플래시 크래시: 알고리즘이 36분 만에 시장을 붕괴시킨 날 (2010)

편집자의 말

2010년 5월 6일, 다우존스 산업평균지수는 불과 몇 분 만에 약 1,000포인트 하락했다가 거의 같은 속도로 대부분의 손실을 회복했습니다. 플래시 크래시는 고빈도 거래 시대의 첫 번째 대형 위기였으며, 알고리즘 마켓메이킹과 분산된 전자 거래소가 어떻게 몇 초 만에 자체 유동성을 증발시킬 수 있는 시장을 만들었는지를 드러냈습니다.

불안한 시장

2010년 5월 6일 아침은 이미 긴장감이 감돌고 있었습니다. 유럽의 국가 채무 위기가 빠르게 확산되고 있었습니다. 그리스는 채무 불이행 직전에 놓여 있었고, 국제 채권자들이 요구하는 긴축 조치에 대한 격렬한 시위가 아테네에서 벌어지고 있었습니다. 하룻밤 사이 그리스 국채 수익률은 유로존 가입 이후 볼 수 없었던 수준으로 급등했습니다. 포르투갈, 스페인, 이탈리아로의 전염 우려가 확산되었고, 트레이더들은 이 위기가 유럽 기관들의 대응 능력을 넘어설 수 있다고 걱정했습니다.

미국 주식 시장은 그 목요일 아침 대서양 건너편에서 오는 불안감을 반영하여 큰 폭으로 하락하며 개장했습니다. 이른 오후까지 S&P 500은 이미 약 2.5퍼센트 하락했습니다. VIX로 알려진 CBOE 변동성 지수는 20퍼센트 이상 급등했습니다. 거래량은 높았지만 비정상적이지는 않았습니다. 나쁜 날이었지만 아직 특별한 날은 아니었습니다; 시장이 연간 몇 차례 경험하는 광범위한 공포 기반 매도세였습니다.

평범한 하락장을 현대 시장 역사상 가장 극적인 장중 붕괴로 변모시킨 것은 단 하나의 매도 주문이었습니다; 그것이 작동하는 취약한 환경을 전혀 고려하지 않는 알고리즘에 의해 실행된 주문이었습니다.

와델 앤 리드의 주문

동부시간 오후 2시 32분경, 뮤추얼 펀드 회사 와델 앤 리드 파이낸셜은 기존 주식 포지션을 헤지하기 위해 자동 매도 프로그램을 시작했습니다. 이 주문은 약 41억 달러 상당의 75,000건의 E-미니 S&P 500 선물 계약 매도를 요구했습니다. 정상적인 상황에서 이 규모의 주문은 시장 상황과 가격 충격에 세심한 주의를 기울이며 수 시간에 걸쳐 점진적으로 실행됩니다.

그러나 와델 앤 리드가 선택한 알고리즘은 단순한 거래량 참여 논리로 작동했습니다. 이 알고리즘은 가격, 시간 또는 매도 압력을 흡수할 수 있는 시장의 수용 능력에 대한 민감성 없이, 현행 거래량의 목표 비율에 맞춰 매도 주문을 시장에 투입하도록 프로그래밍되어 있었습니다. CFTC-SEC 합동 보고서가 이후 지적한 바와 같이, 이 알고리즘은 전체 매도를 약 20분 만에 완료했습니다; 이 규모의 블록 거래에는 통상 5시간 이상이 필요한 속도였습니다(CFTC and SEC, 2010).

E-미니 S&P 500 선물 계약은 세계에서 가장 유동성이 높은 상품 중 하나로, 일일 거래량이 종종 200만 계약을 초과합니다. 그러나 가장 깊은 시장에도 한계가 있습니다. 와델 앤 리드의 알고리즘이 끊임없이 매도 주문을 호가 장부에 밀어넣자, 각 가격 수준에서 이용 가능한 매수 유동성을 압도했습니다. 대규모 주문의 시장 충격은 잘 연구된 현상입니다; 이 사례를 비범하게 만든 것은 시장의 호가 장부에 가하는 피해에 대한 알고리즘의 완전한 무관심이었습니다.

유동성 진공

플래시 크래시 이전 몇 년 동안 미국 주식 시장의 구조는 극적으로 변화했습니다. 2010년까지 고빈도 거래 기업들은 전체 주식 거래량의 약 50~70퍼센트를 차지하는 것으로 추산되었습니다. 이 기업들은 사실상의 마켓 메이커로 기능하며, 지속적으로 매수 및 매도 주문을 게시하고 매수-매도 스프레드에서 이익을 얻었습니다. 그러나 과거 수십 년의 전통적인 전문가 및 마켓 메이커와 달리, HFT 기업들은 질서 있는 시장을 유지할 의무가 없었습니다. 어떤 이유로든 언제든지 주문을 철회할 수 있었습니다.

와델 앤 리드의 매도 압력이 E-미니 시장에서 강화되자, HFT 기업들은 트레이더들이 유해 주문 흐름이라고 부르는 것을 감지하기 시작했습니다; 추가 가격 하락의 높은 가능성을 신호하는 지속적이고 대규모이며 방향성 있는 매도 패턴이었습니다. 개별적으로 각 기업의 대응은 합리적이었습니다: 노출을 줄이고, 호가를 철회하며, 불균형이 해소될 때까지 기다리는 것이었습니다. 집단적으로 그 효과는 파멸적이었습니다. 수십 개의 HFT 기업들이 서로 몇 초 이내에 시장에서 철수하여, 유동성이 가장 필요한 바로 그 순간에 유동성 진공을 만들었습니다.

Kirilenko et al. (2017)은 CME 그룹의 계좌 수준 데이터를 사용하여 이 역학을 세밀하게 기록했습니다. 그들의 분석에 따르면, 그날 초반에 중요한 유동성을 제공하며 순매수자였던 HFT 기업들이 붕괴가 진행되면서 빠르게 순매도자로 전환했습니다. 그들의 철수 속도는 밀리초 단위로 측정되었습니다. 연구자들은 HFT 기업들이 "뜨거운 감자"라고 묘사한 패턴으로 거래했음을 발견했습니다; 순 재고를 흡수하지 않고 서로 빠르게 계약을 넘기며 하락 압력을 더욱 증폭시켰습니다.

36분간의 혼란

이후 벌어진 상황은 시장 참여자들이 목격한 것과는 전혀 다른 것이었습니다. 시카고의 E-미니 선물 시장에서의 연쇄 반응은 지수 차익거래 연결을 통해 뉴욕의 주식 시장에 즉시 전달되었습니다; 1987년 블랙 먼데이를 증폭시킨 것과 동일한 메커니즘이었지만, 인간 플로어 트레이더가 아닌 전자 속도로 작동하고 있었습니다.

오후 2시 32분에서 오후 2시 47분 사이, 다우존스 산업평균지수는 998.5포인트 폭락하여 약 9.2퍼센트의 하락을 기록했습니다. S&P 500은 약 8.6퍼센트 하락했습니다. 저점에서 1조 달러 이상의 시장 가치가 증발했습니다.

피해는 주요 지수에 국한되지 않았습니다. 개별 종목들은 이해를 넘어서는 가격 이탈을 경험했습니다. 시가총액이 300억 달러를 넘는 기업인 액센추어가 일시적으로 주당 1센트에 거래되었습니다. 프록터 앤 갬블은 몇 분 만에 60달러에서 39달러로 하락했습니다. 반대로 일부 증권은 황당한 수준으로 급등했습니다; 소더비의 주식이 잠시 99,999.99달러에 거래되었습니다. 이러한 이상 현상은 마켓 메이커의 철수로 인해 호가 장부 깊숙이 자리한 지정가 주문들; 극단적인 가격에 농담이나 자리 표시용으로 배치된 것들;이 유일하게 이용 가능한 매수호가 및 매도호가가 되었기 때문에 발생했습니다.

오후 2시 45분, 시카고상업거래소의 내장 안전장치인 정지 논리 기능이 가격 하락 속도를 감지한 후 E-미니 계약에서 5초간의 거래 일시 정지를 발동했습니다. 이 짧은 정지가 전환점이 되었습니다. 호가 장부가 부분적으로 재구성될 수 있게 하고, 인간 트레이더들에게 상황을 평가할 순간을 제공하며, 피드백 루프를 중단시켰습니다. 거래가 재개되자 가격은 거의 즉시 회복하기 시작했습니다. 오후 3시 8분까지, 붕괴가 시작된 지 약 36분 후, 다우지수는 대부분의 손실을 회복했습니다.

스푸핑 연결: 나빈더 사라오

붕괴 이후 5년 동안 규제 당국과 학자들은 와델 앤 리드 주문 외에 추가적인 요인이 기여했는지에 대한 합의에 이르지 못한 채 원인을 논쟁했습니다. 2015년 4월, 미국 법무부는 런던 서부 하운슬로에 있는 부모님 집에서 활동하던 영국 선물 트레이더 나빈더 싱 사라오를 체포했습니다.

사라오는 스푸핑 혐의로 기소되었습니다; 수급에 대한 허위 인상을 만들기 위해 실행 전에 취소할 의도로 대량 주문을 넣는 행위였습니다. 기소장에 따르면, 사라오는 맞춤 수정된 거래 프로그램을 사용하여 붕괴 전 수 시간과 수 분 동안 수천 건의 E-미니 S&P 500 매도 주문을 넣고 빠르게 취소했습니다. 때때로 가시적 매도측 깊이의 상당 비율을 차지했던 이 유령 주문들은 엄청난 매도 압력의 환상을 만들어, 다른 참여자들의 매도를 부추기고 와델 앤 리드 알고리즘이 작동한 취약한 조건에 기여했습니다.

사라오는 2016년에 스푸핑 및 전신 사기 혐의에 대해 최종적으로 유죄를 인정했습니다. 2020년, 연방 판사는 당국과의 협력 및 아스퍼거 증후군 진단을 고려하여 감옥 대신 가택 구금을 선고했습니다. 이 사건은 현대 전자 시장이 개인 행위자의 조작에 얼마나 취약한지에 대한 깊은 질문을 제기했습니다. 사라오는 소비자용 인터넷 접속으로 침실에서 활동하면서 수년에 걸쳐 스푸핑 활동을 통해 약 7천만 달러를 벌어들였습니다.

규제 대응

플래시 크래시는 2005년 레귤레이션 NMS 도입 이후 가장 중대한 미국 주식 시장 구조 규정 개편을 촉발했습니다. SEC와 CFTC는 2010년 9월에 사건의 최초 상세 재구성을 제공하는 합동 보고서를 발표했습니다(CFTC and SEC, 2010). 단일 알고리즘 주문이 전체 시장을 불안정하게 만들 수 있다는 보고서의 발견은 금융 업계에 충격파를 보냈습니다.

직후, SEC는 모든 S&P 500 종목에 대해 개별 종목 서킷 브레이커를 시행하여, 5분 내에 주가가 10퍼센트 이상 변동하면 5분간 거래를 일시 정지시켰습니다. 이는 이후 2012년에 더 정교한 상한-하한 제한(LULD) 메커니즘으로 대체되었으며, 거래일 내내 재계산되는 지정된 가격 범위 밖에서의 거래를 방지합니다. SEC는 또한 규칙 15c3-5인 시장 접근 규칙을 시행하여 브로커들이 모든 주문에 대해 사전 거래 위험 통제를 구현하도록 요구했습니다.

1987년 대폭락 이후 원래 도입된 기존 시장 전체 서킷 브레이커는 고정 포인트 임계값에서 S&P 500에 연동된 백분율 기반 트리거로 업데이트되었습니다. 주로 2008년 금융 위기에 대한 대응이었던 2010년 도드-프랭크 월스트리트 개혁법에도 스푸핑을 형사 범죄로 규정하는 조항이 포함되었습니다; 이후 사라오를 기소하는 데 사용될 문구였습니다.

거래소들은 또한 명백히 잘못된 거래를 취소하는 절차를 공식화하기로 합의했습니다. 2010년 5월 6일 저녁, 거래소들은 붕괴 전 수준에서 60퍼센트 이상 벗어난 가격에 실행된 모든 거래를 취소했습니다. 이 임시 결정으로 수천 명의 트레이더들은 어떤 거래가 유효하고 어떤 거래가 무효화될지 불확실한 상태에 놓였으며, 이미 혼란스러운 하루에 혼란을 가중시켰습니다.

유산: 취약한 기계

2010년 플래시 크래시는 지속적인 경제적 피해를 야기하지 않았습니다. 시장은 소폭 하락에 그쳤고, 잘못된 거래는 취소되었으며, 주요 금융 기관의 실패는 없었습니다. 그러나 이 사건은 규제 당국, 시장 참여자, 그리고 대중이 현대 시장 구조의 위험을 이해하는 방식을 근본적으로 바꾸었습니다.

이 붕괴는 수십 개의 거래소와 다크 풀에 걸친 주식 거래의 분산화가 유동성 제공에 대한 확인 의무가 없는 고빈도 마켓 메이커의 지배와 결합되어, 정상 조건에서는 효율적이고 저비용이지만 스트레스 상황에서는 위험할 정도로 취약한 시스템을 만들었음을 드러냈습니다. 1998년 LTCM 위기는 집중된 레버리지의 위험성을 보여주었습니다; 플래시 크래시는 분산된 취약성의 위험성을 보여주었습니다.

이후 몇 년간 이 교훈을 강화하는 추가적인 플래시 사건들이 발생했습니다. 2015년 8월, 중국 주식 시장에 대한 불확실성 기간 동안 마켓 메이커들이 개장 시 철수하면서 수백 개의 상장지수펀드가 이탈을 경험했습니다. 2016년 10월, 영국 파운드화는 아시아 거래 시간 동안 몇 초 만에 달러 대비 6퍼센트 이상 하락했으며, 이는 유동성이 낮은 환경에서의 알고리즘 거래에 기인한 것으로 여겨졌습니다. 2018년 12월, 채권 및 주식 시장은 알고리즘 모멘텀 전략과 관련된 급격한 장중 변동을 경험했습니다.

근본적인 긴장은 해소되지 않은 채 남아 있습니다. 알고리즘 거래는 정상 시기에 시장을 더 빠르고, 저렴하며, 효율적으로 만들었습니다. 매수-매도 스프레드는 좁아졌고, 거래 비용은 하락했으며, 가격 발견은 거의 즉각적입니다. 그러나 2010년 5월 6일의 사건들은 이러한 효율성에 숨겨진 비용이 따른다는 것을 보여주었습니다: 통상적인 조건에서 유동성을 제공하는 알고리즘들이 동시에 철수를 결정할 때, 시장은 어떤 인간 참여자도 예상하지 못한 함정으로 빠질 수 있습니다. 시장을 더 질서 있게 만들기 위해 만들어진 기계들이 36분 만에 정확히 반대의 결과를 만들어낼 수 있는 능력을 보여주었습니다.