본 발명은 양친성 가지형 공중합체를 포함하는 고분자막, 상기 고분자막을 포함하는 기체 분리막 및 상기 고분자막의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소수성 고분자인 P(VDF-co-CTFE) 주쇄의 곁가지에 친수성 고분자인 비닐피리딘계 화합물 측쇄를 공중합하여 양친성 가교형 공중합체를 합성하고, 이를 고분자막에 적용함으로써 양친성 가교형 공중합체의 자기조립성에 의해 막의 구조 및 기공 형태를 제어할 수 있다. 또한 본 발명의 고분자막은 막의 열적, 화학적 안정성이 우수하고, 일정 간격으로 특정하게 정렬된 격자구조의 거대 기공을 형성하여 막의 친수성도 및 기체 투과도를 현저하게 향상시킬 수 있다.