본 발명에 의한 박막의 열팽창 계수를 측정하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 열팽창 계수를 측정하기 위한 장치는 내부에 물을 수용하고, 파티클을 뿌리는 방식을 이용하여 적어도 한 쌍의 파티클이 그 표면에 패터닝된 박막이 상기 물의 표면에 띄워지는 용기; 상기 용기 내부의 물을 가열하여 상기 박막의 온도를 간접적으로 높이는 가열부; 상기 물의 표면에 띄워진 박막을 촬영하여 이미지를 획득하는 촬영부; 및 상기 가열부에 의해 가열되는 물 표면의 온도 변화에 따라 상기 촬영부에 의해 획득된 이미지로부터 상기 박막의 표면에 패터닝된 파티클 간의 거리 변화율을 추출하여 추출된 상기 거리 변화율을 기반으로 상기 박막의 열팽창 계수를 산출하는 제어부를 포함한다.