지구 온난화 가스로는 이산화탄소, 메탄, 프레온, 아산화질소 등이 있으며, 지구 온난화 가스는 산업화가 진행됨에 따라 지속적인 증가 추세를 보이고 있다(Wild alan, 1993). 온실 가스가 증가함에 따라 지구 온난화 현상은 점차 가속화되는 경향을 보이고 있으며, 온실가스가 현재와 같은 추세로 증가하게 되면 2030년대에는 지구 전체의 평균기온이 현재에 비해 약 1.5-3.5℃ 정도 상승하게 되어 기후 변동, 생태계 교란 및 해수면 상승이라는 결과가 예측 된다(IPCC, 2007). 이러한 온실효과를 나타내는 온난화 가스 중 메탄은 1개 분자당 지구 온난화 기여도가 이산화탄소의 약 23배나 되어, 메탄이 지구온난화에 미치는 영향이 전체의 약 15%에 이르는 것으로 추산되고 있다. 또한 대기 중의 메탄농도는 매년 약 1.0-1.3% 정도씩 증가하고 있는 것으로 밝혀져 농도증가를 억제하여야 할 필요가 대두되고 있다.메탄은 혐기적인 상태에서 유기물이 분해되면서 발생 하게 된다. 전 세계 적으로 발생되는 메탄은 연간 약 500Tg 정도 이며 이중 매립지에서는 약 35-70Tg(18%)의 메탄이 발생 하는 것으로 알려 져 있다(Augenstein 1990). 매립지에서 발생하는 메탄을 포집하여 자원으로 활용하는 방법은 매립지에서 발생하는 메탄을 저감 시키는 방법 중 하나이다(Spokas et al., 2006; Borjesson et al., 2007, 2009). 하지만 이 방법은 대규모의 매립지와 메탄 방출이 활발한 매립지에서 가능한 방법이므로 소규모의 매립지나 사용이 종료된 매립지에서는 적용을 할 수 없다는 문제점을 가지고 있다(Hickman, 1999). 이러한 문제점을 해결 할 수 있는 방법으로 매립지에서 발생된 메탄을 매립지 복토층을 통과하면서 미생물을 이용한 자연 산화 시키는 방법이다(Cho and Ryu. 2009). 메탄은 호기적인 토양에서 미생물에 의해 최종적으로 이산화탄소로 산화되는 기작이 메탄의 주요 제거 기작이다(Cho and Ryu, 2009). 토양은 주요 메탄 발생원이기도 하지만, 메탄 산화에 주요한 역할을 하는 장소이이며, 토양 미생물은 메탄의 지화학적 순환(biogeochemical cycle)에 중요하다(Cho and Ryu, 2009). 그 중에서도 메탄 산화세균(methanotrophs)은 메탄을 유일하게 에너지원으로 사용하는 세균이다. 메탄 산화세균은 1906년에 처음 분리되었으며(Bacillus methanicum), 4℃의 낮은 온도에서부터 72℃의 높은 온도에서까지 생장 할 수 있다(Jiang et al., 2010). 메탄 산화세균은 methane monooxygenase(MMO)라는 효소를 가지고 있어 이 효소의 작용에 의하여 메탄의 강력한 C-H 결합을 깨고 메탄을 메탄올로 산화시키고, 최종적으로는 이산화탄소로 바꾼다(Jiang et al., 2010).Figure . Pathway of the methane oxidation by methane oxidation bacteria (Jiang et al., 2010)현재 우리나라에서 사용되고 있는 매립지 최종 복토층의 대부분은 가스층을 제외하고 최소 3개의 층(모래층, 다짐층, 식생층)으로 구성된 다층형 구조를 사용 하고 있으며 다층형 구조는 식생층 조성 시 사용되는 재료인 세립질 흙의 입수와 시공 중 다짐이 어려우며 토심이 얕아 다양한 식생이 자라기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 다층형 구조의 가장 큰 문제는 기존 최종 복토층의 시공 후, 운영 중에 건조, 동결, 침하 등으로 인하여 각 구조층의 연속성이 파괴됨으로서 우수가 유입되는 등 원래의 기능을 제대로 수행하지 못하는 경우가 자주 나타 나고 있다(Manassero et al., 2000; Benson & Othman, 1993). 이에 따라 매립지 조성 시 증발산 커버 같은 최종 복토층이 다층형 구조의 문제점을 해결 할 수 있는 대안으로 생각되어 지고 있다. 증발산 커버는 구조적으로 단일 재료를 사용하여 단층으로 조성되기 때문에 시공이 간편하고 균열발생이나 침하가 발생하여도 쉽게 순응할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 공사비 측면에서도 기존의 공법들에 비해 훨씬 저렴하며 특히 지역적인 기후, 지형, 토질특성 등을 충분히 반영할 수 있다. 하지만 증발산 커버 조성 시 다량의 복토재를 확보 하여야 하나 우리나라 토양들은 주로 화강암질 풍화토로서 수분저류능력이 매우 낮으며 토양의 이화학성도 척박하여 식물의 성장에 불리한 조건인 경우가 많다(Yu. et al,. 2008). 따라서 흙만을 사용하는 경우 복토두께가 증가하게 되어 대량의 토사가 필요하게 되므로 현실적으로 적용상에 심각한 문제점으로 대두될 수 있다. 이에 대한 대안으로서 기존에 지역의 환경문제로 인식되었던 산업부산물의 활용을 검토해 볼 수 있다(Yu. et al,. 2008). 석탄회는 국내 10개 화력발전소에서 연간 약 600만톤이 발생하며 이중 약 350만톤(58%)은 시멘트 대체제로 사용되고 나머지 약 250만톤은(42%)은 인근 매립장에 매립 처리되고 있다. 현재 석탄회중 비산회(fly ash)는 재활용되고 있으나 바닥회(bottom ash)는 활용하기 어려워 전량 인근 매립장에 매립 처리하고 있지만 바닥회는 식물 생육에 필요한 다량 및 미량 원소를 함유 하고 있으며(Elseewi, 1978), 다공성으로 이루어져 수분 저류 능력이 탁월하여 매립지 증발산 커버 조성 시 토양의 대체재로서의 기능이 뛰어난 것으로 밝혀졌다(Yu et al,. 2008). 하지만 아직 까지 매립지에서 발생하여 지구 온난화를 가속화시키는 메탄이 바닥회와 토양으로 조성된 매립지 증발산 커버에서의 메탄 산화력에 대한 연구가 이루어지지 않았다. 이에 따라 본 연구자는 일반 토양으로만 조성된 매립지 증발산 커버와 토양과 바닥회로 조성된 매립지 증발산 커버에서 메탄 산화력에 대한 연구를 실시하였다.