고려대, 전기차를 ‘움직이는 에너지 자산’으로… 사용자 맞춤형 V2G 설계

△ 시뮬레이션 결과, 운전자 행동을 반영한 V2G 도입만으로도 순 부하 곡선이회색 실선에서 검은 점선으로 이동하며 눈에 띄게 평탄화되는 효과가 나타났다.

이러한 평탄화는 전력설비 투자비와 운영비를 절감하는 동시에 재생에너지의 전력계통 수용성을 크게 향상시킬 수 있는 기반이 된다.

고려대학교(총장 김동원) 융합에너지공학과 우종률 교수 연구팀이 전기차 사용자 데이터를 기반으로 전기차-전력계통 연계(V2G, Vehicle-to-Grid) 서비스를 설계해, 재생에너지의 전력시스템 통합과 전력 피크 완화에 기여하는 전략을 제시했다.

본 연구는 에너지 분야의 SCIE급 국제 저명 학술지 ‘Energy(IF=9.0)’ 온라인에 5월 28일 게재됐다.

*논문명: Unlocking peak shaving: How EV driver heterogeneity shapes V2G potential

*DOI: 10.1016/j.energy.2025.136773

*URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.136773

전기차와 재생에너지 보급이 확대되면서 전력 수요와 공급의 시간대별 불균형이 심화되고 있다. 이러한 상황에서 V2G는 주차된 전기차 배터리를 활용해 남는 전력을 저장하고, 수요가 많은 시간대에 공급함으로써 재생에너지의 변동성을 완충하는 방식으로 주목받고 있다. 그러나 운전자의 자발적 참여가 전제돼야 하기에 사용자 맞춤형 설계가 필수적이다.

연구팀은 전기차 사용자 204명의 데이터를 바탕으로 운전자를 ▲보상 민감형 ▲편의 중심형 ▲보수적 참여형으로 분류했다. 각 유형은 금전 보상, 최소 연결 일수, 충전기 접근성, 배터리 잔량 보장 등 조건에 따라 뚜렷한 선호 차이를 보였다.

연구팀은 이러한특성을 바탕으로 시간대별 충·방전 패턴 예측 모델을 개발하고, 실제 생활 패턴을 반영해 다양한 V2G 시나리오를 시뮬레이션했다. 그 결과, 행동 특성만 반영하더라도 저녁 시간대 전력 피크를 4% 이상 줄일 수 있었고, 모든 조건을 최적화하면 최대 22.9%까지 저감이 가능했다.

이번 연구는 사용자 데이터 기반의 V2G 설계가 전력 시스템의 유연성 확보와 재생에너지 통합에 실질적으로 기여할 수 있음을 입증했다. 또한, 전기차를 에너지 자산으로 활용할 수 있는 가능성을 보여주며, V2G 정책 설계에서 사용자 중심 접근의 중요성을 강조했다.

우종률 교수는 “전기차 보급이 확대될수록, 운전자 특성을 고려한 인센티브와 계약 조건 설계가 재생에너지 중심의 지속가능한 전력 시스템 구축에 핵심이 될 것”이라고 밝혔다.

[그림1]

△ (왼쪽부터) 고려대 융합에너지공학과 우종률 교수(교신저자), 고려대 윤수진 박사과정(제1저자)