본 발명은 삼중개질반응기 및 이를 이용한 삼중개질반응시스템에 관한 것으로서, 삼중개질촉매가 분산된 다채널 반응모듈이 적체된 삼중개질반응부와; 상기 삼중개질반응부에 원료가스인 천연가스, 스팀, 이산화탄소를 공급하기 위한 원료공급노즐과; 상기 다채널 반응 모듈에 의해 둘러싸여 반응기 중심에 놓이며 연소촉매가 담지된 연소부를 구비한 촉매연소버너와; 상기 촉매연소버너에 산화제와 천연가스를 각각 도입하기 위한 공급노즐과; 상기 촉매연소버너에 도입된 산화제와 천연가스를 상기 연소촉매에 공급하기 위해 상기 연소부에 형성된 복수개의 공급노즐을 구비하여 이루어진 삼중개질반응기. DME, GTL 등 청정연료를 생산하는 플랜트에 적용할 수 있으며, 상용플랜트에 적용시 합성가스 제조 반응기의 부피를 약 50% 저감할 수 있어 제조 원가를 절감하면서도 동일한 성능의 합성가스를 제조할 수 있다.