본 발명은 1차원 투수율이 상수로 되는 1차원 층류로 가정되는 암석 내에서의 유체의 유동에 대한 공극의 압력 변화의 분석을 위해서 암석 내부의 압력 변화를 나타내는 확산방정식 내의 유체 특성인 투수율(permeability)(k)과 비저류상수(specific storage)(Ss)를 결정할 수 있도록 하는 극저투수율암석의 투수율 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 상기 극저투수율암석 투수율 측정 장치는, 일 측에는 유동 펌프의 피스톤(20)이 장착되는 헤드(30)가 형성되고 헤드(30)에 연통하여 스트림의 경계에 상류지 저류조(upstream reservoirs)(40)와 하류지 저류조(50)가 형성되며 상류지 저류조(upstream reservoirs)(40)와 하류지 저류조(50)의 사이에 배치되는 암석샘플(60)이 내장되는 실린더(10); 헤드(30)의 내부 압력을 측정하는 상류지 압력센서(70); 하류지 저류조의 압력을 측정하는 하류지 압력센서(71); 상기 상류지 저류조의 유량을 측정하는 유량센서(72); 및 상기 상류지 압력센서(70)와 하류지 압력센서(71) 및 유량센서(72)의 압력 신호 및 유량속도 신호와 헤드(30) 내의 유량속도 정보를 이용하여 확산방정식의 유체특성 정보인 투수율 k와 비저류률 Ss를 산출하여 출력하는 제어부(80);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.