본 발명은 금속 촉매와 금속 산화물 나노구조체 기반의 수소센서와 기체 열전도 감지식 수소센서의 통합 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속산화물 나노구조체 및 수소 반응 촉매제로서 금속 나노입자를 포함하는 금속산화물 기반 수소센서; 기체 열전도식 센서; 온습도 보상센서; 각 센서의 데이터 신호를 해석 및 제어하는 제어부; 및 신호를 출력하는 출력부;를 포함하는 고감도 광대역 수소센서에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수소센서는 저농도용 수소센서와 고농도용 수소센서를 통합 모듈로 구성함으로써, 0.1 ppm 부터 수 십 %까지 넓은 농도 범위의 수소 감지 능력과 상호보상을 통한 높은 정확도를 가질 수 있다.