무선 도로 충전 방식이 도시계획에 끼치는 영향?

(2021.01.09) 

        King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) 연구팀이 무선으로 도로에서 전기차를 충전할 수 있는 무선 도로 충전 방식이 운전자의 행동양식과 도시계획에 어떠한 영향을 주는지에 대한 연구를 발표했다. 연구팀은 통계 기하학을 적용하여 도시의 도로 네트워크를 분석한 연구를 진행해 전기차가 지배한 미래를 예측했다.

 

현재도 연구팀과 기술개발 회사들은 달리면서도 전기차를 충전할 수 있는 방식을 고안하기 위해 무선 에너지 충전 시스템을 개발하고 있는데, 이 시스템을 견고하게 설계하기 위해선 도시에 넓게 깔린 충전 도로를 수학적으로 분석할 필요가 있다.

 

운전자가 출퇴근 중에 무선 충전 도로를 찾는다면 이는 도시 계획과 교통 정리와도 연관되어 있다. 또한 무선 충전 도로의 분포도, 운전자가 충전 도로에서 전기차를 충전하는 시간은 전기차 배터리 크기에도 영향을 미칠 수 있다. 

 

더 나아가 메트릭을 수집하고 계산하는 것이 무선 충전 도로의 네트워크를 분석하기 위해서 가장 핵심적인데, 예를 들어 무작위한 주행을 할 때 시작점과 도착점에 따른 가장 가까운 충전 도로까지의 거리가 얼마인지를 정확하게 계산해야 한다. 이것을 가능케 하는 분석 방법은 확률 기하학으로 메트릭이 도로의 분포도나 동적 충전 장치 등의 요안에 의해 어떻게 영향을 받는지를 분석하고 모델링하는 방법이다. 즉 모든 가능한 상황을 작성해 각 케이스마다 메트릭 값을 계산하고 현실에서 어떻게 일어날 것인지 분석해야 한다는 뜻이다.

 

이 분석 방식을 뉴욕의 맨하튼에 적용해보자. 연구 리더 Mohamed-Slim Alouini에 따르면 맨하튼에는 63m마다 메인도로가 분포해있고 만약 전체 도로에서 무선 충전 도로가 20%를 차지한다면, 운전자가 전기차를 주행하면서 충전도로를 500m마다 마주칠 가능성은 80%이다. 

 

이 연구는 확률 기하학을 처음으로 무선 충전 도로 분석에 적용해 무선 충전 도로의 배치의 이해를 도왔다는 점과 도래하는 전기차의 시대에서 도시 계획이 어떤 방식으로 변화할지 예측할 수 있다는 점에서 의의가 있다.

 

[출처]

www.theengineer.co.uk/kaust-wireless-road-charging/

ieeexplore.ieee.org/document/9233928

KAUST team models use of wireless road charging | The Engineer

Author Susan