루이스-모그리지 명제

 



1. 개요

'''더 많은 도로가 건설되면 그만큼 교통량이 증가한다'''는 명제로, 일반적으로 교통 관련 논문에서는 '''유도된 수요'''라고 언급된다. 비교적 최근인 1990년에 공식화되었다. 이쪽 분야에 관심이 없더라도 일상생활 속에서 쉽게 겪을 수 있는 일이다.
유사 이론으로 세이의 법칙[1], 브라에스 역설, 브래드 패러독스 이론 등이 있다.

2. 사례

1. A와 B를 잇는 고속도로 1이 있다고 가정하자. 고속도로 1의 용량은 시간당 1만 대인데, 실제로는 1만 8천 대가량이 이용하여 정체가 지속되고 있었다.

2. 이를 보다 못한 정부 또는 지방자치단체에서 비슷한 지점을 연결하는 고속도로 2를 건설한다. 이 고속도로의 용량은 시간당 1만 2천 대다.

3. 처음에는 고속도로 1은 시간당 9천 대, 고속도로 2도 9천 대 정도의 수요를 보이면서 정체가 풀려났다. 두 도로의 총 수요는 1만 8천 대다.

'''4. 정체가 풀리면서 승용차 이용이 다른 교통수단보다 유리해졌기 때문에, 도로 개설 이전에 다른 교통수단을 이용하던 사람들이 승용차를 이용하게 된다.'''

5. 고속도로 1은 시간당 1만 2천 대, 고속도로 2는 시간당 1만 5천 대가 이용하게 된다. '''전체 자동차 숫자가 늘었음'''에 주목하라. '''결국 새로 뚫은 고속도로마저 막힌다.'''

실제 사례는 널리고 널렸다. 특히 수도권, 부산광역시 등의 대도시권에는 아무리 도로를 많이 깔아도 무한히 막히는 역겨움을 볼 수 있다.

2.1. 도로

루이스-모그리지 명제는 도로교통에 대한 내용이다. 논문도 도로교통만을 가지고 실험한 결과로 구정되어 있으며, 루이스-모그리지 명제의 핵심은 '''도로는 계속 건설해봐야 최종적으로 혼잡해지므로 다른 교통수단으로 분산해라'''라는 뜻이다. 이 결과로 교통수요관리 정책이 생겨났다.
도로와 다른 교통수단 사이의 큰 차이는 자동차는 타는 사람의 숫자만큼 늘어나므로 도로 사용량은 이용자 숫자와 거의 완벽하게 정비례한다는 것이다. (이해를 돕기 위해 철도를 예시로 들어보면 철도는 공기수송을 하나 가축수송을 하나 선로 사용량에 아무런 차이가 없다) 그리고 도로에는 이미 차가 너무 막히므로 자가용을 주차해놓고 대중교통을 이용하는, 하지만 새 도로가 뚫리면 당장 차를 끌고 나올 '''예비 수요'''가 존재하며, 이것이 유도된 수요가 되어서 새 도로의 용량을 채워버린다는 것이다.
극단적인 상황에서는 예외가 있다. 윗 문단의 예시처럼 수요에 비해 극단적으로 도로가 적은 경우, 고속도로가 두 개로 늘었을 때는 수요가 추가되었음에도 각 도로당 2~3천 대 정도로 용량 초과 수준이 줄어들었음을 알 수 있다. 꽉 막혀서 아예 움직이지 않는 수준에서 가다서다 하는 수준으로 도로 증설로 인한 효과를 보긴 보는 것이다. 반대로 수요에 비해 도로가 극단적으로 많은 경우도 예외가 된다. 특정 지역의 인구는 1만 명인데, 해당 지역의 모든 도로의 용량이 1만 대 이상 수용 가능하다면 일단은 원칙적으론 정체가 발생할 수 없다. 시골의 뻥뚫린 신작로를 상상하면 쉽다. 물론 실제로는 다른 지역에서 넘어오는 차량이나 다른 지역에서 해당 지역을 통과하는 차량 등등으로 인해 계산이 복잡하긴 하다.
후술하듯 철도에서도 혼잡 문제의 형태로 철도 인프라를 추가하는 만큼 (긍정적인 방향의) 수요 창출이 일어난다. 이 경우 경쟁력이 낮은 이동수단이 도태되는 방식으로 수요 대 공급 부족 문제가 유지되기 때문에, 2010년대 들어서는 아예 신규 주거지역을 업무지구 가까이 유치해서 이동 거리를 줄여버리거나, 주거지구와 업무지구가 섞인 형태의 신도시 건설, 아니면 수도에 집중된 업무지구를 위성도시로 흩어놓거나 아예 화끈하게 업무지구의 기능 중 일부만 떼어서 비수도권 지방도시로 던져버려서 어떻게든 출퇴근 경로가 한 경로로 집중되는 걸 막는 방식으로 해결하려는 시도가 이루어지고 있다.

2.1.1. 탄력적 출퇴근제(flex time)

탄력적 출퇴근제의 의의 중 하나는 러시아워에 집중된 교통 정체를 방지하기 위함도 있었다. 그러나 로스 앤젤레스처럼 극도의 교통 정체를 보이는 도시에서 이를 적용해본 실증적 결과로는, flex time의 도입 → 도로 용량의 여유 발생 → "오예 그럼 나도 차끌고 나와야지"(...)라는 결과가 되어 루이스-모그리지 명제를 만족하는 결과가 관측되었다. 탄력적 출퇴근제는 소프트웨어적으로, 시계열적으로 새로운 도로를 건설한 것과 같은 효과를 낸 것이다. 덕분에 이젠 로스 앤젤레스에서는 '''오후 3시부터 차가 막힌다.'''

2.2. 철도

루이스-모그리지 명제 자체가 '''도로 건설을 다른 교통수단 건설로 대체하라'''는 명제이므로 이 명제를 철도 교통의 혼잡을 설명하는데 들먹이는 것은 근본적인 '''잘못된 인용'''이다.
다만 '''유도된 수요''' 개념이 철도에 적용되지 않는다는 것은 아니다. 철도교통에 있어서도 집에서 멀다, 또는 승강장이 너무 혼잡하다는 등의 이유로 철도를 타지 않기로 선택한 예비 수요가 새로운 바이패스 노선의 건설로 유도된 수요로 전환될 수는 있다. 다만 그것은 도로와 달리 교통공학적 관점에서 긍정적인 것이다.

2.2.1. 대한민국

  • 서울 3핵 지역[5]을 지나는 거의 모든 지하철 노선들
    • 가축수송(교통)/사례/대한민국/철도 문서에도 적혀 있지만, 기본적으로 서울을 비롯한 수도권의 경우 워낙 인구가 밀집되어 있고 유동인구가 많은 탓에 어떤 노선이든 터져나간다. 그렇기 때문에 바이패스 노선 건설의 필요성이 부각되었고, 나중에 지어진 노선들 중 일부는 이것의 목적을 같이 겸하는 사례가 있다.[2] 실제로 7호선과 9호선의 건설 목적에는 당시 어마어마하게 가축수송 중이던 2호선[3]의 수요를 분산시키려는 것 역시 포함되어 있었다. 그런데 영등포구~강남구 구간 만큼은 셋 다 터져나간다. 특히 9호선의 경우 아무리 2호선 바이패스 노선이라 해도 수요 부족이 예상되어 4량 편성이 배차 시간도 늘린 상태로 개통한 것이라 혼잡률이 높아질 수 밖에 없었긴 했지만, 2호선의 수요를 많이 가져왔기 때문인거도 맞다[4]. 상기한 대책으로도 부족할 것이라고 판단했는지 아예 신도림과 강남을 일직선으로 이어주는 GTX-D선 까지 들고 나왔다...
  • 서울↔인천
    • 경인선은 원조 가축수송 노선인지라 그나마 6량이던 경인선 전동차를 10량으로 증결하고, 철로를 전체 2복선으로 확장하여 급행을 도입하고, 바이패스 전철노선을 건설하고 광역버스의 보급하는 등의 갖가지 노력으로 90년대에 비하면 혼잡도가 꽤나 널널해졌지만 [6], 지금도 심심하면 2호선이나 9호선 급행과 맞먹는다. 7호선을 인천시내로 진입시켜도 혼잡도 완화 효과는 눈에 띄게 나타나지도 않았고, 도리어 부평구청역으로 연장된 직후 경인선 급행열차의 혼잡률을 추월해버렸다[7]. 심지어 '공기철도'라고 비꼬기도 하던 공항철도 마저도 요금제를 수도권 통합 요금제로 개편하고 서울 시내구간이 개통하자마자 상전벽해 수준의 변화를 맞이했다.[8] 이것도 모자라서 원종홍대선과 구로기지 인입선[9] 까지 아예 인천으로 보내자는 주장도 나오고 있다.
  • 경부선
    • 일반열차: 예로부터 서울~부산 간 교통수요 분산을 위해 다양한 철도 및 도로 사업을 추진해왔으나, 개통되는 족족 포화상태가 되는 등 이 문서의 의미에 적합한 사례 중 하나로 볼 수 있다. 장거리 이용객이 정말 엄청난 수준인게, 2018년 철도 통계연보를 가지고 경부본선과 고속선을 통합해서 수송 수요를 분석해본 결과, 서울을 출발한 승객은 대다수가 동남권에서 하차하고, 반대로 부산에서 출발한 승객은 대다수가 수도권에서 하차한다[10]. 이미 70년대부터 경부선 철도 수요 분산을 위해서 고속도로 건설 및 차로 증설, 고속철도 건설[11], 경부선 기존선 전체 2복선화 중 하나를 하자고 논의가 되었었는데, 결국 기존선 2복선화를 제외하고는 모두 현실화 되었고, 이래도 모자라는것인지 국토를 남북으로 종단하는 철도나 도로 계획이 계속해서 추진되고 있으니[12][13][14] 더이상의 설명이 필요하지 않을것이다. 이 문서의 정의에 의하면 도로교통 수요가 철도로 분산되면 좋은 현상이라고 하나, 이쪽 라인은 그 반대로 철도 수요 분산을 위해서 도로를 지었고, 교통망을 추가로 지어도 무한히 터져나가고 있으니 교통공학적으로 봐도 루이스 모그리지명제의 정의에 부합한다고 볼 수가 있다. 특히 서울~천안 구간은 혼잡이 얼마나 심각했던지 선로를 2~3복선화 하고 전동열차를 넣어서 일반열차 단거리 수요를 분담하고 있다[15]. 보통 일본이 아닌 한국에서는 열차선과 전차선의 분리 없이 광역전철이건 일반열차건 복선에 다 때려 넣는 게 일반적이나[16], 경부선에다 그랬다가는... 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.[17] 경부본선은 금천구청 이북 구간, 경부고속선은 평택~오송 구간이 과포화 구간으로서 매일같이 언급되기는 하나, 사실상 대전조차장~김천 구간을 제외하면 철로용량 문제나 좌석 부족 문제로 부터 자유롭다고 하기 힘들다. SOC 사업에 적극적이지 않은 문재인 정부가 남부내륙선을 예타 면제대상으로 까지 밀어붙이는거 보면 경부선의 수요 분산 효과도 어느 정도 기대하고 있는 듯하다.[18][19] 아무리 인구 감소가 우려된다지만 한 나라의 수도권과 무역항을 잇는 라인인 만큼 트래픽 포화문제가 당분간은 쉽게 해결이 나지 않을 것으로 보인다. 상기 단락에서 철도교통 이용의 증가는 도로교통량의 감소를 의미한다지만, 경부선 만큼은 예외나 다름없는 셈. 되려 철도 트래픽을 분산시키기 위해 도로계획을 세워 버렸으니...
    • 전동열차: 금정역에서 수도권 전철 4호선으로 환승시켜 서울 시계 진입 수요를 분산하려고 시도했으나, 둘다 10량편성의 대형전동차를 굴리는데도 터져나간다. 서울 지하철 10호선도 초기 계획단계부터 경부선 전철과 겹친다고 지적됨에도 줄기차게 밀어붙였고[20], 외환위기로 상당수가 칼질되고 틀어지는 와중에도 경부선 바이패스 구간 만큼은 신안산선으로 여전히 포함되 있는 것 또한 경부선 전철의 수요가 엄청난 것임을 증명한다. 만약 경부선 전철이나 과천선의 혼잡도가 높지 않았다면 10호선은 경전철로 다운그레이드 되거나 신안산선으로 부활할 여지도 없이 완전히 폐기 되었을 것이다. 그 외에도 GTX C선이 경부선의 수요를 분담할 수도 있겠지만, 현재 수원~서울간 무궁화호 및 전철이 장대편성 열차를 굴려도 터져나가는 현실을 감안하면 수요분산은 커녕 이 문서의 의미에 부합하는 현상이 일어날 가능성이 크다.
  • 신도림역
이 역을 경유하는 노선들은 혼잡 분산이 그나마 성공적으로 이루어졌으나, 신도림역 만큼은 예외나 다름없다. 경부선 환승객은 사당역과 가산디지털단지역, 경인선 환승객은 대림역으로 분산시키려고 시도를 했지만 신도림역의 이용객은 줄어들 기미가 보이지 않고, 괜히 애꿎은 역들만 제2, 제3의 신도림역으로 만드는 부작용만 낳았다.
  • 아직 광역시 지역 도시/광역철도 중에는 이런 현상을 보이는 곳이 없지만, 부산 도시철도 1호선이 가장 유력한 후보이다. 부산시 재정이 넉넉치 못한데다 부산 지형 특성상 바이패스 노선 건설이 매우 힘들어서 그렇지, 여러 관련 문서에 서술 되있듯 서울 2기 지하철급 혼잡노선인 만큼 혹여나 제대로된 바이패스 노선이 건설된대도 경쟁력을 크게 잃지는 않을 것으로 보인다.

2.2.2. 일본

특히 도쿄도 일대의 철도 노선들은 이미 백년 전부터 가축수송으로 유명했던지라 통근 5방면 작전으로 기존노선의 철로용량을 증설하는 등의 시도를 했는데, 그래도 해결책이 보이지 않아서 영단이나 도쿄도 교통국 같은 공기업[21] 외에도 여러 사철 운영 업체들이 협력해서 바이패스 노선까지 만들었다. 근데, 더 웃긴건 이 짓 까지 해도 완전히 해결되지 않아서 신규 노선 대책을 계속 제시하고 있긴 하나, 도쿄 시내의 땅값이 어마무시하게 올라버리고 지하에도 각종 지장물이 들어차 있는지라 쉽사리 실천에 옮기지는 못하고 있다...[22]
사이쿄선, 케이힌토호쿠선, 쇼난신주쿠라인, 우에노도쿄라인, 도카이도선, 후쿠토신선 등 연선 일대에 바이패스 역할을 하는 노선이나 운행계통이 여럿 있음에도 불구하고 여전히 최악의 혼잡도 랭킹에 오르내리며, 위에서 예를 든 노선들도 상황은 죄다 피차일반이다. 20미터급 전동차 8~15량을 굴리는데도 불구하고...
이 쪽 라인의 노선들 역시 가축수송으로 악명 높아서 소부 본선과 소부 완행선을 분리해서 츄오-소부선이라는 운행계통을 신설하고, 이래도 모자라서 도쿄메트로가 바이패스 노선으로 도자이선을 지었으나 수요분산은 커녕 둘다 혼잡도 최악을 기록하고 있다. 이 문서에 올라온 어지간한 라인들은 바이패스 노선 건설 이후 200%를 상회하던 혼잡도가 100% 중~후반대 정도로 내려오기라도 했는데, 이 쪽 라인은 여전히 200%에 근접하는 등 혼잡 완화 효과가 전혀 없다고 해도 무방할 정도이다. 그 외에 도쿄 시내에서 치바현을 잇는 노선으로는 케이요선, 도에이 신주쿠선[23], 케이세이 전철 등이 있으나, 장편성 열차를 굴려도 혼잡도가 높기는 매한가지. 하다못해 덴엔토시선은 대체할 만한 노선이 거의 없어서 늘상 터져나간다지만, 도자이선과 츄오-소부선은 바이패스 노선이 여럿 있는데도 그 덴엔토시선 보다 혼잡도가 더 높을 정도로 수요가 엄청나다. 심지어 츄오 쾌속선의 지하 복선을 신설하여 신주쿠역을 십자교차로 통과한 후[24] 도쿄역이나 신바시역에서 케이요선과 직결하려는 계획이 있는데, 혼잡도 완화에 도움이 될지는 모른다. 일단 도쿄 중심지의 토지보상비가 무지하게 비싸서 근 시일내에 실현될 가능성도 크지 않으며, 오히려 케이요선의 혼잡도만 더 올릴 수도 있기 때문[25].
  • 도쿄 도심[26]을 지나는 거의 모든 지하철 노선들
긴자선과 마루노우치선, 히비야선의 혼잡도를 낮추기 위해 유라쿠초선, 치요다선, 한조몬선을 바이패스 노선으로 만들어 놨더니 8~10량의 장편성 열차를 굴리는데도 매일같이 최악의 혼잡도에 시달리고 있다... 오히려 지금은 전자인 기존 노선들이 후자인 신설 노선들의 바이패스 역할을 하는 지경이다...
요츠바시선과 타니마치선, 사카이스지선 등으로 남북축의 수요분담을 하고있기는 하나, 여전히 미도스지선은 오사카메트로 최고의 흑자노선이며[27] 우메다역 이용객 하나만도 국내의 엥간한 마이너급 전철노선의 전체 이용객과 맞먹는 수준이다[28]. 대책으로 JR 니시니혼과 난카이 전기철도가 협력해서 나니와스지선을 준비중이긴 하나 오사카의 상주/유동인구가 크게 줄지 않는 이상은 쌍으로 터져나가게될 공산이 크다. 거기다가 나니와스지선은 2031년 개통이라 아직 한참 멀었다.
JR 니시니혼과 한큐 전철, 한신 전철이 모두 오사카에서 고베를 이어주는 노선을 운영하고 있는데, 셋 다 장사가 아주 잘 된다.

3. 관련 문서


[1] 공급이 수요를 창출한다는 경제학 용어[2] 3기 지하철 계획이 수립되던 90년대 초 당시에는 1기 노선들의 혼잡도가 하나같이 300% 내외 였기에 바이패스용으로 신설 노선을 건설하는 것이 타당성이 충분하다고 여겼다.[3] 90년대에 2기 지하철 노선이 없을 적의 1기 노선들은 혼잡도가 평시(NH)에도 200%후반대, 심하면 350%까지 치솟았다. 참고로 100% 후반대만 돼도 승하차로 인한 지연이 발생하며, 그렇게 입방아에 오르내리는 9호선의 경우 4량이던 시절에도 끽해야 250%가 되지 않았던 것을 감안하면 어마무시한 수치이다.[4] 2호선의 수요분산과 더불어 2호선이 지나가지 못했던 여의도와 고속터미널 까지 일자로 꽂아주는 노선이니...[5] 도심, 강남, 영등포[6] 상기 주석을 보면 알 수 있듯이 엄청 널널해진 거 맞다.[7] 더군다나 2복선에 10량 열차를 가지고 빗자루질 하는 경인선과 달리, 달랑 두 가닥 선로에 8량 짜리 열차로 8~12분 간격으로 굴리는 7호선이라면 체감 혼잡도가 높을 수 밖에 없다.[8] 2019년 현재 계양역~김포공항역의 혼잡도가 무려 206%(!!!)로 그동안 1위였던 9호선 급행까지 제칠 정도로 미어터지고 있다.[9] 구로기지를 광명시 일대로 이전하고 여객영업도 할 계획이 있다.[10] 경부본선의 경우 서울~천안~대전 구간이 한 때는 흑자 까지 냈을 정도로 수요가 어마어마하지만, 이마저도 실제 수요는 수도권~동남권 수요에 비하면 낮다.[11] 원래 고속도로와 고속철도의 주된 목적은 소요시간 단축이지만, 이미 60년대 이후로는 수요분산을 위해서 뭐라도 지어야할 만큼 경부본선 철로용량 포화문제가 심각하게 치달았다. 비슷한 사례로는 경인선 급행열차가 있는데, 실제로는 소요시간 단축보단 중~장거리 수요와 단거리 수요의 분산을 노린 것이라고 한다. 애초에 2복선화 자체가 수송용량 확장이었으니...[12] 중부고속도로, 중부내륙고속도로, 대구부산고속도로, 천안논산고속도로, 당진영덕고속도로, 용인서울고속도로, 상주영천고속도로, 세종포천고속도로, 수서평택고속선, 수색-광명 고속철도, 평택-오송 고속철도, 중앙선&동해선 복선전철화 사업, 중부~남부내륙선 등등...[13] 중앙선의 경우 일제때부터 경부선의 물류를 우회시킬 노선의 형식으로 만들어서 실제로 서울과 부산을 이어주는 가까운 도로인 영남대로의 우로(우측 방향)를 따라 부설되었고 현재는 복선 전철화에 준고속열차가 다닐 예정이다. 앞으로 2년밖에 남지 않았다!![14] 그 외에 대구선 복선전철화 사업도 동대구~경주 구간이 경부고속선과 중복투자라는 지적이 있었음에도 불구하고 오히려 경부고속선의 바이패스 기능을 위해서인지 타당성 조사를 통과해서 완공되었다.[15] 당초 수도권 1호선의 건설 목적 중 하나가 서울 도심 교통 혼잡 완화와 더불어 경부선 서울 근교 구간의 단거리 일반열차(특히 통일호, 비둘기호) 수요를 분담하기 위한 목적도 있었다.[16] 동해선,중앙선,경원선 등[17] 사실, 경원선도 다 때려 넣었다가 일부 구간에서 용량 대폭발 중이다(...) 경원선 청량리역<->상봉의 선로 사용률은 97~98%. 경부선 또한 한 때는 두 가닥의 선로에 일반열차와 전동열차를 같이 집어넣었다가 예상외로 급증한 수요에 대응하기가 벅차서 결국은 철로를 2~3복선으로 확장하기에 이르렀다. 또한 부산 2호선도 90년도에는 사상 이북으로 경부선과의 직통운전을 검토했지만 철도청이 반대하여 별개의 노선으로 지어졌는데, 이미 수도권에서 그 난리통을 겪었던 철도청의 입장에서라면 곱게 협의해줄 이유가 더더욱 없었을 것이다.[18] 현실적으로 남부내륙선 연선 자체 수요만 바라보고 예타 면제를 받기란 사실상 불가능하다.[19] 경부선에서 분기해 진주로 이어지는 노선인데, 현재 경부선~경전선 진주행 열차 수요가 만만치 않고, 포화상태인 대구를 거치지 않고 거의 일직선으로 찍어주기에 이 노선 또한 수요가 보장이 된 셈이다.[20] 사실 이 당시 계획한 9~12호선의 기존 노선 중복은 다분히 의도된 것이었다.[21] 영단도 서류상으로는 민영화가 되긴 했으나, 아직도 사실상 공영기업에 가깝다.[22] 지금 당장 실행에 옮기고 있는 노선들도 대부분 도쿄도심을 통과하는 간선 노선이 아니라 타 노선과의 연결선로 정도다.[23] 이 집은 도리어 전 차량 10량화 계획 까지 세웠다...[24] 도에이 신주쿠선 승강장 남쪽 지하 4층에 평행하게 지을 계획이었고, 오에도선 역사도 이를 대비한 형태로 건설되었다.[25] 따로 분리되어 있음에도 츄오 쾌속선과 케이요선은 수도권 최악의 혼잡노선에 들어가는데, 이 두 개가 하나의 노선이 된다면 수요분산은 고사하고 무간지옥이 될 가능성만 높아진다. 특히 지하 도쿄역(현 케이요선 승강장)은 헬게이트 확정...[26] 긴자, 도쿄역 일대[27] 심지어 바이패스 역할을 한다는 세 노선도 죄다 흑자다. 오사카 메트로 요금이 저렴한 편인데도 불구하고....[28] 일평균 43만명인데, 이것은 타 노선을 모두 제외하고 미도스지선 하나만 계산한 수치이다. 덧붙이자면 국내 최대 승하차량을 자랑하는 강남역도 이 역의 절반 수준 전후이며 서울 지하철 8호선, 인천 도시철도 1호선, 대구 도시철도 1호선 각각의 전체 일평균 이용객도 겨우(?) 40만 이하이다.

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