KR101837996B1 - 그래핀 강화 복합재료의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 그래핀 강화 복합재료의 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고분자 수지에 0.1 내지 5 중량%의 그래핀을 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 상기 혼합 용액에 1 내지 50kV의 전압을 인가하는 단계; 및 전압이 인가된 혼합 용액을 노즐로부터 컬렉터로 분사하는 단계를 포함하며, 상기 노즐은 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태인 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법, 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 전도성 나노 입자인 그래핀의 물성을 저하시키지 않고 효과적으로 고분자 수지 내에 분산시킬 수 있으며, 기존의 복잡한 공정을 간소화할 수 있어 공정 비용도 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명과 같이 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태의 노즐을 이용하여 나노 입자가 혼합된 용액을 방사하는 경우 노즐 내에서 발생하는 나노 입자들의 병목 현상 또는 노즐부의 막힘 현상 등을 해소할 수 있다.

Description

그래핀 강화 복합재료의 제조 방법 및 장치{Method of Preparing graphene reinforced composite material and device thereof}
본 발명은 그래핀 강화 복합재료의 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 그래핀이 고분자 수지 내에 효과적으로 분산된 그래핀 강화 복합재료의 제조 방법 및 이에 이용될 수 있는 장치에 관한 것이다.
고분자 수지 내에 그래핀이 포함된 고분자 복합재료를 제조하는 경우 이차원 구조의 판상 형태인 그래핀은 분자 간의 반데르 발스 힘(Van der waals force)으로 인해 고분자 수지 내에서 고르게 분산되지 않고 응집 현상을 보인다. 또한, 그래핀 자체가 매우 안정된 화학 구조를 가지고 있기 때문에 표면에 고분자 수지와 결합할 수 있는 작용기가 거의 없어서 매트릭스인 고분자 수지와의 계면 결합의 형성에도 어려움이 있다.
결과적으로 이러한 분산 저하 및 계면 결합 결여에 의한 문제점은 복합재료 제조 시 응집(crack), 기공(void) 등의 형성을 유발하여 복합재료의 기계적 물성 및 전기 전도성을 크게 저하시키는 원인이 된다.
상기와 같은 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 과정에서 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술들로는 예를 들어 기계적 분산 방법 또는 화학적 분산 방법 등이 제안되고 있다.
기계적 분산 방법은 예를 들어 고분자 수지에 그래핀을 직접 혼합하고, 임펠러, 쓰리롤밀, 볼밀 등을 이용하여 고분자 수지 용액 내에 응집된 그래핀에 물리적인 힘을 가해 풀어주거나, 그래핀이 혼합된 용액 또는 그래핀이 희석된 용액에 초음파 처리(Ultrasonication)를 가하여 분산시키는 방법 등이 있다.
한편, 화학적 분산 방법은 예를 들어 그래핀의 초기 재료(start material)로서 산화된 그래핀(Graphene Oxide, GO)을 사용하여 산화된 그래핀의 표면에 작용기를 도입시킨 뒤 그래핀으로 환원시켜 그래핀 표면에 작용기를 부여함으로써 고분자 수지와의 계면 특성을 향상시켜 고른 분산을 유도할 수 있도록 하는 방법 등이 있다. 이러한 방법으로 제조된 우수한 계면 결합 특성을 가진 그래핀은 나노 소재와의 고분자의 하이브리드를 용이하게 하고 대량 생산 및 대면적 적용이 용이한 장점이 있다.
그러나, 이와 같은 종래 그래핀을 분산시키는 기술들 중 기계적인 방법을 이용하여 복합재료를 제조하는 경우에는 그래핀 나노입자의 응집 현상을 일정 크기 이하로 분리할 수 없는 한계가 있고, 물리적인 힘이 가해지기 때문에 그래핀 구조에 영향을 미쳐서 그래핀 구조의 손상 및 결함을 유발할 수 있다.
한편, 상기와 같이 산화된 그래핀(Graphene Oxide) 이용하여 복합재료를 제조하는 경우에는 산화된 그래핀을 강산에서 환원하는 과정에서 개질된 그래핀이 손상되거나 불순물이 발생되어 결함을 유발하고 이에 따라 복합재료의 물성을 저하시키고 전기전도도를 감소시킬 수 있다. 또한, 처리 과정에서 생성되는 폐기물의 처리 문제와 여러 단계를 거치는데 기인하여 공정 설비 관련 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
이에 따라, 최근 입자의 분산을 위한 목적으로 상기의 방법들 외에 전기분무 (electrospray) 방법이 관심을 받고 있으나, 상기와 같은 전기분무법을 이용하여 그래핀을 분산시키는 경우 각각의 입자에 전기적인 반발력을 유도하여 고른 분산에 용이한 장점이 있는 반면, 일반적인 구형의 입자가 아닌 판상 형태의 그래핀을 일반적인 노즐을 사용하여 입자를 분사시키는 경우 병목 현상 또는 노즐의 막힘 현상등이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 노즐을 이용한 분사 방법이 아닌 완전 개방된 분사구 타입의 분사 방법의 경우에는 분사액이 토출되는 양의 제어가 힘들기 때문에 고른 분산을 유도하는데 어려움이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하면서도 그래핀을 고르게 분산시킬 수 있는 방법을 획득할 수 있는 경우 관련 분야에서 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
이에 본 발명의 한 측면은 그래핀이 고르게 분산된 그래핀 강화 복합재료의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 그래핀이 고르게 분산된 그래핀 강화 복합재료의 제조에 사용될 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
이에 본 발명의 한 측면은 고분자 수지에 0.1 내지 5 중량%의 그래핀을 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 상기 혼합 용액에 1 내지 50 kV의 전압을 인가하는 단계; 및 전압이 인가된 혼합 용액을 노즐로부터 컬렉터로 분사하는 단계를 포함하며, 상기 노즐은 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태인, 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 고분자 수지는 에폭시 수지, 폴리우레탄 및 페놀 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 노즐과 상기 컬렉터 사이의 거리는 5 내지 30cm인 것이 바람직하다.
상기 오픈 셀 폼(open cell foam)을 구성하는 셀의 평균 크기는 그래핀 평균 입자 크기의 10배 내지 20배인 것이 바람직하다.
상기 노즐의 재질은 전도성 고분자 또는 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 금속은 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 컬렉터는 혼합 용액 및 노즐과 반대의 전하를 띠는 것이 바람직하다.
상기 컬렉터는 음전하를 띠고, 혼합 용액 및 노즐은 양전하를 띠는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면은 고분자 수지에 0.1 내지 5 중량%의 그래핀을 혼합한 혼합 용액을 공급하는 용액 공급부; 상기 혼합 용액에 1 내지 50 kV의 전압을 인가하는 전압 공급부; 및 전압이 인가된 혼합 용액을 컬렉터로 분사하는 노즐; 분사된 혼합 용액을 수집하는 컬렉터를 포함하며, 상기 노즐은 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태인, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치를 제공하는 것이다.
상기 고분자 수지는 에폭시 수지, 폴리우레탄 및 페놀 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 노즐과 컬렉터 사이의 거리는 5 내지 30cm인 것이 바람직하다.
상기 오픈 셀 폼(open cell foam)을 구성하는 셀의 평균 크기는 그래핀 평균 입자 크기의 10배 내지 20배인 것이 바람직하다.
상기 노즐의 재질은 전도성 고분자 또는 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 금속은 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 컬렉터는 혼합 용액 및 노즐과 반대의 전하를 띠는 것이 바람직하다.
상기 컬렉터는 음전하를 띠고, 혼합 용액 및 노즐은 양전하를 띠는 것이 바람직하다.
본 발명은 전도성 나노 입자인 그래핀의 물성을 저하시키지 않고 효과적으로 고분자 수지 내에 분산시킬 수 있으며, 기존의 복잡한 공정을 간소화할 수 있어 공정 비용도 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명과 같이 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태의 노즐을 이용하여 나노 입자가 혼합된 용액을 방사하는 경우 노즐 내에서 발생하는 나노 입자들의 병목 현상 또는 노즐부의 막힘 현상 등을 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 그래핀 강화 열가소성 복합재료의 제조 방법에 사용될 수 있는 예시적인 장치의 공정 개략도를 나타낸 것이다.
도 2(a)는 오픈 셀 폼(open cell foam)으로 구성된 노즐의 개략도를 나타낸 것이며, 도 2(b)는 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태의 SEM 이미지를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 의하면, 그래핀이 고분자 수지 내에 효과적으로 분산된 그래핀 강화 복합재료의 제조 방법이 제공되며, 보다 상세하게 본 발명의 방법은 고분자 수지에 0.1 내지 5 중량%의 그래핀을 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 상기 혼합 용액에 1 내지 50 kV의 전압을 인가하는 단계; 및 전압이 인가된 혼합 용액을 노즐로부터 컬렉터로 분사하는 단계를 포함하며, 상기 노즐은 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태인, 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법이다.
본 발명에서는 그래핀 입자 사이의 응집 현상을 개선하기 위해 전기적 반발력을 유도하는 전기분무(electrospray) 방법을 이용하여 입자가 고르게 분산된 복합재료를 제조할 수 있다.
전기분무 방법의 원리는 입자가 혼합된 용액에 전기장을 가하는 경우 입자에 전기적인 힘이 가해지게 되면서 용액 표면에 양전하가 배향되어 공기층과 용액의 표면 사이의 계면으로 입자가 유도되고 이러한 전하들에 의해 표면 장력과 반대되는 힘이 발생되도록 한다. 이렇게 용액 표면에 모인 입자가 띠는 전하의 반발력이 임계전압 이상에서 표면 장력을 극복하게 되면서 하전된 입자 표면의 끝에서 방출되어 방울 모양(taylor cone)을 형성하게 된다. 이때, 반대 편의 금속 컬렉터에 접지시켜서 발생되는 전위차에 의해 분산된 용액을 컬렉터로 수집한다. 이러한 원리에 의하여 입자가 혼합된 용액이 고르게 분사되는데, 이와 방법을 전기분무법(electrospray)이라고 정의한다.
전기분무법에 의하면 고분자 용액은 표면 장력에 의해 미세 방울로 붕괴되고 이것이 액상 에어로졸을 형성하게 되어 분사되게 된다. 분사된 용액은 공기 중의 자기장을 따라 포물선을 그리거나 휘어지듯 구불거리면서 컬렉터로 향하게 되고, 비행 중에 스트레치되기도 하며, 방울 표면에 전하가 밀집되면서 전압을 크게 줄 경우 전하의 반발력에 의해 분산이 더욱 잘 일어나게 된다.
상기의 원리를 이용하여 전도성 나노 입자인 그래핀을 고분자 수지에 혼합하여 만든 혼합 용액에 전압을 인가하게 되면, 용액 내에 응집된 그래핀 사이에서 쌍극자 반발력을 유도할 수 있고, 그로 인해 응집된 그래핀은 층간 척력이 작용하게 되어 서로 밀어내면서 고분자 내에 고르게 분산이 이루어지게 된다.
또한, 본 발명에 있어서 전기분무 방법을 적용하는 경우 이때 사용되는 노즐은 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태인 것이다. 노즐이 이와 같은 구조를 취하는 경우 판상, 침상 등과 같은 그래핀 나노 입자의 형태에 제약을 받지 않고 토출량의 제어가 용이해진다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합 용액은 고분자 수지에 0.1 내지 5%의 그래핀을 혼합하여 제조하는 것이 바람직하며, 0.5 내지 2%의 그래핀을 혼합하여 제조하는 것이 보다 바람직하다. 상기 그래핀이 0.1 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 그래핀 첨가에 의한 복합재료의 강화 효과가 미미한 문제가 있으며, 전기 분무 시 용액은 약 1 ~ 1000 cP 정도의 충분한 점도 내에서 분무가 되어야 하는데 상기 그래핀이 5 중량%를 초과하여 혼합되는 경우에는 급격한 점도의 증가로 인해 분사가 어려워지는 문제가 있다.
한편, 상기 혼합 용액에는 1 내지 50 kV의 전압을 인가하는 것이 바람직하며, 10 내지 30 kV의 전압을 인가하는 것이 보다 바람직하다. 상기 혼합 용액에 인가되는 전압이 1 kV 미만인 경우에는 그래핀이 충분히 분산되지 않는 문제가 있으며, 전기 전도도가 높은 용액을 방사하는 경우 40 kV를 초과하는 전압을 인가할 때 전류계에 과대한 전류가 흘러 단락(Short circuit)되는 경우가 발생하는 문제가 있다.
상기 고분자 수지는 에폭시 수지, 폴리우레탄 및 페놀 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하나, 이에 특히 제한되는 것은 아니며, 당해 기술분야에서 널리 이용되고 있는 어떠한 고분자 수지를 사용할 수 있다.
본 발명의 전기분무 방법의 수행에 있어서, 혼합 용액이 분사되는 노즐과 분사된 혼합 용액이 수집되는 컬렉터 사이의 거리는 5 내지 30cm인 것이 바람직하며, 10 내지 20 cm인 것이 보다 바람직하다. 거리가 5cm미만인 경우에는 전기장의 형성이 좁게 이루어져 입자의 분산 고른 분산에 제한을 받는 문제가 있으며, 거리가 30cm를 초과하는 경우에는 거리가 멀어 일정 전압 이하에서는 충분한 전기장을 형성하기 어렵고, 고른 분산을 위한 충분한 전기장을 형성하기 위해서는 더 큰 고전압을 가해야 되므로 에너지 측면에서 비효율적인 문제가 있다.
한편, 상기 오픈 셀 폼(open cell foam)을 구성하는 셀의 평균 크기는 그래핀 평균 입자 크기의 10배 내지 20배인 것이 바람직하고, 13배 내지 17배인 것이 보다 바람직하며, 이와 같은 셀의 크기는 그래핀 입자의 크기에 의해 결정될 수 있는 것으로, 병목 현상을 방지하기 위해서는 입자 크기가 상기와 같은 범위 내인 것이 바람직하다. 그래핀의 평균 입자 크기는 1 내지 5 μm 이므로, 결국 본 발명의 오픈 셀 폼을 구성하는 셀의 평균 크기는 약 50 내지 100 μm인 것이 바람직하다.
상기 오픈 셀 폼 형태 노즐의 재질은 전도성 고분자 또는 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이때 상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 상기 금속은 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하나, 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 전하를 띨 수 있으며 분무에 적합하게 적용될 수 있는 어떠한 재질을 이용하여 노즐을 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 전기분무 원리의 구현을 위해 상기 컬렉터는 혼합 용액 및 노즐과 반대의 전하를 띠는 것이 바람직하며, 특히 상기 컬렉터는 음전하를 띠고, 혼합 용액 및 노즐은 양전하를 띠도록 하여 전류의 진행 방향이 고분자 용액에서 컬렉터로 이동되도록 하여 분사의 흐름과 맞추어지는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명에 의하면, 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법에 이용될 수 있는 장치가 제공되며, 보다 상세하게 본 발명의 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치는 고분자 수지에 0.1 내지 5 중량%의 그래핀을 혼합한 혼합 용액을 공급하는 용액 공급부; 상기 혼합 용액에 1 내지 50 kV의 전압을 인가하는 전압 공급부; 및 전압이 인가된 혼합 용액을 컬렉터로 분사하는 노즐; 분사된 혼합 용액을 수집하는 컬렉터를 포함하며, 상기 노즐은 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태인 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치의 일 예를 도시한 것으로, 도 1을 참고하면 본 발명의 장치는 용액 공급부, 용액 받침부와 오픈 셀 노즐을 포함하는 용액 분사부, 전압 공급부, 및 컬렉터부를 포함하고 있으며, 상기 오플 셀 노즐은 도 2(a)에 보다 상세하게 도시하였다. 도 2(a)를 참고하면 용액 받침부가 연결관을 통해 용액 공급부에 연결될 수 있으며, 용액 공급부는 도 1에 도시된 바와 같이 용액을 고르게 공급하기 위해서 압력을 일정하게 밀어주는 가압 장치를 추가로 구비할 수 있다. 한편, 도 2(b)는 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태의 SEM 이미지를 나타낸 것이다.
본 발명에 의한 장치는 전기적인 힘을 이용해 입자 사이에서 쌍극자 반발력을 유도하여 그래핀의 고른 분산을 유도할 수 있다.
보다 상세하게 용액 공급부에는 고분자 수지에 0.1 내지 5 중량%의 그래핀을 혼합한 혼합 용액을 공급하며, 상기 혼합 용액은 연결관을 통해 용액 받침부 및 오픈 셀 폼(open cell foam) 노즐로 전달될 수 있다.
상기 용액 받침부는 절연체 소재로 구성되는 것이 바람직하며, 오픈 셀 폼(open cell foam) 노즐은 전도성 고분자 또는 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 상기 금속은 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
나아가, 도선을 이용하여 전압 공급부를 노즐에 접촉하도록 병렬 연결한 뒤 전압을 가한다.
한편, 컬렉터의 내부는 전기가 통하는 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 컬렉터의 외부는 절연체로 코팅되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 롤러를 이용한 컬렉터부를 형성하여 그래핀 혼합물을 집속시킬 수 있다.
이때, 상기 컬렉터는 혼합 용액 및 노즐과 반대의 전하를 띠는 것이 바람직하고, 상기 컬렉터는 음전하를 띠고, 혼합 용액 및 노즐은 양전하를 띠는 것이 보다 바람직하므로, 컬렉터 롤러의 한쪽 끝에 (-)음극이 인가된 선이 전압 공급부와 연결되도록 하여 전위차를 발생시킴으로써 분사부에서 분무된 액적들이 집적되도록 유도하는 것이 바람직하다.
상기 고분자 수지는 상술한 바와 같이 에폭시 수지, 폴리우레탄 및 페놀 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상술한 바와 같이 상기 노즐과 컬렉터 사이의 거리는 5 내지 30cm인 것이 바람직하고, 상기 노즐의 오픈 셀 폼(open cell foam)을 구성하는 셀의 평균 크기는 그래핀 평균 입자 크기의 10배 내지 20배인 것이 바람직하다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
에폭시 수지(YD114F, Bisphenol-A and F type, KUKDO)에 그래핀을 각각 0.5, 1, 1.5, 2 wt%의 농도로 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 그 결과 제조된 고분자 용액 혼합물에 전압을 5 ~ 30 kV의 범위 내에서 인가하고, 노즐과 컬렉터와의 거리를 10 cm으로 고정하였다. 상기와 같은 방법에 의해 획득된 그래핀이 분산된 에폭시 수지에 경화제를 당량으로 배합하여 경화시켜 복합재료를 제조하였다.
그 결과 본 발명의 장치에 인가하는 전압이 올라갈수록 분산도가 향상됨을 확인할 수 있었고, 그래핀의 농도가 일정 수준까지는 높아질수록 분산력이 향상됨을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (18)

  1. 고분자 수지에 0.1 내지 5 중량%의 그래핀을 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계;
    상기 혼합 용액에 1 내지 50kV의 전압을 인가하는 단계; 및
    전압이 인가된 혼합 용액을 노즐로부터 컬렉터로 분사하는 단계를 포함하며,
    상기 노즐은 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태인,
    전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고분자 수지는 에폭시 수지, 폴리우레탄 및 페놀 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인, 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 노즐과 상기 컬렉터 사이의 거리는 5 내지 30cm인, 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 오픈 셀 폼(open cell foam)을 구성하는 셀의 평균 크기는 그래핀 평균 입자 크기의 10배 내지 20배인, 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 노즐의 재질은 전도성 고분자 또는 금속으로 이루어지는, 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 금속은 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 전기분무법에 의한 그래핀 강화 복합재료의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 컬렉터는 혼합 용액 및 노즐과 반대의 전하를 띠는, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 컬렉터는 음전하를 띠고, 혼합 용액 및 노즐은 양전하를 띠는, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 방법.
  10. 고분자 수지에 0.1 내지 5 중량%의 그래핀을 혼합한 혼합 용액을 공급하는 용액 공급부;
    상기 혼합 용액에 1 내지 50 kV의 전압을 인가하는 전압 공급부; 및
    전압이 인가된 혼합 용액을 컬렉터로 분사하는 노즐;
    분사된 혼합 용액을 수집하는 컬렉터를 포함하며,
    상기 노즐은 오픈 셀 폼(open cell foam) 형태인,
    전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 고분자 수지는 에폭시 수지, 폴리우레탄 및 페놀 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 노즐과 컬렉터 사이의 거리는 5 내지 30cm인, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 오픈 셀 폼(open cell foam)을 구성하는 셀의 평균 크기는 그래핀 평균 입자 크기의 10배 내지 20배인, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 노즐의 재질은 전도성 고분자 또는 금속으로 이루어지는, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 금속은 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 컬렉터는 혼합 용액 및 노즐과 반대의 전하를 띠는, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치.
  18. 제10항에 있어서, 상기 컬렉터는 음전하를 띠고, 혼합 용액 및 노즐은 양전하를 띠는, 전기분무법에 의해 그래핀 강화 복합재료를 제조하는 장치.
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