전기]	[급속 충전기]

2.4 충전소 설치 가능 지역 선정

충전소를 설치할 수 있는 적절한 지역을 선택하는 것도 중요하다. 주차 공간이 충분한 상업 시설, 주거 단지, 공공 시설 등은 충전소 설치에 유리하다. 또한, 전력 공급이 원활하거나 전력망 확장이 가능한 지역을 우선적으로 고려해야 한다. 이러한 지역에서 충전소 설치는 효율적으로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 직장 주차장, 공용주차장, 아파트 및 주거단지 주차장은 상대적으로 오래 주차해놓을 수 있으니 완속 충전기를 이용해 충전소를 설치할 수 있다. 반대로, 상가 건물 주차장, 대형마트 주차장은 오랜 시간 주차해놓지 않으므로, 급속 충전기를 이용하면 빠르고 효율적인 충전이 가능하다.

2.5 지역 개발 및 인프라 확장 계획 고려

서울특별시의 주요 개발 및 인프라 확장 계획

해당 지역의 개발 계획과 인프라 확장을 고려해 장기적인 수요를 예측하는 것도 필수적이다. 예를 들어, 용산구 한남뉴타운, 동작구 흑석뉴타운, 은평구 신사동은 대규모 재개발과 인프라 확장이 진행 중이다. 강동구에는 고덕강일지구와 같은 대규모 주거 단지가 조성 중이며, 마곡지구에서는 새로운 산업 단지 개발이 추진되고 있어 전기차 충전소에 대한 수요가 클 것으로 예상된다. 또한 서울시 정비사업 추진현황에 따르면, 2024년 3월 기준 정비사업 추진구역 690곳 중 성북구가 51곳으로 가장 많으며, 소규모 정비사업도 29곳으로 가장 개발이 빈번하게 이루어지는 지역임을 파악할 수 있었다. 이러한 미래 수요를 반영해 충전소 설치를 계획하면 장기적으로 안정적인 인프라를 구축할 수 있다. 경제 성장 전망, 인구 증가율, 교통량 변화 등을 종합적으로 분석해 충전소 설치 계획에 반영해야 한다.

3. 데이터 분석

3.1. 서울특별시 구별 전기차 사용률 분석

한국환경공단에서 제공하는 환경부 전기차 충전기 충전량 데이터를 사용했다.

구별 월별 평균 사용량

2022년 1월부터 2023년 4월까지 월별 충전소 평균 사용량의 평균을 계산한 뒤,

충전소 1개 당의 비율로 비교했다.

각 구의 월별 충전소 평균 사용량을 분석한 결과, 성북구, 강동구, 구로구 순으로 충전소 1개당 사용량이 높은 것으로 나타났다. 성북구는 충전소 1개당 평균 사용량이 1356.97로 가장 높았으며, 강동구와 구로구는 각각 818.32, 802.79로 뒤를 이었다. 이는 성북구에서 충전 인프라 확충이 필요함을 시사한다. 반면, 용산구와 관악구는 충전소당 사용량이 상대적으로 낮아, 현재 인프라가 충분할 가능성이 크다.

3.2. 서울특별시 구별 충전소 현황 파악

환경부 전기차 충전기 충전량 데이터를 사용하여 서울특별시의 구별로 전기차 충전소의 대수를 시각화했다.

서울특별시 구별 전기차 충전소 대수 현황

2022년 1월부터 2023년 4월까지 각 구의 충전소 현황을 분석한 결과, 구로구의 충전 인프라가 매우 부족하다는 점이 드러났다. 3.1 분석에서 구로구는 충전소 1개당 사용량이 802.79로 높은 수치를 기록했으며, 충전소 수 또한 4대로 매우 적다.

반면, 강남구, 영등포구, 마포구는 충전소당 사용량이 상대적으로 낮아 시설이 잘 준비된 것으로 보인다. 이 세 구의 공통점은 많은 사람들이 왕래하는 주요 상업지구라는 점이다. 강남구는 서울의 중심 상업 지역으로, 업무와 상업 활동이 활발하며, 영등포구는 여의도와 같은 비즈니스 중심지가 위치해 있어 유동 인구가 많다. 마포구는 홍대와 같은 문화 상권이 자리 잡고 있어 역시 많은 사람들이 방문하는 곳이다. 이러한 특성으로 인해 강남, 영등포, 마포구는 전반적인 충전 인프라가 잘 갖춰져 있다고 볼 수 있다.

4. 분석 결과

본 보고서에서는 서울특별시 내 전기차 충전소 인프라 현황을 분석하고, 전기차 사용자들의 편의를 증진시키기 위한 충전소 최적 위치 선정 방안을 제시하였다. 분석 결과, 성북구와 구로구는 충전소당 사용량이 높고 충전 인프라가 부족한 지역으로, 충전소 확충이 시급한 지역으로 나타났다. 특히 성북구는 재개발이 활발히 진행되고 있어, 앞으로 유입될 인구와 차량 수를 고려한 인프라 확장이 필요하다. 구로구는 산업지구로서 유동 인구가 많고 물류 이동이 빈번한 지역으로, 전기차 사용자의 충전 수요가 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 따라서, 이들 지역에 우선적으로 충전소를 증설하고, 교통 흐름 및 주차 수요를 고려한 맞춤형 충전소 배치가 필요하다.

전기차 사용률	성북구	강동구	구로구
충전소 부족	성북구	구로구	용산구
재개발구역	성북구	용산구	은평구

분석 결과 상위 지역

본 연구를 통해 제안된 충전소 위치 최적화 방안은 전기차 보급 확대에 따른 인프라 수요에 효과적으로 대응할 수 있을 것이다. 나아가, 충전소 설치 계획에 대한 장기적인 접근은 서울시의 지속 가능한 교통 체계 구축에도 기여할 것으로 기대된다.

5. 참고 문헌 및 출처

[1] 김지규. (2021). 전기차 급속충전소의 최적 입지 선정 연구 [석사학위논문, 서울시립대학교]. http://www.riss.kr/link?id=T15756696

[2] 유한솔, 신예은, 권성대, 박제진. (2021-11-10). 초소형전기차 충전소 최적 위치선정을 위한 사용자 만족도 조사 연구. 대한교통학회 학술대회지, 제주.

[3] 윤충식. (2019-01-23). 빅데이터 표준분석모델을 활용한 전기차 충전 인프라 우선설치지역 도출 사례연구. 한국통신학회 학술대회논문집, 강원.

[4] 2023년도 ˹전기차 및 충전기 보급·이용 현황 분석˼ - KPX 전력거래소

[5] 서울특별시 정보사업 정보몽땅

https://cleanup.seoul.go.kr/cleanup/view/publicRdvlpmntArea.do