본 발명은 공정 과정에서 발생되는 다수의 시계열 데이터를 획득하여, 공정 사이클 단위로 획득되는 공정 데이터와 공정의 진행 상태에 무관하게 획득되는 센서 데이터로 구분하는 데이터 획득부, 미리 학습된 인공 신경망으로 구현되어 공정 데이터를 인코딩 및 디코딩하여 복원 공정 데이터를 획득하는 제1 오토 인코더, 미리 학습된 인공 신경망으로 구현되어 센서 데이터를 인코딩 및 디코딩하여 복원 센서 데이터를 획득하는 제2 오토 인코더, 공정 데이터와 복원 공정 데이터 및 센서 데이터와 복원 센서 데이터 각각 사이의 차이로부터 공정 복원 오차와 센서 복원 오차를 계산하는 복원 오차 획득부 및 공정 복원 오차와 센서 복원 오차가 모두 이상을 나타내는 시간 구간을 최종 이상 발생 구간으로 검출하는 이상 검출부를 포함하여, 공정 중에 발생한 이상을 정확하게 감지할 수 있는 이상 감지 장치 및 방법을 제공할 수 있다.