본 발명은 탄소 침적을 감소시키기 위해, 금속이온이 치환된 페로브스카이트 금속산화물 촉매 및 이의 제조 방법, 그리고 이러한 촉매를 사용한 메탄 개질 반응 방법에 관한 것으로, perovskite(ABO 3 ) 구조를 갖는 다성분계 금속산화물인 SrTiO 3 , MgTiO 3 , CaTiO 3 혹은 BaTiO 3 의 B site인 Ti 위치의 일부에 Ni, 철 혹은 코발트가 이온상태로 치환된 새로운 형태의 촉매를 제조한 후, 이를 사용하여 다양한 메탄 개질 반응들(예를 들어, Steam-Methane Reforming(SMR), Dry Reforming of Methane(DRM), Catalytic Partial Oxidation of Methane(CPOM) 등)을 효율적이면서도 경제적으로 수행할 수 있는 효과가 있다. 본 발명에 따른 니켈 함침 페로브스카이트 금속산화물 촉매는, Ni 2 + , Co 2 + , Fe 2 + , Co 3 + , 혹은 Fe 3 + 가 Perovskite 구조의 격자에 치환된 형태로 탄소 침적 현상이 발생하지 않아 촉매 안정성이 높고 장기간 동안 사용 가능한 장점이 있다.