본 발명은 내부 공간상에 분포하는 가스량을 측정할 수 있는 고감도 초음파 센서에 관한 것으로, 본 발명의 고감도 초음파 센서는 진동자의 일면에 복수의 백킹 레이어를 제1방향 및 제2방향으로 중첩하여 배열하고, 진동자의 타면에는 복수의 매칭 레이어를 중첩하여 배열하며, 복수의 매칭 레이어중 최외곽의 매칭 레이어는 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 고감도 초음파 센서는 1개의 센서로 넓은 영역을 측정하여 가스 누설을 보다 정확하게 검출할 수 있으며, 어느 정도의 가스가 누설되었는지를 측정할 수 있고, 단순한 제어 방법으로 시스템 구성이 가능하다.