본 발명은 산화극; 상기 산화극과 대향하여 이격 배치된 환원극; 및 상기 산화극과 환원극 사이에 개재된 이온교환막;을 포함하고, 상기 산화극은 수소산화반응(hydrogen oxidation reaction, HOR) 촉매를 포함하며, 상기 환원극은 금속 나노클러스터 촉매를 포함하는 기체확산전극인, 일산화탄소 제조용 이산화탄소 전환장치 및 이를 이용한 전기화학적 이산화탄소 전환방법에 관한 것으로, 이산화탄소를 전환 시 필요한 전기에너지를 현저히 감축할 수 있으며, 일산화탄소에 대한 선택도를 향상시킬 수 있다.