교통체증의 원인, Phantom Jam

교통체증이 일어나는 이유는 차가 많은 것이 가장 큰 문제다. 그런데 차가 그리 많아보이지 않음에도 고속도로에서 차가 막히고 어느 순간 막힌 도로가 뚤리는 것을 자주 목격하게 된다. 이런 상황의 원인은 유령체증(Phantom Jam)이라고 한단다.  
유투브를 통해서 또는 TV 프로를 통해서 봤던 기억이 있다. 자동차가 무인화로 되면서 그 중간에 실제 차량에 적용되는 기술 중에 V2X라는 것이 있다. Vehicle to Vehicle / Vehicle to Infrastructure의 약자로 차대차 통신 또는 차와 인프라와의 통신이다. 이 기술이 모든 차에 적용된다면 앞차가 출발하면서 뒷차에 '나 출발해'라는 신호를 전달하면 거의 지연없이 동시에 출발을 할 수가 있다. 이런 기술이 적용된다면 정체는 조금 줄어들지 않을까 하는 생각을 해 본적이 있다.  그런데 요즘 읽고 있는 책 '생각하는 기계 생각하지 않는 인간'에서 이런 내용을 잘 정리해 놓은 것을 봤다. 그래서  옮겨 본다. 책의 61페이지를 보자.

 

특별한 원인 없이 막히는 현상으로 눈에 보이지 않는 유령이 도로를 점령한 것과 같다 하여 유령 체증이라는 이름을 붙였다. 영국 엑시터/브리스톨대학과 헝가리 부다페스트대학 공동 연구팀은 2007년 영국 최고 권위의 왕립학술원 논문에서 운전자들의 '반응 시간 지체'를 '유령 체증'의 원인으로 꼽았다.
인간의 판단력은 출발과 정지 반응이 느리거나 불규칙하고 앞차와의 거리를 두는 인지력이 운전자마다 다르다. 이로 인해 고속도로에서 갑자기 차선변경이나 운전자의 부주의, 속도 급감의 상황이 발생했을 때, 그 뒤에 있는 차는 브레이크를 밟아 속도를 줄인다. 이대 약 1초 정도의 반응 지체시간이 발생하는데 뒤에오는 다른 차량까지 반응 지체 시간이 쌓이게 되면 결국 뒤에서는 정체 현상이 일어나게 되는 것이다. 앞차가 다시 출발하더라도 운전자마다 즉각 반응하는 속도가 달라 출발이 동시에 이루어지지 않는다. 이로 인해 앞차와의 거리가 벌어진다.

반응 시간 지체 현상을 연구한 영국과 헝가리 대학 연구팀은 도로 1km 구간에 34대까지는 정체가 생기지 않으며 이론적으로 차량이 증가해도 똑같은 속도로 달리면 도로가 막히는 일은 없다고 했다. 그렇다면 자율주행차는 반응 시간 지체 현상을 해결하고 교통체증을 줄일 수 있을까?
UC버클리대학 스티븐슨 실라도버 교수에 따르면 자동차는 고속도로 면적의 약 5%만 사용한다고 전했다. 전체 고속도로 면적의 95%는 비어 있다는 것이다.  사고 예방과 안전거리를 유지하기 위해 많은 거리를 두거나 시간대별로 이용률 격차가 크기 때문이다. 그런데 자율 주행차가 나오면 출발과 정지 반응이 즉각적이어서 차간 거리를 좁히고 일정하게 운행할 수 있다. 따라서 사람이 운전할 때보다 도로의 빈 공간이 많이 줄어든다. 그로 인해 교통체증이 대부분 사라지고 도로가 한결 여유로워진다. 이렇게 되면 고속도로를 새로 건설할 필요성이 없어지고 관련 일자리가 대폭 줄어든다.