Poly(vinyl alcohol)(PVA)는 강한 분자간력으로 인해 자유 부피(free volume)가 작은 조밀한 구조를 형성할 수 있어 우수한 기체 차단성을 가진다. 하지만 분자 내 고유의 친수성기로 인해 수분 차단성이 낮다는 한계가 있다. 본 연구에서는 PVA의 수분 차단성을 높이기 위해 소수성 첨가제인 alkylated graphene oxide(AGO)와 친환경 가교제인 dialdehyde cellulose nanocystal(DCNC)를 함께 도입하여 친환경 용액 공정을 통해 수분 차단성이 보완된 PVA 배리어 필름을 제조하였다. DCNC는 cellulose nanocrystals의 부분 산화 반응을 통해 제조되었으며, 적외선 분광분석 및 X선 회절분석을 통해 도입된 다이알데히드기의 존재가 확인되었다. 열중량분석을 통해 PVA/AGO/DCNC 복합 필름의 열안정성을 측정한 결과, PVA의 수산기와 DCNC의 알데히드기 간의 가교 반응을 통해 생성된 에테르 결합으로 인한 잔류 중량의 증가를 통해 열안정성이 증가하였음을 확인하였다. Poly(ethylene terephthalate) 기재 필름 위에 코팅된 복합 배리어 필름의 경우 550 nm에서 87.9%의 광투과도를 나타냈으며, PVA 수용액을 단독 코팅한 배리어 필름에 비해 산소 투과도는 90%, 수분 투과도는 15% 감소하였음을 확인하였다.