본 발명은 광 커플러를 이용한 수질 오염 측정 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 수질 오염 측정 시스템은, 빛을 방출하는 광원부; 수질을 측정하고자 하는 시료가 위치하는 샘플 시료부; 상기 광원부로부터 방출된 빛을 반사시키는 기준 측정부; 상기 광원부로부터 방출된 빛을 상기 샘플 시료부 및 상기 기준 측정부로 분배하는 광 커플러; 상기 광원부와 상기 광 커플러를 연결하며, 상기 광원부로부터 방출된 빛을 상기 광 커플러로 가이드하는 제1 광섬유; 상기 광 커플러와 상기 샘플 시료부를 연결하는 제2 광섬유; 상기 광 커플러와 상기 기준 측정부를 연결하는 제3 광섬유; 상기 샘플 시료부로부터 전달되는 것으로서, 상기 제2 광섬유 및 상기 광 커플러에 연결된 제4 광섬유를 통해 가이드되는 빛의 데이터를 수집하는 제1 검출부; 및 상기 샘플 시료부에 연결되며 상기 시료를 통과한 빛의 산란에 의한 형광 신호 데이터를 수집하는 제2 검출부를 포함할 수 있다.