실내 난방 시스템 이외의 온도 변화 요소가 적용되지 않는 기간과 적용되는 기간을 구분하여 서로 다른 보일러 가동 시간을 적용하는 퍼지 로직을 이용한 온도 제어 시스템 및 방법이 제공된다. 상기 퍼지 로직을 이용한 온도 제어 시스템은 사전 설정된 시간 간격으로 실내의 현재 온도값을 측정하는 센서부; 상기 현재 온도값을 토대로 계산된 구간 대표 온도값과 설정 온도값 간의 차이를 제1 입력값으로 하고, 사전 설정된 제1 기간 동안의 온도 변화량을 제2 입력값으로 처리하는 데이터 처리부; 및 상기 제1 입력값, 상기 제2 입력값을 제1 멤버쉽 함수에 적용하여 보일러 가동 시간을 결정하는 퍼지 연산부를 포함하되, 상기 퍼지 연산부는, 상기 보일러 이외의 다른 온도 변화 요소가 존재하는 기간 동안에는 상기 제1 멤버쉽 함수와 다른 제2 멤버쉽 함수를 적용하여 보일러 가동 시간을 결정한다.