본 발명이 해결하고자 하는 과제는 메탄을 효율적으로 수소 및 아세틸렌으로 분해할 수 있는 열 분해 방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 삼중 토치형 플라즈마 제트장치에 플라즈마 형성 가스를 주입하여 플라즈마 제트를 발생시키는 단계; 상기 플라즈마 제트에 메탄 가스를 주입하고, 열 분해시켜 수소와 아세틸렌을 제조하는 단계; 및 수소와 아세틸렌을 냉각하고, 부산물, 미 분해된 메탄가스, 수소 및 아세틸렌을 회수하는 단계;를 포함하는 메탄 열 분해 방법이다.