【목적】전 세계 탄소 감축 추세 심화와 수소 에너지 대규모 적용 확산에 따라 기존 가스터빈 설비에 수소 혼합 연소 기술 개조는 발전 및 난방 산업에서 에너지 저탄소 전환을 실현하는 중요한 경로이다. 【방법】Ebsilon 열력 시스템 시뮬레이션 플랫폼을 기반으로 SGT800 이중 압력 무재열 복합 사이클 가스터빈 열력 시스템 모델을 구축하였다. 총 투입 연료 열량 및 터빈 입구 온도를 일정하게 유지한 조건에서 수소 혼합 비율(0~50%, 질량비)과 가스터빈 부하율이 복합 사이클 시스템의 운전 파라미터 및 열적 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 【결과】시뮬레이션 결과, 수소 혼합 비율이 증가함에 따라 연료 질량 유량이 점차 감소하며, 터빈 입구 온도를 유지하기 위해 가스터빈 입구의 과잉 공기 계수도 감소해야 한다. 그러나 터빈 배기 온도, 유량 및 열량은 수소 혼합 비율 증가에 따라 단조롭게 변하지 않는데, 이는 터빈 입구 온도를 일정하게 유지하기 위한 냉각 공기 유량의 동적 조정에 따른 결과이다. 100% 가스터빈 부하 및 최대 응축 추출 조건에서 가스터빈 발전 효율과 복합 사이클 시스템 효율은 수소 혼합 비율 약 20%일 때 각각 41.05% 및 80.79%로 최대치를 나타내며, 순수 천연가스 조건 대비 각각 1.38% 및 1.16% 상승하였다. 부하 변화 조건에서 수소 혼합 연소가 시스템 운전 파라미터에 미치는 영향을 추가로 조사한 결과, 수소 혼합 비율이 0에서 50%로 증가할 때 100%, 80%, 60% 부하 조건에서 가스터빈 발전 효율은 각각 1.38%, 1.28%, 1.12% 상승하였고, 복합 사이클 효율은 각각 1.16%, 1.08%, 0.92% 상승하였다. 【결론】수소 혼합이 설비 성능에 미치는 영향은 복잡하고 이중 차원의 부하 의존성을 나타낸다. 고부하 구간에서는 수소 혼합이 연소 과정을 최적화하여 설비의 절대 효율 이득을 극대화하며, 저부하 구간에서는 수소 혼합이 설비의 성능 하한선을 올려 심부 부하 조정 작업 시 경제적 타당성을 보장한다.

복합 사이클;수소 혼합 연소;EBSILON;열력 성능