3차원 레이저 스캐너를 이용한 단일 에너지 물질 분리 시스템, 장치 및 방법이 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 단일 에너지 물질 분리 방법은, 상기 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 피사체의 표면 이미지를 획득하는 단계, 상기 표면 이미지에 기초하여 상기 피사체에 대한 두께 투영 영상을 생성하는 단계, 방사선 촬영 장치에 의해 상기 피사체를 향해 조사된 방사선이 상기 피사체를 투과하여 검출된 방사선 영상을 획득하는 단계 및 상기 두께 투영 영상 및 상기 방사선 영상에 기초하여 상기 피사체를 이루는 제1기저 물질 및 제2기저 물질 각각에 대응하는 물질 분리 영상을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.