A concentration estimating apparatus according to an aspect includes: a spectrum obtaining unit configured to obtain a plurality of training body spectra measured in a predetermined section and an estimated body spectrum for estimating analyte concentration, and the plurality of training body spectra A plurality of candidate concentration estimation models are generated by varying the number of principal components based on, and a residual vector for each of the plurality of training body spectra is obtained by using the generated plurality of candidate concentration estimation models, and the obtained And a processor for selecting one of the plurality of candidate concentration estimation models generated based on the residual vector, and estimating the concentration of the analyte using the selected candidate concentration estimation model and the measured intra-spectral spectrum. have.일 양상에 따른 농도 추정 장치는, 소정 구간에서 측정된 복수의 훈련용 체내 스펙트럼 및 분석 물질의 농도를 추정하기 위해 측정된 추정용 체내 스펙트럼을 획득하는 스펙트럼 획득부와, 상기 복수의 훈련용 체내 스펙트럼을 기반으로 주성분 개수를 달리하여 복수의 후보 농도 추정 모델을 생성하고, 상기 생성된 복수의 후보 농도 추정 모델을 이용하여 상기 복수의 훈련용 체내 스펙트럼 각각에 대한 레지듀얼 벡터를 획득하고, 상기 획득된 레지듀얼 벡터를 기반으로 상기 생성된 복수의 후보 농도 추정 모델 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 후보 농도 추정 모델과 상기 측정된 추정용 체내 스펙트럼을 이용하여 분석 물질의 농도를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.