Hub & Spoke System

Hub and Spoke(H&S) system은 외곽지점을 hub로 구성하여 이를 중심으로 일련의 Spoke로서 경로를 구성하는 Transportation optimization기법입니다. 이 Distribution/Connection 모델은 각 지점이 다른 모든 지점으로 직접 이동하는 경로를 가지고 있으며 오늘날 많은 물류회사에서 사용하는 시스템으로 조금 오래된 개념이기는 하지만 한번 알아보도록 하겠습니다.

Route Structure는 중요한 의사결정 사항일 뿐 아니라 전략적인 영역입니다. 항공 비지니스 모델의 한 요소로써 H&S System이 사용되며 이 시스템만을 사용하는 형태로 전개되는 경우는 사실 드뭅니다. 사업모델과 경로 구조의 많은 측면을 고려하지 못하는 것은 여러부문을 모호하게 만들 수 있기 때문입니다. 이번 글은 H&S system의 경제성과 운영을 Point to Point 시스템과 비교,대조하는 형태로 전개해 보고자 합니다.

초기(1970년대)의 항공 노선의 대부분은 선형 구조를 따라 대도시를 연결하는 철도노선의 형태를 따라 운영했습니다. 지리적인 범위로써의 서비스 부문은 확장되었지만 필요한 Connection은 제대로 조정되지 않았죠. 사실 이러한 상황이 야기된 이유중 하나는 정부의 규제 부문도 한 몫을 했습니다. CAB(Civil Aeronautics Broad)는 노선의 경쟁을 허용하지 않았고 이에 따라 경쟁은 제품의 특성에만 Focus를 맞추게 된 형태였습니다.

이러한 상황에서 석유수출 금지, 경제 불황으로 인한 항공사들의 수익은 급감했고 비효울 운송방식에 대한 대응으로 산업규제가 더이상 공공의 이익에 도움이 되지 않는다고 판단했으며 1978년 경제규제가 철폐되었습니다. 이와 더불어 항공사들은 성장, 인수 및 합병을 통해 이전의 운송업자들은 H&S 노선 시스템을 개발하기 위해 발빠르게 움직였습니다. Route Architecture의 선택은 운송사의 Point to Point 시스템이 기초가 되며 H&S 시스템을 대부문의 운송사에서 적용하여 이 둘을 결합하여 운용하는 형태로 사용했습니다.

H&S Route system은 여러 이유로 규제완화 이후에 표준이 되었는데 이 시스템은 넓은 지리적 지역과 많은 목적지에 항공 서비스를 제공할 때 최적화 됩니다. 네트워크상에서 다른 사람들과 연계되는 비허브(Spoke)지역을 출발하는 승객, 화물은 우선 목적지로 가는 두번째 노선으로 연결되는 Hub로 이동하게 되고 따라서 허브에 하나의 연결 Terminal을 두고 노선 시스템의 두 Node 사이를 이동할 수 있고 In/outbound Freight time은 연결 시간의 최소화를 위해 긴밀하게 조정되는 형태로 발전되었습니다.

예를들어 14개의 목적지는 1개의 허브와 13개의 Spoke 목적지를 가진 14개의 경로만 요구되지만 동일한 목적지가 Point to Point로 연결되어 있다면 182개의 경로가 필요합니다. 따라서 목적지 수 수준에 대한 H&S System은 가장 적은수의 운송수단이 요구되는 장점이 발생합니다.

H&S system의 장점은 각 목적지 이동 수요를 네트워크의 대부분 또는 모든 목적지로 통합하는데서 기인합니다. 승객, 화물의 밀도와 네트워크의 발전에 따라 경제적인 이점이 증가하여 공급과 수요 모두에 긍정적인 영향을 끼치게 됩니다. 화주나 승객은 전체 여정을 위해 단일 이동수단을 이용하는 것을 선호하기 때문에 다양한 크기의 여러 도시에 서비스를 제공할 수 있는 능력은 경쟁 우위의 한 형태를 제공할 수 있습니다. Hub 연결을 하게 되는 화물, 승객들은 긴밀하게 조정된 이동, 한번의 Check-in, 수화물 분실 위험 감소등의 혜택을 누릴 수 있으며 화주, 승객이 원하는 목적지로 이동할 수 있는 서비스를 제공할 수 있는 가능성이 있다는 것을 인지하게 되면 거래비용을 줄일 수 있게 됩니다. 이는 운송사에 대한 불확실성을 줄이게 되고 충선도를 높일 수 있는 계기가 됩니다.

공급 측면에서 또한 Economies of traffic density의 효과를 기대할 수 있게 됩니다. 경로당 화물, 승객의 수가 증가함에 따라 운용 및 자본 비용바다 이익이 빠르게 증가하며 이러한 절약을 통해 운임을 보다 낮추거나 Profit Margin을 보다 높일 수 있는 기회를 얻게 됩니다. 네트워크에 Node(목적지)를 추가한 것 자체가 하나의 여로만 필요로 하고 기존에 많은 허브 시설을 이요하지만 잠재적으로 모든 목적지에 동일한 서비스를 제공 할 수 있습니다. 네트워크 내에서 수요패턴이 크게 영향을 끼치지 않는 범위에서 총 수요를 안정적으로 유지하면서 Capacity Utilization을 향상시킬 수 있습니다.

화물이나 승객을 모으고 분산시키는 데 있어서 H&S 시스템의 장점은 많지만 운영비는 높게 나타납니다. 최근동안 H&S 시스템 모델의 한계는 특히 뚜렷해졌으며 이전의 예측을 뒤집는 과정에서 모델의 기초에 의문이 제기되었죠. 일반적으로 모든 Network상 화물, 승객의 약 40%정도가 출발지 또는 목적지에 있습니다. 나머지는 허브만 통과해서 Outbound를 연결만 합니다. 이러한 연결을 수용하기 위해서는 광범위한 시설과 상당한 인력이 수반됩니다. 허브에서의 중간 기착은 추가적인 Takeoff와 landing 비용이 발생됩니다.

아울러 Route system geography에서도 더 높은 비용을 유발합니다. 허브는 몇개의 오리지날 수요시장과 직접 연결 될 수 있습니다. 다른 화물이나 승객의 일정에는 총 비행 시간을 연장하고 비용 증가를 수반하는 허브로의 순환 경로 설정이 필요하게 됩니다. 승객의 출발지와 목적지를 연결하는 두개의 비행 구간은 각각 하나의 Non Stop구간보다 짧게 나타납니다. 마일당 짧은 운송구간은 운항비용이 더 비싸게 발생하게 됩니다.

허브에서는 각 연결단지에서의 인력과 설비가 완전히 활용되지만 다른 때에는 대부문 잉여 Capacity를 발생시키고 취급하는 Load에 따라 허브의 Capacity가 초과되는 경우 또한 발생하게 됩니다. 이는 자산의 활용율이 감소하는 영향을 끼치게 되는 단점을 야기합니다. 허브 용량에 크게 의존하는 시점에서 네트워크의 성장은 비용의 급속한 증가를 초래하게 되며 가장 분명한 원인은 스케줄에 따른 허브의 정체(Hub Congestion)입니다. 공항이 수용량에 가까워질 수록 비행 지연이 증가하게 되며 도착과 출발은 이용 가능한 설비(eg. 활주로)에 의해 제약됩니다.

이외에도 H&S system의 가장 큰 취약점은 지연(Delay)에 의해 야기되는 추가적인 지연에 대해 매우 취약합니다. 연결 승객이나 화물을 위한 하나 또는 몇 부문의 Inbound가 지연되면 이로 인해 지연이 확산되는 연결구조를 가지고 있습니다.

버스나 기차의 시스템과 유사하게 선형 시스템에서는 각 정류장에서 승객을 모으고 하차하는 출발지와 목적지 사이에 여러 정거장을 경유합니다. 근래에 많은 회사들은 Point to Point system과 H&S System을 결합하여 운영합니다. 모든 네트워크는 자신의 허브를 우회하여 대형 시장에서 지점간 운송을 운영합니다.

[참고문헌]

1. Swan, W. (2002). Airline route developments: A review of history. Journal of Air Transport Management, 8.

2. US Department of Transportation. (2001). Dominated Hub Fares.

3. Savage, I. & Scott, B. (2004). Deploying regional jets to add new spokes to a hub. Jownal of Air Transport Management, I0

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