서울시 전기차 보급을 위한 공공 급속충전기의 최적입지 분석

2.1. 서울시의 전기차 보급 및 충전소 현황

전기차 충전은 충전시간에 따라 급속, 완속으로 분류된다. 완속충전의 경우 충전시간이 길기 때문에 집 혹은 직장에서 장기간 주차해야 할 경우 사용되며, 완속충전기가 설치된 장소에서는 대부분 거주자이거나 해당 시설물의 재직자, 방문자 등으로 이용제한이 되어있는 경우가 빈번하다. 급속충전의 경우 짧은 시간에 충전이 가능하며 긴급할 때 주로 사용되기 때문에 공공시설에 설치하면 효율적일 것이다.

전기차 충전을 충전형태로 분류하면 개인충전, 공용충전으로 구성되고, 공용충전은 다시 목적지 충전, 경로 충전, 비상 충전으로 구성된다(Kang and Jeon, 2017). 자동차 보관이 주로 이루어지는 장소에서 충전하고 이동의 목적에서 충전이 부차적일 경우에는 개인충전과 목적지충전으로 고려되고, 충전을 목적으로 이동한 경우는 경로충전과 비상 충전으로 고려된다. 전기차 충전 시설의 소유와 운영주체, 접근성에 따라 4가지로 구분할 수 있으며, 민간 개방형, 민간 폐쇄형, 공공 개방형, 공공 폐쇄형으로 구분된다(Table 1). 이 연구는 경로충전과 비상충전이 가능한 공공 개방형의 시설물을 대상으로 급속충전기를 설치하기에 적합한 최적입지를 찾고자 한다.

Table 1.

Types of Charger

이에 앞서서 현재 서울시 25개구에 설치된 공공 전기차 충전소의 현황을 알아보고자 한다. Table 2에 서울시 구별 전기차와 충전소의 현황을 정리하였다. 서울 25개 구별 전기차 등록 현황을 살펴보면, 강남구가 26,963대로 압도적으로 높고(11.25%), 대체적으로 모든 연료 자동차에 비해 전기차 등록 비율이 3 ~ 6% 사이로 나타났다. 용도별로 살펴보면 관용, 영업용이 아닌 개인용 전기차로 등록한 비율을 살펴보면 강남구(63.12%), 구로구(62.05%), 강서구(69.73%)만 60%대로 가장 낮고 대부분의 구가 90% 이상인 것을 확인할 수 있다.

Table 2.

Status of EVs and Charging Stations (CS) in Seoul

서울시 구별 충전소의 현황을 살펴보면, 광진구가 293개로 가장 적고, 송파구가 1,402개로 가장 많이 설치되어 있는 것을 확인할 수 있다. 충전소 1곳당 전기차를 얼마나 보급할 수 있는지 나타내는 보급률은 작을수록 충전소가 전기차 대수에 비해 충분히 보급되고 있다는 의미이다. 강남구는 전체 충전소가 1,381개로 높은 편이지만, 보급률이 19.5대로 충전소 1곳당 전기차 19.5대를 보급한다는 의미로 전기차 대수에 비해 충전소가 적게 설치되어 있다는 의미이다. 금천구는 보급률이 5.3대수로 보급률이 가장 적게 나타났다. 그러나 금천구의 경우 충전소 670개 중 공공충전소가 겨우 19개소로 상대적으로 공공충전소가 매우 적게 분포한다는 것을 알 수 있다. 공공충전소 보급률을 본다면 금천구가 보급률이 187.9대수로 강남구(158.6대수)보다 높게 나타난다. 즉, 전체충전소 보급률이 가장 낮은 금천구가 충전소 보급이 가장 많이 되어있는 것처럼 보이지만, 공공충전소 보급률이 가장 높아 공공충전소 보급이 가장 시급한 지역으로 보인다. 공공 급속충전소의 경우 설치개소가 전체 307기로 매우 저조하고, 성북구가 겨우 3개가 설치되어 있고, 강남구가 가장 많은 31개가 설치되어 있다. 성북구는 공공 급속충전소 1곳당 전기차를 1,957대수를 보급해야 하는 것으로 나타나 공공 급속충전소의 보급이 시급한 것으로 나타난다.

2.2. 선행연구

전기차 보급을 위해서는 충전소가 안정적으로 보급되어야 한다는 연구결과를 찾아볼 수 있었다. Park et al. (2020)은 2세대 전기승용차 이용자를 대상으로 전기차 차량이용 패턴과 충전패턴, 전기차 만족도 등을 조사하였다. 연구결과 급속 충전하는 경우가 38%이고, 충전장소는 주거지(45%), 공용충전소(39%), 직장(16%)로 나타났다. 공용충전소의 이용 비율이 높은 이유에 대해 국내 공용충전인프라 보급의 규모가 크게 확대되었고, 충전요금이 저렴하거나 주차요금에 대한 혜택 등이 원인이라고 분석되었다. 이 연구에서는 공용충전소의 수요와 만족도를 알아보았는데, 공용충전이 필요한 경우는 전체의 78%로 대다수를 차지하며, 공용충전소를 이용하지 못한 경험이 과반수 이상을 차지하여 운영안정성 개선이 필요하다고 나타났다. 공용충전소를 이용하지 못한 이유로는 충전기 고장, 긴 대기시간으로 나타났다. KPX (2021)에서는 전기차 충전인프라의 이용 현황에 대해 분석하였다. 이 보고서에서는 급속충전기와 완속충전기의 월평균 이용 현황을 살펴보았고, 급속충전기는 이동거점 중심으로 접근성이 높은 곳에 보급되었고, 평균이용시간이 짧으며, 보급대수가 증가하고 있으나 절대적인 보급대수가 부족하다고 나타났다. 설치장소별 이용횟수는 급속충전기의 경우 휴게소가 113회, 공공기관이 61회로 가장 높게 나타났다. 또한, 급속충전기의 경우 낮시간에 충전비율이 높게 나타났다. 선행연구를 통해 전기차와 충전소 모두 절대적인 보급대수가 적으나 그 수요는 많기 때문에 보급대수를 늘리고, 설치이후에 안정적인 관리가 필요하다는 것을 확인할 수 있었다.

전기차 충전소의 최적입지를 선정하는 선행연구를 확인할 수 있었다. Kim (2017)은 서울시 내의 전기차 충전소의 최적 위치를 선정하기 위해 T-Map 네비게이션 사용자 데이터 분포와 서울시 교통정책과의 교통량 통계를 이용하였다. 이 연구는 교통량수집지점현황을 참고하여 차량의 흐름이 가장 많은 10곳을 중심으로 최적의 위치를 찾고자 하였다. 이 연구에서는 차량흐름이 가장 많은 10곳으로부터 1 km 이내의 데이터만을 이용하였는데, 1 km라는 영역을 고려할 때 도로네트워크가 아닌 일직선을 고려하였다. Kang and Jeon (2017)은 경기도의 전기차 공공 충전시설 적정 설치기준을 제시하였다. 시·군별 설치수량 배분은 전기차 보급대수, 교통량, 자동차등록대수 등 수요 비중을 곱하여 도출하고, 정책적 판단으로 가감 보정하여 도출했다. 설치지점 선정할 때는 지역내 법정동별 또는 행정동별 전기차보급대수, 충전량, 교통량, 자동차등록대수, 아파트단지수 등의 항목 수요비중을 해당 시·군 배분 설치수량에 곱하여 도출하였다. 즉, 경기도 시·군 법정동·행정동 단위의 영향요인의 비중을 이용해 설치수량과 설치지점을 선정하였다. 충전소의 최적입지를 선정하는 데 있어서 충전소의 설치지점 뿐만 아니라 충전소가 입점할 행정구역에서의 전기차의 보급대수와 자동차등록대수 등을 고려하는 것을 확인할 수 있었다. Kwon et al.(2018) 은 충전소가 붐비는 정도에 따라 최단거리에 있는 충전소만이 아닌 더 멀리 있는 충전소를 이용할 수 있는 운전자의 행동을 고려하여 부하 평준화 기법을 활용하여 최적 입지선정 모형을 제시했다. 이 연구는 이미 전기차와 충전소가 많이 확대된 제주도가 중심이었으므로, 서울을 포함한 수도권지역에서 전기차와 충전소가 확대되고 난 뒤를 계획할 때 고려해야 할 것으로 사료된다. Hong and Hong (2021)은 고소득층 거주지역을 중심으로 전기차 충전소가 입지하는 공간적 불형평성을 해소하고자 지역별 소득수준과 충전소 개수 사이의 공간적 상관관계를 살펴보았다. 연구결과를 통해 소득이 높은 지역에 충전소가 주로 입지하고 있는 것을 확인하여 향후 충전소 공급에 취약지역 개념을 도입하기를 제안했다.

선행연구를 통해 다음을 알 수 있었다. 첫째, 전기차에 대한 수요와 기대에 비해 우리나라에서는 아직 많은 보급이 이루어지지 않았다. 전기차 보급 초기단계이므로 좀 더 명확하고 체계적인 기준으로 충전소를 설치하여 충전소 설치에 대한 형평성을 제고해야 한다. 이 연구는 급속충전소를 고려하므로 교통량을 통해 구별 충전소의 수요를 파악하고, 현재 설치완료된 충전소를 고려하여 어느 한 행정구역에 충전소가 밀집되는 현상이 없도록 형평성을 확보해야 할 것이다. 둘째, 공공 급속충전소의 안정적인 운영과 보급이 필요하다. 급속충전소의 절대적인 보급대수가 적으나 이동거점 충전에서 높은 수요를 보이고 있으므로 급속충전소를 경로충전과 비상충전를 위해 보급해야 할 필요가 있다. 또한, 공공충전소의 이용실패경험을 줄이기 위해 공공충전기의 정상작동을 관리할 수 있는 체계가 필요할 것이다. 마지막으로 이미 운영 중에 있는 충전소의 서비스권역을 구할 때는 일직선이 아닌 도로네트워크를 고려해야한다. 도로에 따라 이동하기 때문에 일직선으로 서비스권역을 고려한다면 원래보다 더 많은 범위를 포함할 수 있다. 그러므로 충전소의 충전기 보급대수가 적더라도 자칫 충분히 보급되었다고 나타날 수 있는 우려를 제거하기 위해 도로네트워크를 고려해야 할 것이다.

3.1. 충전기 설치완료구역(A) 도출

전기차 충전소의 최적입지는 기본적으로 네트워크 분석으로 이루어질 것이다. 출발점에서 전기차 충전소까지의 거리가 진공속에서 일직선으로 이루어진 것이 아닌, 도로를 통한 물리적 거리를 바탕으로 하기 때문에 도로를 링크로 구성하고 시설물을 노드로 구성한 네트워크로 분석할 것이다. 서울시에서는 생활권 5분 충전망을 목표로 전기차 충전소를 목표로 설정하였고, 서울시내 평균 차량속도는 24 km/h이므로 계산해보면 5분에 최대 2 km를 주행할 수 있다(SI, 2013). 그러나 도로의 사정상 더 짧은 거리를 이동할 수 있기 때문에 이 연구에서는 서비스영역을 최대 1 km로 고려하여 살펴보겠다.

3.2. 충전기 설치제한구역(B) 도출

전기차 충전기를 설치할 수 없는 구역을 도출하고자 한다. 서울에는 한강과 북한산, 관악산등의 수계와 임지가 있고, 이 영역에는 충전소 설치가 불가하다. 또한, 교육·감옥과 같이 접근이 제한되어 있는 시설도 충전소 설치가 불가능한 영역으로 설정하여 설치제한구역(B)를 도출한다.

3.3. 충전기 설치가능구역(C) 도출 및 최적입지의 공공주차장 설치지점 도출

서울시 면적에서 A와 B를 제외하면 충전기 설치가능구역(C)이 된다. 이 구역에 위치한 공공주차장을 설치가능후보로 가정했을 때, 후보지의 서비스권역(충전망)을 최대화하면서 후보지의 수를 최소로 할 수 있는 최소입지·최대수요 확보 분석을 수행한다(Table 4). 이 연구에서는 최대 1 km의 충전망을 고려하므로 1 km (impedance cutoff) 내 충전소가 최대한 많은 지점에 할당되면서 충전망을 최대로 커버하는 데 필요한 충전소의 수를 최소로 하는 최소입지·최대수요를 수행한다. 이 결과를 바탕으로 구별 설치가 필요한 공공주차장의 설치지점과 총 개소(e)를 도출한다.

Table 4.

Description of Demand Analysis

3.4. 구별 공공 급속충전기 수요 파악 및 최적입지의 급속충전기 설치수량 도출

구별 교통량을 기반으로 구별 급속충전기 수요를 파악하고자 한다(Table 4). 이는 완속충전기가 거주지 중심의 충전형태에 쓰이지만 급속충전기는 경로충전과 비상충전 형태에 적합하고 교통량이 많은 곳에 수요가 높기 때문이다. 최소입지·최대수요 분석 결과인 최적입지를 구별 개소(e)와 구별 평균 교통량(a), 구별 설치완료된 공공 급속충전기 개수(b)는 모두 정해져 있는 값이다. 급속충전기 300기 설치를 목표로 진행하므로, 최소입지·최대수요 분석 결과(e)와 구별 추가적 설치가 필요한 급속충전기 수(f)의 합이 300을 만족하는 α를 찾아야 한다. 구별 급속충전기의 수를 분석한 수요분석 결과값(c)에서 현재 설치완료된 공공 급속충전기(b)를 제외한 값이 구별로 실제 설치가 필요한 급속충전기수(d)이다.

3.5. 공공 급속충전기 최적입지 및 설치개수 도출

구별 급속충전소 설치가 필요개수(d)와 최소입지·최대수요가 가능한 구별 최적입지 개소(e)의 차이가 양수라면 그만큼 급속충전소 설치가 필요한 것이므로 추가적 설치가 필요하며, 음수라면 추가적 배분이 필요하지 않다. 이런 방법으로 추가적 배분이 필요한 개수(f)를 파악한다. 한 곳의 공공주차장에 급속충전기를 최대 3대까지 설치하며, 그 이상 설치가 필요한 경우 추가적인 공공주차장 후보지를 물색해보도록 한다.

4.1. 충전기 설치완료구역(A) 도출

충전기 설치완료구역(A)은 서울시에 설치가 완료된 공공 급속충전소의 1 km 서비스권역을 의미하며, 면적은 187.19 ㎢이고 서울면적(605.25 ㎢)의 약 31% 정도 되는 것을 확인할 수 있다(Table 6). 설치완료된 공공 급속충전소의 서비스권역(충전망) 중 전체 면적 대비 해당 면적이 가장 높은 구는 양천구(57%)이다. 서비스권역의 면적은 강남구(16.34 ㎢), 서초구(14.19 ㎢), 영등포구(12.83 ㎢) 순으로 높은 것을 확인할 수 있다.

Table 6.

Result of A, B, and C Area

4.2. 충전기 설치제한구역(B) 도출

충전기 설치제한구역(B)은 수계, 임지, 교육시설, 감옥시설 등의 이용제한인 부지를 의미하며, 총 221.97 ㎢이고 서울전체 면적의 약 36% 정도가 된다(Table 6). 설치제한구역에서 가장 높은 비율을 차지하는 것은 임지이다. 수계의 비중이 가장 높은 구는 영등포구(22%)이고, 임지의 비율이 가장 높은 구는 종로구(51%)이다. 이용제한 시설이 가장 많은 구는 용산구(17%)이다.

4.3. 충전기 설치가능구역(C) 도출 및 최적입지의 공공주차장 설치지점 도출

충전기 설치가능구역(C)은 서울 전체면적에서 설치완료구역(A)과 설치제한구역(B)을 제외한 구역이다(Table 6). 면적은 약 196.09 ㎢이고, 서울전체면적의 약 32%가 된다. 구별 면적대비 해당 구의 설치가능구역의 비율이 가장 높은 구는 동작구(53%)이고, 절대적인 면적이 가장 넓은 구는 강서구(20.24 ㎢)이다. 설치가능구역에 위치한 공공주차장의 개수는 441개이며, 이 중에서 최소입지·최대수요가 가능한 최적입지를 도출하도록 한다.

최소입지·최대수요 분석결과, 설치가능구역에 위치한 공공주차장(441개소) 중 최소입지·최대수요에 적합한 공공주차장의 개수는 191개이고, 순 서비스권역은 100.92 ㎢다(Table 7.). 구별로 살펴보면, 강남구와 송파구가 공공주차장 15개소씩 가장 많은 입지가 필요한 것으로 나타났다. 그 이유는 설치가능구역(C)의 절대적인 면적이 넓으면서, 해당 구역에 입지한 공공주차장의 개수가 많기 때문으로 추론할 수 있다. 기존에 설치된 공공 급속충전기를 살펴보면, 강남구가 31개로 가장 높지만 다른 구에 비해 강남구의 면적자체가 넓은 편이여서 다른 구에 비해 상대적으로 설치완료구역(A, 16.34 ㎢)도 넓고, 설치가능구역(C, 12.09 ㎢)도 넓다. 또한, 설치가능한 공공주차장의 수가 강남구는 22개, 송파구는 26개로 상대적으로 많아 필요입지 개소로 선택될 수 있는 가능성이 높은 것으로 보인다. 설치가능한 공공주차장의 수가 많은 성동구(53개), 종로구(47개), 동작구(40개), 중구(39개)는 서비스권역을 최대화하는 입지의 개수가 각각 7개, 7개, 11개, 7개로 높게 나타나지 않았다. 그 이유는 해당 구의 설치가능구역(C)의 절대면적이 좁았기 때문에 서비스권역을 최대로 하는 입지가 적게 분석된 것으로 추론할 수 있다.

Table 7.

Result of Minimize Facilities Analysis

반대로 공공주차장 개수가 적게 나타난 구는 강동구(2개), 관악구(3개)이다. 그 이유는 설치가능구역(C)에 있는 공공주차장의 개수가 각각 3개로 매우 적기 때문이다. 설치 후보지인 공공주차장의 개수 자체가 매우 적어 충전망을 최대로 할 수 있는 입지를 선정하는 데 고려할 수 있는 후보 자체가 매우 적은 것이다. 더구나 해당 구의 설치완료 된 공공 급속충전기의 수는 각각 7개, 9개로 높은 편이 아니므로 수요를 반영하여 추가적인 공공 급속충전소 설치를 고려해야한다. 즉, 서비스권역만을 기준으로 충전소 입지를 선정하게 되면 설치된 충전기 개수 자체가 적음에도 최소입지·최대수요 분석에서 필요입지의 개소가 적게 나올 수 있게 된다. 그러므로 수요분석을 통해 구별 공공 급속 충전기 수요를 파악하고 추가적으로 배분해주는 과정이 필요하다.

4.4. 구별 공공 급속충전기 수요 파악 및 최적입지의 급속충전기 설치수량 도출

300기의 급속충전기를 서울시 25개 구로 효율적이게 배분하기 위해서는 각 충전소의 서비스권역(충전망)을 최대화할 수 있는 최소입지를 도출하고, 각 구의 수요를 반영한 추가적인 분배가 필요하다. 이 연구에서는 구별 평균교통량을 기준으로 각 구의 수요를 파악해보도록 하겠다. 구별 교통량은 TOPIS 2021년 12월 일자별 교통량 조사자료를 기준으로 구별 교통지점에서 측정된 교통량을 평균한 값이다. 급속 충전소는 경로충전과 비상충전을 목적으로 주로 이용되므로, 교통량이 많은 곳을 중심으로 급속 충전소의 수요가 높을 것으로 가정한다. 구별 수요 분석의 결과(c) 평균교통량이 가장 높은 마포구가 수요가 43개로 가장 높은 것으로 나타났다(Table 8). 평균교통량이 가장 낮은 구로구는 수요분석에서 8개로 가장 낮은 수요를 보였다.

Table 8.

Result of Minimize Facilities Analysis

구별 수요를 현재 설치완료된 공공 급속충전소 개수(b)로 빼주면 설치해야 할 충전기 개수(d)가 된다. 충전기가 많이 필요한 구는 순서대로 용산구(20개), 종로구(18개), 구로구(18개), 동작구(18개)이다. 설치완료된 공공 급속충전기의 개수가 적으면 추가적인 설치에서 많게 나타나는 것을 확인할 수 있다. d값이 가장 높은 동작구(36개)를 살펴보면, 동작구는 현재 설치완료된 공공 급속 충전기가 4개로 매우 적은 편이고, 평균교통량으로 분석한 수요가 40개로 나타났다. 즉, 동작구는 평균교통량이 다른 구에 비해서 높은데 반해 설치완료된 공공 급속 충전기의 개수가 매우 적어서 설치를 필요로 하는 개수 d값(36)이 가장 높게 나타난 것으로 사료된다.

4.5. 공공 급속충전기 최적입지 및 설치개수 도출

f값이 높은 구를 순서대로 살펴보면, 동작구(25개), 동대문구(22개), 강동구(14개)로 나타난다. 3개 구의 특징은 구별 평균 교통량(a)이 높아서 수요분석값(c)도 높지만 설치완료된 충전기수(b)가 적은 편이고 설치가능구역(C)의 면적이 좁다는 것이다(Table 8). 즉, 구별로 교통량에 비해 급속 충전할 수 있는 충전소가 부족하여 충전소 설치가 필요하지만, 설치가능한 구역이 좁아서 최소입지·최대수요 분석에서 입지가 적게 반영되었으나 수요를 반영하여 추가적인 설치를 논의할 수 있게 되었다는 것이다.

설치완료 된 충전기수가 높은 영등포구(35개)와 강남구(31개)는 수요보다 더 많은 충전기가 이미 설치되어 있어서 추가적인 배분이 필요 없게 되어 f값이 0이 되었다. 수요가 8개로 가장 낮은 구로구는 설치완료된 공공급속충전기가 6개로 설치가 필요한 충전기가 2개로 나타났다. 하지만 최대 서비스권역을 위한 최소입지가 8개로 나타나 추가적인 배분이 없다. 즉, 1차적으로 서비스권역을 최대화하는 분석에서 입지를 분배하고, 수요를 반영한 2차 분배로 서비스권역 기반 분배의 한계점을 보완하였다.

충전소 1곳당 평균 충전기 수가 가장 큰 곳은 중구(2.2개)였으므로, 충전소 1곳당 최대 3대까지 설치하는 기준을 잡고 추가적인 배분을 진행하도록 하겠다. 충전소 1곳당 충전기 3대를 설치하고도 남는 충전기 수가 있다면 새로운 공공주차장을 알아보는 것으로 하겠다. 급속충전기를 설치할 공공주차장 한곳당 설치할 충전기의 개수를 Table 9에 정리하였다. 급속충전기 300기를 설치하는데 설치될 공공주차장은 총 198곳으로 나타난다. 설치될 공공주차장이 가장 많은 곳은 강남구와 송파구로 15곳이다. 설치될 공공주차장 개수가 많다는 것은 서로 다른 주차장에 충전기가 설치되어야 서비스권역을 높일 수 있다는 것이고, 반대로 말하면 현재 이 지역은 설치가능구역이 높은 지역임을 확인할 수 있다. 설치될 공공주차장이 가장 적은 곳은 관악구(3곳)이다. 관악구는 평균 교통량에 비해 충전소가 부족하여 수요가 5기로 나타났으나, 설치가능한 공공 주차장의 개소가 3곳뿐이였기 때문에 주차장 2곳에 충전기 2개씩, 주차장 한 곳에 충전기 1기를 설치하는 방향이 적합한 것으로 나타났다.

Table 9.

Optimal Location and Optimal Amount of Fast Chargers

설치가 필요한 급속충전기의 수가 가장 적게 필요한 곳은 서초구(4개)이다. 서초구의 경우 선택된 공공주차장이 4개소이고, 설치완료구역(A)이 14.19 ㎢로 넓고, 설치완료된 충전기가 17개로 높은 편이라 추가적 배분이 없는 것으로 확인된다. 마포구의 경우 설치가능구역이 6.57 ㎢로 매우 좁아 5개소가 서비스권역을 최대화하는 데 필요하다고 분석되었지만, 평균 교통량이 높아 수요가 48개로 나타났고 설치완료된 충전기가 28개로 높은편인데도 불구하고 추가적으로 설치가 10개로 나타났다. 설치가 필요한 급속충전기 총개수가 가장 많은 곳은 동작구(36개)이다. 동작구의 경우 최소입지·최대수요는 11곳이었으나 추가적으로 급속충전기 25기를 설치해야 한다고 분석되었다. 동작구는 설치가능구역이 8.67 ㎢로 동작구 면적의 약 50%이라 최소입지가 11곳으로 높게 나타났으나, 평균교통량이 높아 수요가 40개로 높게 나타났다. 또한, 설치완료된 충전기가 4개로 매우 낮아 최종적으로 총 36개의 충전기를 최소입지 11곳에 설치해야했다. 그러나 충전소 1곳당 최대 3대까지 설치 가능하므로 충전소 1곳의 입지를 추가적으로 선정해야 했고, 이에 충전소 12곳에 충전기 36개를 설치해야 한다고 나타났다.

추가적배분이 없어 선택된 공공주차장에 급속충전기를 1개씩 설치하면 되는 곳은 강남구(15곳), 강서구(9곳), 구로구(8곳), 노원구(10곳), 도봉구(7곳), 서초구(4곳), 성동구(7곳), 송파구(15곳), 양천구(8곳), 영등포구(8곳), 은평구(7곳), 종로구(7곳), 중구(7곳), 중랑구(8곳)이다. 해당 14개 구는 서비스권역을 최대로 하는 최소입지를 분석할 때 설치해야 할 공공주차장만으로도 서비스권역을 최대화하면서도 구별 충전소 수요를 만족하는 것으로 나타났다.

그러나 추가적 배분이 있는 경우 최소입지에 따라 2개, 3개를 할지 혹은 새로운 충전소를 찾아봐야할지가 결정된다. 공공주차장 1곳당 설치가능한 충전기는 3대이므로 설치가 필요한 충전기의 총개수가 최소입지수의 3배 이하일 경우 입지에 적절히 배분해주면 된다. 공공주차장 1곳당 급속충전기를 3개를 설치하는 곳은 강동구 5곳, 광진구 4곳, 동대문구 10곳, 동작구 12곳, 마포구 5곳, 성북구 5곳, 용산구 5곳이다.

설치가 필요한 충전기의 총개수가 최소입지수의 3배 초과일 경우 새로운 충전소를 찾아 봐야한다. 강동구의 경우 설치가 필요한 충전기는 16개이고, 서비스권역을 최대로 하는 최소입지개수가 단 2곳으로 나타났다(Fig. 2). 한 주차장에 설치할 수 있는 충전기는 3개이므로 2곳에 3개씩 설치하고, 남은 10개는 새로운 공공주차장에 설치하도록 해야 한다. 나머지 10개를 설치할 곳을 알아보는 방법은 각 지점의 순(net) 서비스권역이 가장 높은 것을 차례대로 고르도록 한다. 결과는 Fig. 2와 같고, 새로운 3곳에 충전기 3기를 새로운 1곳에 충전기 1기씩 설치하도록 한다. 순 서비스권역의 면적은 8.68 ㎢으로 나타났다.

Fig. 2.

Additional Selection of Public Park in GD, DDM and DJ

동대문구와 동작구는 새로운 공공주차장을 2개, 1개씩 찾아 봐야한다. 동일한 방법으로 새로운 입지를 찾아봤고, 각각의 순 서비스권역의 총 면적은 7.16 ㎢, 7.59 ㎢로 나타났다. 순 서비스권역을 계산할 때 설치완료된 충전망과 최소입지최대수요 충전망을 제외하기 때문에 추가적배분 지점의 충전망이 넓더라도 겹치는 부분이 많으면 면적이 넓지 않을 수 있다.

최소입지·최대수요 분석 결과와 추가적 배분 분석결과를 바탕으로 급속충전기 300기를 설치할 후보지의 충전망은 197.41 ㎢로 설치제한구역을 제외한 서울시 면적의 약 52%를 차지한다. 그러나 설치완료된 충전소의 충전망과 겹치는 부분이 있으므로 순수한 충전망은 총 127.46 ㎢(33%)로 나타난다. 설치완료된 충전소의 서비스권역은 설치제한구역을 제외한 서울시 면적의 49%를 차지한다. 즉, 서울시에서 올해 설치계획 중인 급속충전기 300기를 설치한다면 총 314.65 ㎢(82%)의 충전망을 구축할 수 있다는 것을 확인할 수 있다(Fig. 3).

Fig. 3.

Final Optimal Location & Service Area