본 발명은 고분자에 그래핀 또는 팽창흑연 나노플레이트를 첨가하여 그래핀 고분자 수지 복합체 및 상기 복합체를 이용하여 그래핀-고분자 수지 복합 섬유를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 그래핀-고분자 복합체 제조방법은 극성 유기 용매에 고분자 수지를 용해시킨 후, 그래핀을 첨가 교반하여 그래핀 분산 수지 용액을 얻는 단계; 상기 그래핀 분산 수지 용액을 초음파로 처리하는 초음파 처리단계; 상기 초음파 처리된 그래핀 분산 수지 용액을 물에 떨어뜨려 그래핀-고분자 수지 복합체 고형물을 생성시키는 단계; 및 상기 생성된 그래핀-고분자 수지 복합체 고형물을 분쇄하여 그래핀-고분자 수지 복합체 분말을 얻는 단계를 포함한다.
나아가, 상기 얻어진 그래핀-고분자 수지 복합체 분말을 이용하여 용융방사에 의해 그래핀-고분자 수지 복합 섬유를 얻을 수 있다.