“왜 이리 막혀, 사고 났나 싶었는데”…고속도로 정체 원인, 알고보니

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명절 귀성길, 평소보다 도로에 차량이 몰린다고는 하지만 극심한 정체에 운전자들의 피로도가 높아진다. 혹여 앞 대열에서 사고가 났나 싶지만 그것도 아니다. 연구진들이 이러한 의문의 도로 정체 원인을 밝혀내 이목이 쏠린다.

24일 학계에 따르면 사고도, 공사도 없는데 고속도로에서 차량이 꼬리를 물고 멈춰서는 현상은 ‘유령 정체(Phantom Jam)’다. 앞선 차량의 작은 감속이 뒤따르는 차량으로 연쇄적으로 전달되면서 별다른 원인 없이 긴 정체가 만들어지는 현상이다.

유령 정체는 차량 한 대가 차선을 바꾸거나 터널 진입을 앞두고 살짝 브레이크를 밟는 것에서 시작될 수 있다. 뒤차는 안전을 위해 앞차보다 더 크게 속도를 줄이고, 그 뒤 차량은 다시 더 강하게 감속한다. 여기에 운전자마다 위험을 인지하고 브레이크를 밟기까지 걸리는 반응 시간의 차이가 더해지면서 작은 감속이 뒤로 갈수록 증폭된다.

실제 실험에서도 이 같은 현상이 확인됐다. 2008년 일본 나고야대 연구진은 차량 22대를 원형 트랙에서 시속 30㎞로 주행하도록 했다. 처음에는 차량들이 일정한 간격으로 달렸지만 한 차량의 속도가 떨어지면서 간격이 흐트러졌고, 결국 뒤쪽에서는 차량이 멈춰서는 정체가 나타났다. 사고나 장애물이 없어도 작은 속도 변화가 뒤쪽으로 전달되면서 정체를 만들어낼 수 있다는 것이다.

유령 정체는 오르막길이나 터널 입구, 고속도로 합류 구간에서 특히 발생하기 쉽다. 오르막에서는 운전자가 미처 인식하지 못하는 사이 차량 속도가 떨어질 수 있고, 터널에 진입할 때는 주변 환경이 갑자기 어두워지면서 무의식적으로 속도를 줄이는 운전자가 많다. 합류 구간에서는 잦은 차선 변경으로 차량 간격이 좁아지면서 연쇄 감속이 발생할 가능성이 커진다.

운전자 차원에서 유령 정체를 줄이는 가장 간단한 방법은 충분한 안전거리를 확보하고 일정한 속도를 유지하는 것이다. 앞차와 거리를 넉넉히 두면 앞 차량이 속도를 낮추더라도 곧바로 브레이크를 밟기보다 가속페달에서 발을 떼는 방식으로 부드럽게 대응할 수 있다. 앞차에서 발생한 속도 변화를 자신의 차량에서 흡수해 뒤차로 전달되는 ‘감속 충격’을 줄이는 셈이다.

도로 기술을 활용한 해법도 등장하고 있다. 한국건설기술연구원은 터널 진입부에서 운전자가 일정한 속도를 유지하도록 돕는 ‘페이스 메이커 시스템(PMS)’을 개발했다. 터널 벽면에 설치된 LED 유도등이 차량 진행 방향으로 순차적으로 점등되면서 운전자가 빛의 흐름에 맞춰 일정한 속도로 주행하도록 유도하는 방식이다.

이 기술은 서울양양고속도로 금남터널에 약 1년간 적용됐으며, 차량의 속도 저하 현상을 10% 이상 개선한 것으로 나타났다.

장기적으로는 자율주행 기술도 유령 정체를 완화할 수단으로 꼽힌다. 자율주행차는 센서를 통해 앞차와의 거리를 지속적으로 측정하고 속도를 세밀하게 조절할 수 있어 사람의 운전에서 발생하는 불필요한 급가속·급제동을 줄일 수 있기 때문이다.

다만 모든 차량이 자율주행차로 바뀌거나 주요 도로에 관련 기술이 적용되기까지는 상당한 시간이 걸릴 전망이다. 당장 운전자가 실천할 수 있는 가장 현실적인 방법은 급격한 차선 변경과 불필요한 제동을 피하고 충분한 차간 거리를 유지하는 것이다.

눈에 보이는 사고나 공사가 없는데도 갑자기 차량이 막힌다면 원인은 수㎞ 앞에서 누군가 살짝 밟은 브레이크였을 수 있다. 반대로 내가 무심코 밟은 브레이크 역시 수㎞ 뒤에서는 긴 정체의 시작이 될 수 있다.

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명절을 맞아 귀성길에서 발생하는 극심한 도로 정체는 '유령 정체'라는 현상으로, 앞 차량의 작은 감속이 연쇄적으로 뒤차에 영향을 미쳐 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 운전자가 충분한 안전거리를 유지하고 일정한 속도로 주행하는 것이 중요하며, 기술적인 해결책으로는 '페이스 메이커 시스템'과 자율주행 기술이 제시되고 있다.