혐기성 조건하에서 폐기물이 분해되는 과정중에 발생되는 메탄가스 (CH₄)는 지구온난화를 야기시키는 가장 주요한 기체중의 하나로 알려져 있으며, 폐기물 매립지로부터 유출되는 CH₄의 양은 전지구적으로 총 인위적 발생원 중 11%를 차지한다. 이러한 폐기물 매립지의 복토층 내 호기영역에서는 Methanotrophs가 다량 서식하고 있으며 CH₄산화작용은 CH₄의 대기중으로의 유출을 자연적으로 제어할 수 있는 주요기작이 될 수 있다. 하지만, 생물학적 CH₄산화는 함수율과 온도 등의 환경인자에 민감한 것으로 알려져 있으나, 폐기물 매립지 복토재를 대상으로 한 연구는 그다지 많지 않으며 특히, 국내에서는 전무한 상태여서 이에 대한 많은 연구가 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 원주 매립지 최종복토재중에 존재하는 methanotrophs를 대상으로 하여 생물학적 CH₄ 산화에 초기 CH₄농도, 토양함수율, 온도, 토양내 암모늄 구리이온 농도등의 환경인자들이 미치는 영향을 회분식실험을 통하여 알아보았다. 또한 이러한 각각의 인자들에 의한 CH₄산화 kinetics 상수 (V_max, K_m)를 도출하기 위한 kinetic 실험이 수행되었다. 최적 토양함수율은 10% (by w/w)였으며, 그 때의 평균산화속도는 1.2∼1.4 ppmv gsoil DW^-1 min^-1로 측정되었다. 최적함수율에서 함수율이 높아질 때는 토양공극내에 채워진 수분에 의해 가스상의 기질이동속도가 감소되어 미생물에 의한 기질이용도가 낮아짐으로써 메탄산화속도가 감소하였으며, 함수율이 낮아질 경우 미생물이 서식하기 위한 수분이 부족하게되어 미생물 활성이 떨어지게 되었다. NH₄⁺ 영향 실험에서는 토양내 NH₄⁺ 농도가 높을수록 CH₄산화가 급격하게 일어나기 시작하는 시간이 늦어지는 결과를 보였다. 하지만, 78.4 또는 156.8 ㎎ NH₄⁺-N ㎏ soil DW^-1의 NH₄⁺ 을 주입하였을 때는 CH₄산화속도가 다소 증가하는 현상을 발견할 수 있었으며, 이 농도범위사이에서는 methanotrophs와 더불어 ammonium oxidizing bacteria가 CH₄을 동시산화시키기 때문인 것으로 사료된다. 또한, 실험중 시험관내 O₂가 소모되어감에 따라 NH₄⁺ 이 산화되어 생성된 NO₃^- 이 전자수용체로써 이용됨을 알 수 있었다. 구리영향실험에서 주입농도 7.061 mg Cu²⁺ kgsoil DW^-1 까지는 전혀 영향이 없었으며, 그 농도 이상에서는 독성에 의해 CH₄산화가 억제되는 현상을 보였다. 최적 온도는 수행된 온도 중에서는 30℃로 측정되으나 2차함수로 회귀한 결과에서는 36℃로 나타났다. 10∼30℃범위에서 Q₁₀값은 2.57∼2.69로 측정되었다. 함수율에 따른 kinetic을 측정한 결과, 함수율 10%이상에서 V_max는 큰 차이가 없었지만, 함수율이 증가할수록 K_m값은 점차 증가하는 경향을 보였다. 반면, 함수율 5%에서는 V_max가 대폭 줄었으며, K_m값은 오히려 함수율이 증가할 때보다 더 낮은 값을 보였다. 하지만, V_max/K_m값을 비교해 본 결과 함수율 10%에서 가장 큰 값을 나타내었으며, 그 때의 V_max는 10.98 ppmv gsoil DW^-1 min^-1였으며, K_m은 9.58 μM이었다. 온도에 따른 kinetics 실험에서는 최적온도인 30℃에서 V_max는 가장 컸으며, K_m은 가장 높은 값을 보여 최적조건에서 멀어질수록 기질친화도가 높아짐을 확인할 수 있었다. 

주요어 : 폐기물매립지 최종복토층, 메탄, 메탄산화균, Michaelis-Menten model, 함수율, 온도, 암모늄, 구리