2010 Society of Rheology 참가후기 – 강희경

10월 24일부터 28일까지 미국 뉴멕시코주 싼타페에서 열린 미국유변학회에 다녀왔습니다. 안교수님께서 트위터에 남겨놓으신 감상을 저도 거의 똑같이 느끼고 온 학회였습니다. 인상깊었던 발표들과 실험실 사람들도 참고해볼 만한 발표들에 관해서 간단하게 Reference를 다는 형식으로 이번 출장보고서를 작성해볼까 합니다. 이곳에 와서 새롭게 연구 주제를 바꾸고 있는 제게도 유익한 내용이 많았지만, 실험실의 다른 분들한테도 유용한 정보가 있지 않을까 해서요. 저도 잘은 모르지만, 책자의 초록을 살펴보시고 관심있는 발표가 있으시면 저나 대웅오빠나 주형오빠와 같이 얘기해보는 것도 좋지 않을까요?^^

1.        정리
저는 이번에 세 번째 미국유변학회 참석이었는데요. 첫번째는 2007년 Salt Lake City, 두번째는 2008년 Montrey 에서 열린 ICR이었고, 작년에는 유변학회가 아닌 Biofilm관련 학회에서 발표를 했었습니다. 저야 고작 2번 참석했을 뿐이지만, 그 2번의 짧은 경험과 참석한 사람들과의 얘기로 추측해보건데, 미국유변학회는 해마다 어떤 trend를 따라가는 경향이 강하다고 생각했었는데요. 이번에도 역시나 마찬가지의 느낌을 받았습니다. 총 11개의 세션으로 학회가 진행이 되었는데, Suspension과 Colloid의 이름을 달고 있는 세션의 발표가 이미 3일동안 진행되었고, 그 외에도 이번 학회 거의 대부분의 발표가 Suspension, Colloid, Glass, Gel 과 같은 material system으로 바뀌었습니다. 또한 모든 발표들이 하나같이 physics에 한발을 걸치고 있었습니다. 안교수님 말씀처럼 학문간의 벽이 사라지고 있고, 다시 말하면 유변학을 이용해서 어떤 현상을 밝혀내고, 이를 설명하기 위한 물리적인 의미를 부여하지 않으면 좋은 연구가 될수 없겠구나 하는 생각이 많이 들었습니다.
한동안 이슈가 되어왔었던 Microrheology나 Microfluidics는 이젠 몇몇 그룹의 주도하에서만 새로운 접근방법이 시도되고 있고, 그 외에는 이러한 방법론 자체를 발표제목에 넣는 경우도 거의 없는 것 같습니다. MSD를 구하는 것 또한 대부분의 발표에서 한번쯤 볼 수 있을 정도로 보편화되었습니다. 특히 입자계의 경우, 입자자체의 움직임을 tracking하는 데에서 얻을 수 있는 정보가 많기 때문에 particle tracking ‘microrheology’ 보다는 particle tracking ‘method’쪽으로 application이 진행되고 있었습니다. 이는 raw data인 MSD만을 이용함으로써 PTM을 이용해서 유변물성을 구하는 과정에서 생길 수 있는 에러요인을 굳이 감수해야할 필요가 없기 때문일 것입니다.
또한 바이오와 관련된 연구도 많이 줄었고, 사람들의 관심도 시들해졌음을 확연히 확인하였습니다. 바이오와 관련해서는 아마도 이러저러한 한계를 느꼈기 때문이 아닐까 생각이 되고요. 바이오관련 발표를 하고 싶다면, 이곳보다는 오히려 바이오를 주로 하는 학회에서 하는 곳에서 바이오의 유변학을 얘기하는 것이 더 낫지 않을까 하는 생각이 들었습니다.
또 한가지 강렬하게 느낀 점이 있다면, 발표자의 대다수가 교수또는 포닥연구원이 많아서 발표수준이 정말 업그레이드되었다는 거였고, 그보다 더 강렬했던건 어떤 발표에서건 자기이름 들어간 논문이 reference로 달려있지 않은 발표를 찾아보기가 힘들었다는 것입니다. 그것도 낮은 급의 저널이 아닌 PRL, PRE, Soft matter, Langmuir 등등 최소 한두편의 논문으로 나온 내용들을 발표하는 것이니 당연히 연구의 흐름이 잘 정리가 되어있다는 느낌을 받은 것이 아닐까요. 안교수님도 항상 강조하시는 거지만, 우리가 가장 취약한 부분이 이 부분이겠지요.

2.        내 발표 – Heterogeneous microstructure of biofilm probed particle tracking microrheology at Microrheology/Nanorheology section
저는 작년에 Biofilm conference에서 했었던 발표내용이었던 PTM을 이용한 바이오필름의 유변물성측정내용에 바이오필름이 성장하는 과정에서 받는 shear stress를 조절하였을 때의 미세구조적 특징을 정량화한 내용을 더하여 발표준비를 하였습니다. 지금까지 룸세미나에서 많이 했었던 내용들로 아마 다들 알고 계시리라 생각됩니다. 발표에서 제일 중요한 건 내 연구에 대한 자부심과 자신감과 확신이 있어야만 당당한 법인데, 아무래도 뒷부분의 내용이 제가 생각해도 논리와 근거가 부족하단 생각이 계속 들어서(뒤늦게서야 보충실험을 이렇게 해보면 될 것 같다는 생각이 들었는데… 미국에 와버려서 일단 이렇게 될 것 같다는 말밖에 추가할 수가 없었습니다) 발표준비를 하는 내내 불안했었는데, 다행히 발표파일을 만들고, 대본을 쓰면서 오히려 더 많이 정리가 되었습니다. 물론 몇가지 더 보태야할 필요는 있지만 충분히 앞뒤가 맞게 전개를 하면서 논문을 쓸 수 있겠다는 자신감이 생겼습니다.
저는 마지막 날 오전세션에 발표일정이 잡혀서 생각보다 사람이 많지는 않았고, 소위 말하는 유명한 교수님들은 거의 계시지 않았지만, 충분히 좋은 코멘트들을 받았습니다. 질문과 코멘트는 네 가지를 받았는데요. 먼저 제가 발표파일을 만들면서 실수를 한 부분이 있어서 지적을 받았습니다.  Local viscosity를 계산하는데 사용한 Stokes-Einstein equation의 경우, MSD curve의 기울기가 1인경우에만 적용이 가능한 것을 알고 있었는데, 다른 경우에도 참고삼아 적어놓는다는 것이 그 부분을 제대로 언급하지 않아서 지적을 받았습니다. 이런 상황이 되지 않도록 필요없는 데이터는 싣는 것이 아니었는데, 안일하게 생각했던 점을 반성하였습니다. 코멘트 해주신 분은 이스라엘의 여자 교수님이셨는데, PTM뿐만 아니라 laser tweezer를 비롯한 다른 방법론에 대해서도 상당한 장비를 구축하고 있고, 이번 SoR에서만 혼자서 구두발표를 3편을 하신 분이었습니다. 또 한 가지 받은 질문은 MSD의 curve가 0에 가까이 가는 경우 gel structure안에 입자가 갇힌 형태가 되는데 이때의 viscosity가 어떤 의미를 가지느냐였는데, 사실 그 땐 질문이 너무 브로드하게 느껴져서 제대로 대답을 못했었는데, 지나고 생각해보니 입자가 갇혀있다 할지라도 입자의 Brownian motion이 사라지는 것은 아니므로 주변의 gel structure의 viscosity를 반영하는 거라고 간단하게 얘기했으면 될걸 그랬다는 생각이 지나고 나서야 드네요. 왜 그 앞에서는 예상치 못한 질문을 받으면 당황하게 되는지 모르겠습니다. 그리고 Shear rate이 증가할수록 왜 바이오필름의 구조체가 불균일해지는지를 물었는데, 바이오필름의 형성과정과 연결시켜서 그럭저럭 대답할 수 있었습니다. 마지막으로 질문과 연계된 코멘트로, 초반의 미생물의 adhesion 상태에서 shear rate을 주면서 미생물의 거리가 점점 좁아지는 걸 추가데이터로 보여주면 어떻겠냐는 것이었습니다. 실질적으로 바이오필름이 왜 shear rate에 따라서 다른 미세구조를 형성하는지에 대한 내용을 추가하면 좋을 것 같습니다. 미생물의 전기장실험과 거의 유사한 방법론으로 전기장을 걸지 않고, 동일한 실험을 진행하면 될 것 같습니다.
발표주제가 바이오쪽에 가깝고, 그리 익숙한 물질이 아니다 보니, 아무래도 이번 학회에서 큰 주목을 받지는 못했지만,(오히려 material에 대해 익숙한 사람들 앞에서 했었던 작년 바이오필름학회의 발표가 더 큰 주목을 받았던 것 같네요. 그 곳에서는 새로운 방법론의 시도였지만, SoR의 경우 이미 익숙한 method이기 때문이 아닐까 합니다) 마무리를 진행하고 있는 시점에서 좋은 코멘트들을 받을 수 있었던 좋은 기회였던 것 같습니다.

3.        References
지난 3년 반 동안의 제 연구테마는 particle tracking microrheology 또는 method를 이용하여 바이오필름이 형성과정을 제어하기 위해, 첫 번째 프로젝트로 미생물의 표면흡착을 전기장을 걸어서 제어하고, 이때의 미생물의 운동성을 측정하는 연구였고, 두 번째 프로젝트로 바이오필름이 성장하는 동안의 shear stress를 달리하여 형성되는 바이오필름의 미세구조적 특징을 구체화하고, 형성된 바이오필름의 불균일한 유변물성을 측정하는 것이었습니다. 물론 처음 시작 당시에 방법론의 verification을 위해 기본적인 고분자용액에 대해서 실험을 해보기는 했습니다만, 입자계에 대해서는 실험을 해본적이 없었습니다. 당연히 기초지식이 부족했기에 파견을 나올 당시 연구테마를 완전히 입자계로 바꿔버리는 것에 대해 걱정을 조금 했었는데, 이번 학회에서 배운 것들이 도움이 많이 될 것 같습니다.
제가 이번 학회에서 주로 체크했었던 키워드는 ‘Colloidal gel’, ‘Shearing system’, ‘New microrheological method’, ‘Confocal microscopy’, ‘Structure’ 등과 같습니다. 이 곳에서 하고 있는 주제가 ‘Change in dynamical heterogeneity of the colloidal gel after shear’와 같기 때문에 그에 비슷한 연구가 없을지 눈을 크게 뜨고 찾았는데요. 사실 이런 비슷한 주제들이 생각보다 너무 많아서 깜짝 놀랐습니다. 그 중에서 인상깊었던 몇몇 발표들을 요약하고 Reference를 달 테니(저도 아직 다 찾아본 것이 아니어서 논문요약까지는 다 하지 못했네요. 찾다가 관련있으신 분들께 전달해드리겠습니다.^^)

1)        SC9: Weitz group
-        Heterogeneous structure와 failure dynamics의 관계성 정의
-        Weak gel과 strong gel 에 대해서 모델시스템 정의
-        슬라이드 한장에 하고 싶은 말과 모든 데이터가 정리된 그래프 하나를 보여줬는데.. 너무 인상깊었습니다. 역시 Weitz group이라는 생각이 들더라고요.
2)        FD14: particle tracking bio-microrheology, 이스라엘
-        MSD curve에서 기울기가 1보다 커지는 상황을 escape로 표현함
-        Ref) Weihs, Mason, Microfluidics&Nanofluidics, 2007: ES&T 논문에 reference로 추가
-        Trajectory를 사용해서 particle이 trap된 size를 계산해 냄
3)        SC15
-        material: 100um glass spheres in water
-        안교수님이 말씀하셨던 interface에서 입자의 유동 관찰
-        CaBER관찰시 용액표면의 입자를 이와 비슷한 방법을 사용해서 볼 수 있을런지?
-        Ref) www.arXiv.org
4)        SC21: Shearing+Confocal microscopy를 이용하여 shear induced structure 관찰
-        Material: 1um silica
-        Microchnnel 이용 & confocal 측정
-        FD analysis를 이용하여 g(x,y)를 계산하여 directional property를 측정
-        Ref) Gao, PRE, 2009
5)        SC23: dilute colloidal gel, shear induced microstructure
-        Ref) Conrad&Lewis, Langmuir, 2008
-        Ref) Varadan and Solomon, JOR, 2003
-        Confocal microscopy위에 cone and plate geometry를 만들고 shear 주면서 구조변화를 직접적으로 관찰
-        Ref) Rajaram & Mohrax, Soft matter, 2010
-        SC21과 SC23발표는 선형오빠와 현규오빠의 실험결과외 밀접한 관련이 있을 것으로 생각됨


해외파견을 나가면서 학회에까지 참석할 수 있는 좋은 기회를 주신 두분 교수님께 감사드립니다. 여기서도 헛된 시간을 보내지 않도록 많이 노력하고, 소식 전하겠습니다. 여긴 이제 정말 겨울인 것 같네요. 모두들 감기조심하시구요.^^