EV 충전 인프라 운영 최적화: 사용자 의사·게임이론 기반 스케줄링

Optimized Operation of EV Charging Facilities Using User Preference Modeling and Game Theory

연구 내용

EV 사용자 만족과 결제 구조, 불확실한 사용자 행동을 함께 반영해 충전 인프라의 비용과 피크를 동시에 관리하는 게임이론·강건 최적화 연구

김장겸 연구실은 EV 충전 시설의 전력 운영을 비용 관점과 사용자 만족 관점을 동시에 반영하는 문제로 정의하고, 사용자 의사 모델링을 기반으로 스케줄링을 설계합니다. 충전 에너지에 따른 만족과 서비스 결제 요인을 효용함수로 구성한 뒤, Stackelberg game 형태로 시설과 사용자 간 최적응답을 분석하여 운영 정책의 경제적 타당성을 도출합니다. 또한 실제 데이터 기반 환경에서 사용자 행동의 불확실성을 고려하여 robust optimization으로 문제를 정식화하고, 일간 피크 및 총 운영비를 동시에 낮추는 다단계 운영 스킴을 제안합니다.

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연구 흐름

초기 연구는 EV 충전 시설에서 사용자 만족을 효용함수로 모델링하고, 다자 참여 구조를 Stackelberg game으로 구성하여 금전적 관점의 운영 이득을 분석하는 방향으로 진행되었습니다. 이후에는 충전 요구 조건 아래에서 사용자 행동이 변동될 때, 요금 정책과 에너지저장장치 열화 비용을 함께 고려하는 강건 운영 스킴으로 확장되었습니다. 최근에는 실제 전력계통 적용 시나리오를 통해 피크 저감과 비용 절감의 동시 달성을 검증하는 흐름으로 발전시키고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

사용자 선호 기반 충전 스케줄러
효용 기반 충전 만족도 모델링
피크 전력 저감을 위한 운영 제약 설계
불확실 사용자 행동 반영 robust 운영
요금 정책 최적화와 운영비 산정
배터리 열화 비용 고려 제어
Stackelberg game 기반 인센티브 설계
충전 인프라 용량 운영 정책
EV 충전 서비스 수익-비용 최적화
실데이터 기반 시나리오 평가 프레임