Watch out for crowd turbulence (KOR)

LEE KYOUNG-HEE
The author is the head of the Innovation Lab of the JoongAng Ilbo.

Every year, hundreds of people come to Mecca, Saudi Arabia, for the Islamic Hajj pilgrimage. The highlight of the pilgrimage is the “Stoning of the Devil” ritual, which refers to throwing stones at three pillars on the Jamarat Bridge. In 2006, a large crowd gathered on the bridge, killing more than 300 people. Professor Dirk Helbing and other crowd dynamics experts analyzed footage from the disaster and discovered the phenomenon of “crowd turbulence.”

Turbulence can be described as disorderly and abnormal movement of a fluid. When a faucet is turned on a little bit, water falls vertically straight down, but when the flow is increased, some water droplets spray out irregularly. Similarly, when density increases, people irregularly fluctuate, as if they are a mass of a liquid. It is also called a “crowd quake,” as it is uncontrollable and threatening like an earthquake.

If there are more than 7 people per 1 square meter (11 square feet), crowd turbulence is formed, and people caught in the turbulence would be swept up by the wave in unpredictable directions. In this density, people struggle to secure enough space to breathe. As force is transferred to adjacent people, it becomes physically amplified.

When crowd turbulence occurs, it can lead to a serious disaster if only a few people lose balance and fall. Because of the sudden void left from a person who falls, those who don’t have support would fall on top, tumbling like dominos.

Once a crowd turbulence takes effect, it is hard to reverse. Crowd dynamics experts unanimously instruct that it should be prevented by maintaining a safe distance between people and making a crowd flow smoothly by implementing one-way traffic.

There are conspiracy theories of intentionally inducing the disaster in Itaewon, for instance, accusing men pushing people at the scene. It is quite unscientific that a few people in the crowd deliberately induced the crush. In a dense crowd so packed that people struggle to breathe, each person is just a drop of water in the stream.

After the 2006 Jamarat Bridge disaster, Saudi Arabia dispersed the attendants through the expansion and renovation of the bridge. But in 2015, hundreds were killed on the way to Jamarat. It is an example that even after a few years free of accidents, a disaster can occur anytime one of the authorities relax tension.

군중 난류
이경희 이노베이션랩장

사우디아라비아 메카에는 매년 이슬람 성지순례 기간 수백만 명이 몰려든다. 자마라트 다리에서 ‘악마의 돌기둥’에 돌을 던지는 의식은 성지순례의 하이라이트다. 그 자마라트 다리에 사람이 몰려 300여 명이 숨지는 참사가 2006년 일어났다. 군중 역학 전문가인 디르크 헬빙 교수 등은 당시 사고현장 영상을 분석해 ‘군중 난류(crowd turbulence)’ 현상을 발견한다.

난류(亂流)란 무질서하고 비정상적인 유체의 움직임이다. 수도꼭지를 조금만 열면 물줄기가 수직으로 똑바로 떨어지지만, 유량을 늘리면 물방울이 불규칙적으로 튀듯이 쏟아진다. 마찬가지로 밀집도가 높아지면 사람들은 마치 물처럼 한 덩어리의 유체인양 불규칙하게 요동치게 된다. 이를 ‘군중 지진(crowd quake)’이라고도 하는데, 지진처럼 통제가 불가능하고 위협적이다.

가로세로 1m당 7명을 넘어서면 군중난류가 형성되고, 그 속에 낀 사람들은 마치 파도에 휩쓸리듯 예측할 수 없는 방향으로 출렁이게 된다. 이런 밀도에선 숨쉴 공간을 확보하기 위해 각자 안간힘을 쓰는데, 그 힘이 서로 맞닿은 사람들 간에 전달되면서 물리적으로 증폭된다. 군중난류가 생기면 몇 사람만 균형을 잃고 쓰러져도 대형참사로 이어질 수 있다. 넘어진 곳에 생긴 공백 때문에 지탱할 곳이 없어진 사람이 그 위로 엎어지면서 도미노처럼 쓰러지기 때문이다.

일단 군중난류가 생기면 돌이키기 어렵다. 사람과 사람간 안전거리를 유지하고, 일방통행으로 군중의 흐름을 원활하게 만드는 식으로 예방해야 한다는 게 군중역학 전문가들의 한결같은 처방이다.

이태원 참사 현장에서 토끼 머리띠를 한 남성이 사람들을 밀쳤다는 등 누군가가 의도를 가지고 참사를 유도했다는 음모론이 나돈다. 무리 속에 낀 몇명이 일부러 압사를 유도했다는 건 다분히 비과학적 사고방식이다. 숨쉬기도 어려울 만큼 밀집된 군중 속에서 사람 하나하나는 물줄기 속의 물방울일 따름이다.

사우디는 2006년 자마라트 다리 참사 이후 증·개축 등을 통해 참가인원을 분산했다. 하지만 2015년 자마라트 다리로 향하는 길목에서 수백 명이 숨졌다. 몇 년간 사고없이 넘어갔더라도, 당국이 긴장을 놓으면 언제든 참사가 빚어질 수 있음을 보여주는 사례다.