The manufacturing technology of composite material is applicable with filler characteristics maintaining low cost, flexibility, and easy process to develope the various functional composite materials. To realize functional composites, various researches on the high performance of composite materials using graphene as a filler is being actively conducted. In this study, physical and chemical properties were investigated using graphene to improve high functional properties. Graphene oxide (GO) was prepared using graphane nanoplatelet (GNP), and reduced graphene oxide (R-GO) was formed by reducing GO. The physical properties of GO and R-GO were analyzed, and the reliability of the manufactured method was reviewed by comparing that of GNP results. As a result of analysis by Raman spectroscopy, in the case of R-GO, it was confirmed that the intensity of D-peak and G-peak decreased compared to GO, and an increase of 0.08 was observed through the ratio of ID/IG. For the FTIR results, GO and R-GO has a repeating C-C and C=C connection structure unlike GNP. GO and R-GO show clear peaks for C-O bond, C=C bond, C=O bond, and O-H bonding. As a result of X-ray diffraction analysis, GNP showed a wide diffraction peak at 25.86° of (002) plane characteristics, whereas GO and R-GO showed peaks corresponding to (001) and (100) planes. It was also found that the interlayer distance of GO increased by about 2.6 times compared to GNP.

복합재료 제작 기술은 저비용, 유연성 그리고 용이한 가공성 등을 그대로 유지하면서 필러(filler)의 특성을 부여하는 방법을 지향하고 있으며 다양한 기능성 복합재료 개발로 이루어지고 있다. 기능성 복합재 구현과 관련하여 그래핀(Graphene)을 필러로 사용하는 복합재료의 고성능화 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기능성 물성치 향상을 위해 많이 사용되는 그래핀을 이용하여 물리 화학적 물성치를 고찰하였다. 대표적 filler인 graphane nanoplatelet(GNP)을 사용하여 그래핀 옥사이드(graphene oxide, GO)를 제조하였고 그래핀 옥사이드(GO)를 환원시켜 reduced graphene oxide(R-GO)를 형성하였다. 각기 제조된 GO와 R-GO의 물성치를 분석하였고 이를 GNP 분석결과와 비교하여 제조된 방법의 신뢰성을 검토하였다. Raman 분광법에 의한 분석 결과 R-GO의 경우 GO에 비해 D-peak와 G-peak의 강도의 감소를 확인할 수 있었고 ID/IG의 비를 통해 0.08의 증가 값을 볼 수 있었다. FTIR을 이용한 GNP, GO 및 R-GO의 작용기 분석 결과 C-C, C=C의 반복되는 연결 구조를 가진 GNP와는 다르게 GO 및 R-GO의 경우 명확한 peak를 통해 C-O 결합, C=C 결합, C=O 결합 및 O-H 결합을 확인할 수 있었다. X-ray 회절 분석 결과 GNP는 (002) 평면 특성의 25.86°에서 넓은 회절의 peak를 보인 반면 GO와 R-GO는 (001), (100) 평면에 해당하는 peak를 볼 수 있었고 GO의 층간거리는 GNP에 비해 약 2.6배 증가한 것을 확인할 수 있었다.

Keywords: 기능성 복합재료(Functional composite), 그래핀(Graphene), 그래핀 옥사이드(Graphene oxide), 환원그래핀(Reduced graphene oxide)