옆 차들이 자기차 가로질러 간다고 생각 조바심에 잦은 차선 바꾸기·끼어들기로 다른 차에 영향 미쳐 ‘이상한 정체’ 유발 폭탄의 연쇄 반응처럼 시작되면 못 멈춰 도로 신설·확장해도 효과는 오래 못 가 “운전자 태도따라 도로 정체 여부 달라져”올해도 어김없이 민족 대명절 ‘한가위’ 연휴가 찾아왔다. 자동차를 이용해 고향으로 내려가야 하는 사람들은 꽉 막힌 도로를 떠올리면 벌써부터 고개를 절레절레 흔들게 된다. 한국도로공사에 따르면 지난해 추석 당일 고속도로를 이용한 차량은 607만 2525대다. 대체휴일을 제외한 추석 연휴 사흘 동안 고속도로 이용 차량 수는 1565만 571대로 하루 평균 521만 6857대였다. 차들이 한꺼번에 도로로 쏟아져 나오는 때에 운전을 하다 보면 이상한 교통 현상들을 경험하는 경우가 많다. 옆 차로의 차들이 내가 있는 차로보다 더 잘 달리는 것 같고 쌩쌩 달리던 도로가 갑자기 꽉 막혀 움직이지 않다가 다시 뻥 뚫리는 일 등이 대표적이다. 또 정부나 지방자치단체는 원활한 교통 소통을 위해 도로를 새로 만들거나 확장하지만 그 효과가 오래가지 못한다. 이 때문에 교통 분야를 연구하는 공학자, 물리학자, 수학자, 실험심리학자들은 ‘교통은 살아 있는 생명체처럼 예측 불가능하다’고 말하기도 한다.캐나다 토론토대 전염병학자와 미국 스탠퍼드대 통계학자로 구성된 연구팀은 몇 년 전 교통 정체가 잦은 2차로 고속도로에서 운전자들이 어떻게 행동하는지 블랙박스 영상을 분석하고 이를 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션 실험을 실시했다. 연구 결과 운전자 대부분은 자신이 차로를 바꿔 다른 차들을 앞서간 것보다 옆 차로에서 자기를 앞질러 간 차가 더 많다고 인식하는 것으로 확인됐다. 2002년 노벨경제학상을 수상한 심리학자 대니얼 카너먼 미국 프린스턴대 교수가 이야기한 ‘손실 혐오’ 심리가 발동한다는 것이다. 손실 혐오란 자신이 얻은 이익보다 손해를 더 심각하게 생각하고 집착하는 심리다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 연구팀 역시 도로가 막힌다고 차로를 계속 바꿔 가면서 운전하는 것이 차선을 바꾸지 않고 이동하는 것과 목적지까지 도달하는 시간에 큰 차이가 없다는 연구 결과를 발표하기도 했다. 조바심과 손실 혐오 심리에 의한 잦은 차선 바꾸기와 끼어들기는 다른 차선의 차량까지 영향을 미쳐 느닷없이 차가 밀리는 ‘유령정체 현상’을 일으킨다. 이 같은 유령정체 현상은 폭탄의 연쇄반응처럼 일단 시작되면 멈추기 어렵고 없애는 게 불가능하다. 한편 평소에는 조용하고 순한 사람이 운전대만 잡으면 난폭해지는 경우도 많다. 특히나 차들이 꽉 막혀 있는 정체 구간에서는 이 같은 경향이 더 강해지기도 한다. 실험심리학자들은 이런 ‘도로 위 분노’를 ‘커뮤니케이션의 불균형’ 때문으로 보고 있다. 운전 중 다른 운전자를 볼 수는 있지만 말을 들을 수 없고 앞차의 꽁무니만 바라보고 가는 경우가 많기 때문에 상대에게 일방적으로 커뮤니케이션을 구걸하는 듯한 느낌을 받아 좌절감과 함께 적대감을 쉽게 느끼게 된다는 것이다. 또 도로를 새로 만들거나 확장하면 교통 정체가 덜할 것 같지만 그 효과는 오래가지 못한다. 도로의 교통 수용량이 한정돼 있어 수면 위로 떠오르지 않다가 수용 능력이 새로 만들어지면 숨겨져 있던 잠재 수요가 밖으로 표출되면서 새로 만들어진 부분을 다시 메우기 때문이다. 교통공학자들은 이를 ‘잠재 수요 출현 현상’이라고 부른다. 과학자들은 “도로는 자동차를 위한 서비스 상품인데 이를 사용하는 운전자의 태도에 따라 서비스 품질은 완전히 달라진다”며 “도로가 인공지능으로 통제되고 자동차가 모두 자율주행차로 바뀌기 전까지 도로 정체 현상은 사라질 수 없을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여름 휴가철이 다가오면서 피서 계획을 세우면서도 막히는 길을 생각하면 벌써부터 한숨을 쉬는 사람들이 많다. 설이나 추석 명절이나 연휴기간, 여름 휴가철 전국의 고속도로는 주차장을 방불케 할 정도로 꽉 막혀 있다. 2~3시간을 가다서다를 반복하다가도 갑자기 뻥 뚫리기도 해 과학자들은 ‘유령정체’라고 부르기도 한다. 그런데 인공지능(AI) 기술이 등장하면서 이 같은 길막힘 현상은 한층 덜해질 것으로 전망된다. 5~15분 뒤 도로 상황을 예측해 알려줌으로써 운전자들이 사전에 대비할 수 있게 해주는 기술이 나왔다. 울산과학기술원(UNIST) 전기전자컴퓨터공학부, 러시아 국립고등경제대학교, 미국 퍼듀대 전기컴퓨터공학부 공동연구팀은 AI 기술을 바탕으로 교통정체 원인을 파악하고 특정 도로의 미래 상황을 예측해 시각화하는 시스템을 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국전기전자공학회(IEEE)에서 발행하는 국제학술지 ‘IEEE 비주얼라이제이션 앤 컴퓨터 그래픽스’ 실릴 예정이다. 현재 많은 지방자치단체에서는 지능형 교통체계(ITS)를 구축하는 등의 방법으로 교통정보를 수집했는데 대량의 데이터를 분석하고 교통상황을 예측하는데 한계가 있었다. 연구팀은 AI를 바탕으로 교통상황을 분석하는 예측하는 기술과 결과를 시각화하는 기술을 개발해 결합시켰다. 교통상황 예측 기술은 AI 심층학습 기술로 특정 구간의 과거 평균 이동속도, 도로망, 주변 도로의 정체상황, 혼잡시간 정보 등을 학습시켜 교통 정체를 예측한다. 이 기술을 바탕으로 울산시 교통정보를 분석한 결과 특정 도로의 평균 이동속도를 시속 4㎞ 내외의 오차로 예측할 수 있게 됐다. 또 연구팀은 ‘VS리버스’라는 시각화 기술로 도로별 통행하는 차량 수와 평균 이동속도를 한 눈에 볼 수 있도록 했다.이번 기술이 활용되면 현재 차량 속도는 물론 15분 뒤 차량 속도와 정체구간을 예측할 수 있게 된다. 예를 들면 단순히 “차량이 가다 서다를 반복하고 있다”라는 교통안내가 아닌 “현재 ㅇㅇㅇ 도로가 가장 막혀 시속 10㎞로 이동하고 있는데 15분 뒤 시속 40㎞로 속도를 회복할 수 있을 것”이라는 안내를 받을 수 있게 된다. 이번에 개발된 시스템은 현재 울산교통방송에서 활용 중에 있으며 광주, 대전, 부산, 인천 교통방송에서도 활용될 예정이다. 이와 함께 이 기술을 활용하면 교통경찰이 신호제어를 통해 도로 혼잡을 사전에 통제할 수 있게 되거나 내비게이션 서비스에 제공해 보다 최적화된 도로를 찾고 도착시간을 정확히 예측할 수도 있게 될 것으로 보인다. 고성안 UNIST 전기전자컴퓨터공학부 교수는 “이번 기술은 도시교통정보센터(UTIC) 웹사이트에 구현해 누구나 쉽게 도로 교통상황을 파악할 수 있도록 해주기 때문에 교통방송이나 내비게이션에 연동해 최적 경로를 찾는데 도움이 될 것”이라며 “AI 기술이 적용된 시스템은 도시의 고질적 문제인 교통체증을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“14일 오전 공덕동 주민센터에서 남대문시장(3㎞)까지 18분 30초 걸렸습니다.”(서울시 관계자) “같은 구간에서 전 30분 정도 더 지체한 것 같은데요.”(직장인 이모씨) 지난 13일 0시 서울역 고가를 폐쇄하고 맞은 첫 월요일 출근 시간(14일 오전 7~9시)의 정체 체감은 서울시와 시민이 크게 달랐다. 시 관계자는 14일 “시가 예상한 대로 오전 7~9시, 공덕동 주민센터에서 남대문시장까지 7분 정도의 추가 정체만 있었고 소통은 원활했다”고 평가했다. 시 직원들이 시민들처럼 차를 몰고 이 구간을 달린 결과 18분 30초가 걸렸다. 시행 전(11분 18초)보다 ‘겨우’ 7분 12초가 더 걸렸다는 설명이다. 그렇다면 왜 시민들은 극심한 차량 정체를 겪었다고 느낄까. ‘평균의 착시’ 때문이다. 시는 공덕동 주민센터에서 오전 7시쯤과 8시쯤에 각각 출발했다. 각각 오전 7시 출발은 10분이, 오전 8시 출발은 28분 정도가 걸렸는데 이 두 번을 합해 평균을 냈다. 그러니 오전 8시에 이 지점을 지난 대부분의 시민은 서울시가 제시한 ‘평균값’ 18분 30초가 아니라 30분 정도 걸린 것이 맞다. 3㎞를 지나는 데 평소보다 18분 42초가 더 소요됐다. 다만 이 구간 교통체증의 절정 시간은 오전 8시 30분쯤이어서 이 시간대 출근자는 30분 안팎의 추가 시간이 필요하다. 평균값에 치중하면 시의 설명도 틀린 것은 아니다. 서울역 고가 서쪽의 만리재로 통행량은 시간당 2648대에서 1566대로 40.9%가 줄었고, 동쪽의 퇴계로도 3104대에서 1449대로 53.3%나 감소했다. 만리재로의 속도도 4.6㎞/h, 퇴계로는 1.3㎞/h 향상됐다. 시 관계자는 “하지만 시민들의 실제 출근 구간은 훨씬 길어서 정체의 여파를 받는 구간이 더 많을 수 있다”고 해석했다. 김남석 한양대 교통물류공학과 교수는 “출퇴근 시간에는 순식간에 교통량이 증가해 정체 시간이 3~4배 늘기도 해 시민의 체감 교통체증은 더 높을 수밖에 없다”고 설명했다. 우회로를 이용한 시민들은 더 극심한 차량 정체를 겪었다. 시내를 관통하던 차량들이 내부순환도로와 강변북로로 빠지면서 각각 시간당 통행량은 26.9%, 11.4%씩 급증했다. 서울역 고가를 폐쇄하고 서울역 앞에 동서 방향으로 교차로를 두면서 남북 방향의 도로는 지체가 가중됐다. 청파로의 속도는 지난주 26.9㎞/h에서 이날 18.1㎞/h로, 한강대로는 24.2㎞/h에서 18.8㎞/h로 모두 20% 이상 느려졌다. 용산에 사는 김모(39)씨는 “한강대교에서 서울시청까지 한강대로를 이용해 통상 8시에 출발해 30분이면 가는데 20분이 추가돼 50분은 족히 걸렸다”고 말했다. 얌체 차량은 정체를 가중시켰다. 도로 곳곳에 교통경찰이 배치됐지만 지시를 무시하는 차량을 쉽게 볼 수 있었다. 차선을 지속적으로 바꾸면서 일명 ‘유령정체’를 확산시키는 차들도 있었다. 시는 이날 신호 시간 조정과 불법 주정차 단속 등 앞으로의 조치계획을 발표했다. 박원순 시장은 “일주일 정도 안정화 단계를 거치면 평상시의 차량 흐름이 보이지 않을까 기대한다”며 이해와 협조를 부탁했다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr 김동현 기자 moses@seoul.co.kr

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. 지난해 추석 당일에는 516만대의 차량이 전국 고속도로를 이용해 역대 최대 교통량을 기록했다. 한국도로공사에 따르면 올 추석 연휴에도 비슷한 수준의 차량이 고속도로를 이용할 것으로 보여 명절 정체는 피할 수 없을 것 같다. 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