맨 앞에 있는 차는 뭘 하고 있길래 길이 막히는 걸까요?

저는 친척들과 멀리 떨어진 곳에 살고 있습니다. 그래서 명절이면 오랜 시간 먼 길을 달려 가야만 합니다. 어릴 때 제 동생은 도대체 왜 항상 길이 막히는 건지 궁금해 하곤 했습니다. 어딘가 길이 막히는 시작점이 있을 텐데, 거기에 있을 맨 앞 차는 뭘 하고 있길래 이렇게 길이 막히는 건지 이해가 안 된다는 것이었습니다. 웃기는 얘기였지만 막상 대답하려고 하면 쉽지 않은 문제였습니다.

어떤 분들은 앞에 사고가 났거나 공사가 있을 거라고 생각하실 수 있습니다. 물론 사고나 공사가 있으면 길이 막힐 수 있겠습니다만, 길이 막히는 게 항상 그 때문은 아닙니다. 어떨 때에는 정말 아무 것도 없는데 길이 막힐 수도 있습니다.

위 영상은 교통체증이 왜 일어나는지 보여줍니다. 신호가 바뀔 때 신호 뒤의 모든 차량이 동시에 출발하거나 멈추는 게 아니라 앞 차부터 차례로 출발하거나 멈춘다는 것을 우리는 경험적으로 알고 있습니다. 고속도로에서 한 차량이 살짝 속도를 늦추기만 해도 비슷한 현상이 발생합니다. 앞 차량이 살짝 느려지면 그 뒤의 차량은 약간의 시간을 두고 그것에 반응하여 보다 많이 속도를 늦춥니다. 그 뒤의 차량도 마찬가지로 약간의 시간을 두고 반응하여 더 많이 속도를 늦춥니다. 이런 현상이 누적되면, 한 차량이 살짝 속도를 늦추는 것만으로도 유령 신호등이 존재하기라도 하는 듯 차량이 서는 구간을 만들어낼 수 있습니다.

즉 교통체증은 운전자의 반응에 약간의 딜레이가 존재하기 때문에 발생합니다. 만약 모든 운전자가 앞차와 완벽하게 같은 간격을 유지하면서 완벽하게 동시에 멈추고 완벽하게 동시에 출발한다면 교통체증은 생기지 않습니다.

물고기, 박쥐, 새 떼는 무리로 이동할 때 서로 부딪히지 않기 위해 일정한 간격을 유지하는 전략을 사용합니다. 이 원리를 차량에도 적용할 수 있습니다. 운전자는 완벽하게 앞 차의 움직임에 반응할 수 없기 때문에, 항상 앞뒤 차량과의 간격을 일정하게 유지한다면 급정거를 해야 할 일을 줄여 교통체증을 덜 발생시킬 수 있습니다.