폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF) 기반의 중공사막은 뛰어난 열적, 기계적, 화학적 안정 성을 통해 분리 응용을 위한 유연한 플랫폼을 제공한다. 본 총설에서는 PVDF 중공사막의 생산 및 표면 처리 기술의 최신 발 전과, 이를 담수화 및 염료/염 분리 공정에 적용한 사례를 검토하였다. 딥 코팅 기술과 화학적 접목, 그리고 TiO2, MXene, MoS2와 같은 나노소재를 혼합층 형성을 통해 첨가하는 것은 소수성, 습윤 방지 성능 및 투과성에서 뚜렷한 향상을 가져왔으 며, 야누스 트라이보어 및 이중층 막은 막 증류 공정을 장기간 수행할 때 내오염 저항성과 기계적 강도에서 우수한 성능을 보였다. 그리고 혼합 매트릭스 막에서 MOF와 rGO 같은 탄소 기반 충전재를 결합하면 높은 염 거부 수준(> 99.9%)과 물 유 속(> 25 kg/m2·h)을 달성하여 해수 및 산업 폐수 처리에 적합하였다. 본 총설에서는 투과증발, 나노여과, 진공 막 증류 (vacuum membrane distillation, VMD) 방법이 PVDF 막과 어떻게 시너지 효과를 발휘하는지를 검토하였으며, 첨가제 최적화 및 표면 기능화와 함께 막 구조를 설계함으로써 막 성능을 향상시킬 수 있으며 이를 통해 PVDF 중공사막이 실험실 규모의 연구에서 산업 규모 생산으로 확장될 수 있음을 보였다.

Polyvinylidene fluoride (PVDF)-based hollow fiber membranes provide a flexible platform for separation applications because of their exceptional thermal, mechanical, and chemical stability. The review examines the latest developments in the production and surface treatment technologies of PVDF hollow fiber membranes alongside their use in desalination and dye/salt separation processes. The application of dip coating techniques along with chemical grafting and adding nanomaterials such as TiO2, MXene, and MoS2 to membranes through hybrid layer formation leads to notable improvements in hydrophobicity, anti-wetting performance and permeability. Janus tri-bore and dual-layer membranes exhibited superior performance in terms of fouling resistance and mechanical strength for extended membrane distillation operations. The combination of MOFs with carbon-based fillers such as rGO in mixed-matrix membranes results in high salt rejection levels (> 99.9%) and water flux (> 25 kg/m2·h) which makes these membranes appropriate for treating seawater and industrial wastewater. The review examines how pervaporation alongside nanofiltration and vacuum membrane distillation (VMD) methods operate synergistically with PVDF membranes. The review demonstrates that by designing membrane structure together with additive optimization and surface functionalization we can enhance membrane performance thus facilitating PVDF hollow fiber membranes moving from lab-scale research to industrial-scale production.

요 약
Abstract
1. Introduction
2. Hollow Fiber Membrane
3. PVDF
4. Composite
5. Conclusions
Reference

• 이유진(연세대학교 언더우드국제대학 융합과학공학부) | Eugene Rhee (Integrated Science and Engineering Division, Underwood International College, Yonsei University, Incheon 21983, Korea)
• 라즈쿠마 파텔(연세대학교 언더우드국제대학 융합과학공학부) | Rajkumar Patel (Integrated Science and Engineering Division, Underwood International College, Yonsei University, Incheon 21983, Korea) Corresponding author