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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조용성
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수55
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전기차 보급의 지속적인 확대에 따라 배터리의 사용 연한 도래 시 폐배터리의 누적 규모도 전기차 판매량에 비례하여 증가할 것으로 보인다. 전기차용 배터리의 성능보증 수준은 통상 초기용량의 70~80%로, 다 쓴 배터리를 낮은 가격으로 매입하여 ESS로 재사용할 경우 초기용량의 60%까지 사용 후 폐기할 수 있다. 잔존용량의 차이로 인해 재사용 ESS 제품은 신규 배터리 셀을 사용하는 ESS 제품 대비 가격은 저렴하나, 설비수명의 도래로 더 자주 교체가 필요하다. 이러한 배경에서 본 연구는 가정용 태양광 시스템에 신규 배터리를 사용한 가정용 ESS 제품과 재사용 제품 연계 시 에너지 균등화 비용(Levelized Cost of Energy: LCOE)을 비교하여 재사용 제품의 경제적 타당성을 추정하였다. 분석을 위해 재사용 제품의 잔존수명 및 가격을 설정하여 LCOE를 산출하였고, 민감성 분석을 위해 중요 요소들을 도출하였다.
분석결과 적용된 조건 아래에서는 재사용 제품을 채용한 시스템이 신규 제품을 사용했을 경우 대비 미세한 경제적 우위를 보였다. 이후 민감도 분석을 통해 제품 교체로 인해 발생하는 제품구매비용, 설치/해체비, 물류비 등 유지운영비를 감소시키는 것이 재사용 제품의 경제성을 확보하기 위한 관건임을 확인하였다. 이를 위해 경제성이 담보되는 적정 수준의 잔존용량을 기준으로 전기차용 폐배터리의 재사용이 결정되어야 하며, 폐배터리의 상품화 과정에서 비용 발생을 최소화하여 낮은 가격대를 확보하는 것이 필요하다.
본 연구의 시사점은 다음과 같다. 먼저 전기차용 폐배터리 처리를 위한 법규 마련이 선행되어야 한다. 둘째, 신규 배터리 대비 경제성을 갖지 못하면 재사용하는 대신 바로 재활용 대상으로 분류가 필요하므로, 재사용 제품의 등급 산정을 위한 평가 기준이 마련되어야 한다. 폐배터리의 수거, 공급에 대한 물류 관리 및 보상 방안 역시 필요하다. 마지막으로, 재사용 제품가격 및 유지운영비를 낮추기 위하여 산업계가 주도하는 워킹그룹 운영을 통해 디자인 간소화 등의 실질적인 방안을 도출하고, 지속해서 정책입안자, 학계, 산업계가 관심을 두고 협력하는 것을 제안하였다. 본 고는 실제 전기차의 운행 데이터를 활용하지 않았고, 전력사용의 수요 측면을 고려하지 않은 한계점이 있다. 또한, 재사용의 사회적 편익에 대한 계량적 분석도 필요하다.
분석결과 적용된 조건 아래에서는 재사용 제품을 채용한 시스템이 신규 제품을 사용했을 경우 대비 미세한 경제적 우위를 보였다. 이후 민감도 분석을 통해 제품 교체로 인해 발생하는 제품구매비용, 설치/해체비, 물류비 등 유지운영비를 감소시키는 것이 재사용 제품의 경제성을 확보하기 위한 관건임을 확인하였다. 이를 위해 경제성이 담보되는 적정 수준의 잔존용량을 기준으로 전기차용 폐배터리의 재사용이 결정되어야 하며, 폐배터리의 상품화 과정에서 비용 발생을 최소화하여 낮은 가격대를 확보하는 것이 필요하다.
본 연구의 시사점은 다음과 같다. 먼저 전기차용 폐배터리 처리를 위한 법규 마련이 선행되어야 한다. 둘째, 신규 배터리 대비 경제성을 갖지 못하면 재사용하는 대신 바로 재활용 대상으로 분류가 필요하므로, 재사용 제품의 등급 산정을 위한 평가 기준이 마련되어야 한다. 폐배터리의 수거, 공급에 대한 물류 관리 및 보상 방안 역시 필요하다. 마지막으로, 재사용 제품가격 및 유지운영비를 낮추기 위하여 산업계가 주도하는 워킹그룹 운영을 통해 디자인 간소화 등의 실질적인 방안을 도출하고, 지속해서 정책입안자, 학계, 산업계가 관심을 두고 협력하는 것을 제안하였다. 본 고는 실제 전기차의 운행 데이터를 활용하지 않았고, 전력사용의 수요 측면을 고려하지 않은 한계점이 있다. 또한, 재사용의 사회적 편익에 대한 계량적 분석도 필요하다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구의 배경 및 목적 11. 연구의 배경 12. 연구의 목적 3제2절 선행연구 분석 41. ESS 관련 선행연구 42. 전기차 폐배터리 관련 선행연구 5제3절 연구의 대상 및 구성 8제2장 전기차 보급 현황 및 폐배터리 처리 정책 12제1절 전기차 보급 현황 12제2절 폐배터리 처리 정책 동향 141. 폐배터리 처리방법 및 특징 142. 국내외 폐배터리 처리 정책 193. 폐배터리 재사용 실증 사업 현황 27제3장 연구방법 30제1절 경제성 분석 모델 30제2절 분석요소 31제3절 주요 가정 및 조건 321. 가정용 ESS 사양 322. 초기투자비용 333. 유지운영비 354. 발전량 36제4장 분석결과 38제1절 LCOE 산출 38제2절 민감도 분석 42제5장 결론 47제1절 연구의 요약 및 제언 47제2절 연구의 한계점 49참고문헌 51국문요약 56
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