본 발명은 산소분리막 관련 기술로서, 보다 구체적으로는 BaFeO 3 에서 입방체(cubic) 페로브스카이트 구조의 안정성을 향상시키기 위해 Ba-자리 및 Fe-자리 일부를 phase stabilizer로서 각각 La 및 Nb로 치환하고, 산소투과도 향상을 위해 Fe-자리에 Co를 적절히 치환시킴으로써 결정구조를 입방체로 유지하면서도 산소부정비량을 늘려 산소투과도가 현저히 향상된 새로운 조성의 고투과성 세라믹 산소분리막 및 이의 용도에 관한 것이다.