The present invention relates to a low NOx submerged burner using an oxygen burner with high heat exchange efficiency. In particular, the low NOx submerged burner comprises: a heat exchange tank including a heat exchange space to store water therein, which is a heat exchange medium, and to generate heat exchange, a gas discharge pipe to discharge exhaust gas generated from the heat exchange space, a water supply unit to supply water to the heat exchange space, a water outlet part to discharge the water heated in the heat exchange space, and a burner mounting unit formed by penetrating a canister wall of the heat exchange space; a flame stabilizer having a tubular shape and having one side fit to and inserted into the burner mounting unit to be immersed at a predetermined depth from the surface of the water; and the oxygen burner including a fuel injection device having one side fit to and coupled to the other side end part of the flame stabilizer, and injecting a mixed fuel including fuel, compressed air, and oxygen mixed therein into the flame stabilizer to lower the water surface inside the flame stabilizer more than the water surface outside the flame stabilizer to form a combustion space on the upper part of the water surface inside the flame stabilizer, and an ignition device igniting the injected mixed fuel to combust the injected mixed gas in a combustion space.본 발명은 산소버너를 이용한 저녹스 수중버너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 통형상이며, 그 내부에 열교환 매체인 물을 저수하고 열교환이 작용이 발생하는 열교환공간과, 열교환공간에서 발생하는 배기가스가 배출되는 가스배출관과, 열교환공간으로 물을 공급하는 급수부와, 열교환공간에서 가열된 물이 출수되는 출수부 및, 열교환공간의 통벽을 관통하여 형성되는 버너장착부를 포함하는 열교환탱크; 관형상이며, 일측은 버너장착부에 맞춤 삽입되어 물의 표면으로부터 특정한 깊이로 침수되는 보염장치; 일측이 보염장치의 타측 단부에 맞춤 결합되며, 연료와 압축공기 및 산소가 혼합된 혼합연료를 보염장치의 내부로 분사하여 보염장치 내부의 수면을 보염장치 외부의 수면보다 낮춤으로 보염장치 내부 수면 상부에 연소공간을 형성하는 연료분사장치 및, 분사되는 혼합연료가 연소공간에서 연소하도록 분사되는 혼합연료를 점화하는 점화장치를 포함하는 산소버너;로 구성되는 것을 특징으로 하는 산소버너를 이용한 수중버너에 관한 것이다.