명절 때면 고속도로가 왜 그렇게 막히는 걸까
민족의 명절 추석이 일주일 앞으로 다가왔다. ‘더도 말고 덜도 말고 한가위 같아라’란 말이 있지만, 운전대를 잡은 많은 사람들에게 추석 고속도로 상황은 다시 경험하지 않고 싶은 악몽이 되곤 한다.
고속도로 정체. 서울신문DB
전국 고속도로의 총길이는 지난해 말 기준으로 4139㎞. 운전자라면 누구나 한 번쯤 추석 연휴 고속도로뿐만 아니라 평소에도 뻥 뚫려 있던 도로가 갑자기 꽉 막혀 도무지 움직이지 않는 교통정체를 경험해 봤을 것이다.
또 내가 있는 차로보다 옆 차로의 차들이 잘 달리는 것 같아 차선을 바꾸면 도리어 원래 있던 차로의 차들이 더 잘 빠지는 것 같아 짜증이 났던 기억도 있을 것이다. 여기에는 어떤 과학이 숨어 있는 것일까.
●더 느린 것이 더 빠른 것이다
많은 교통공학자들은 “더 느린 것이 더 빠른 것”이란 농담을 하곤 한다. 실제로 많은 연구자들은 도로가 막힌다고 이리저리 차로를 바꿔 가며 운전하거나 차선을 유지하며 가거나 목적지에 도달하는 시간에는 큰 차이가 없다고 말한다.
캐나다 토론토대와 미국 스탠퍼드대 공동연구팀은 교통 정체가 심한 2차로 고속도로에서 운전자들이 어떻게 행동하는지 영상을 찍어 분석했다. 그 결과 많은 운전자들은 자신이 차로를 바꿔 다른 차를 앞서 간 것보다 옆 차로에서 자기를 앞질러 간 차들이 더 많다고 인식했다. 즉 자신이 더 ‘손해’를 봤다고 여기는 것이다.
그렇게 생각하는 것은 운전자들이 꽉 막힌 도로에서는 소통이 원활할 때보다 옆 차로를 지나는 차들을 보는 시간이 더 많기 때문이다. 여기에 남보다 밑지는 것은 절대 참을 수 없다는 ‘손실 혐오’ 심리까지 더해진다. 손실 혐오는 2002년 심리학자로는 처음 노벨경제학상을 수상한 미국 프린스턴대 대니얼 카너먼 교수가 만들어 낸 단어다. 카너먼 교수에 따르면 이득과 손실이 동일하더라도 사람들은 손실에 대해 더 심각하게 생각한다.
도로에서는 운전자가 차선을 바꾸며 다른 차를 추월할 때는 속도를 순간적으로 높여야 하기 때문에 몇 대의 차를 추월했는지 정확히 알지 못한다. 그렇지만 다른 차가 내 차를 추월할 때는 상대편의 차 속도가 더 빠르고 시야의 앞에 있기 때문에 내 차 속도는 다른 차들보다 느리고 뒤처진다고 생각하게 된다는 것이다.
이런 심리 때문에 이리저리 차선을 바꾸다 보면 교통체증은 심각해지고 없던 교통체증이 생기기도 한다. ‘나 하나쯤’ 하는 생각이 도로를 거대한 주차장으로 만드는 것이다.
●유령정체, 폭발과 똑같은 원리
독일 뒤스부르크에센대학 물리학과 미카엘 슈레켄베르크 교수는 캐나다 앨버타대, 미국 MIT연구팀과 함께 운전자들의 손실 혐오 심리 때문에 이유 없이 도로가 막히는 ‘유령정체’ 현상이 발생할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 도로에서 차로를 자주 바꾸게 되면 뒤따르는 차의 속도에 연쇄적으로 영향을 미치면서 교통정체가 발생한다는 것이다.
정체 없는 2차선 도로를 생각해 보자. 1차로를 달리던 차량 A가 2차로로 갑자기 차로를 바꾸면 2차로에서 달리던 차량 B는 충돌을 피하기 위해 속도를 줄인다. B차 뒤에 있던 C 역시 속도를 줄이게 된다. 이때 C가 앞서가기 위해 1차선으로 갑자기 차로 변경을 하면 1차로를 달리던 다른 차량 D가 속도를 줄이게 된다. 차로 변경과 감속이 같은 도로에 있는 다른 차량들에도 동시 다발적으로 일어나면서 교통체증을 유발한다는 말이다.
이런 유령정체는 폭탄의 연쇄 반응과 비슷하다. 일단 폭발이 시작되면 멈추기 어려운 것처럼 교통체증도 일단 시작되면 없애는 것이 거의 불가능하다는 게 전문가들의 의견이다. 유령정체를 해결하기 위해 수학자들은 파동방정식을 이용한 수학 모델을 개발하고 있지만 체증을 없앤다기보다는 완화시키는 정도에 불과할 것이라고 보는 것도 이런 이유 때문이다.
슈레켄베르크 교수는 “고속도로는 많은 차들을 동시에 통과시키는 능력을 가진 일종의 서비스 제품으로 서비스의 질은 운전자들이 결정하는 것”이라며 “잦은 차로 변경은 도로라는 서비스 질을 낮추고 사고 위험성도 높이기 때문에 교통체증이 심할수록 차로 유지가 필요하다”고 설명했다.
유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
2015-09-22 25면
Copyright ⓒ 서울신문 All rights reserved. 무단 전재-재배포, AI 학습 및 활용 금지
