러시아에서 조력발전소 건설계획은 1935～40년 사이에 실시된 전국토 전력화 사 업의 일환으로 검토되었으며, 이후 부존량 평가, 후보지 조사, 시험발전소 건설 등 조력개발사업을 지속적으로 추진했다. 1968년 준공된 Kislaya Guba 조력발전소는 400kW급 소형 실험용 조력발전소로서 수차발전기 개량, 극한지에서의 발전소 건설 및 가동에 따른 여러 가지 문제들을 시험하였다. 백해 연안의 Mezen만과 Okhotsk 해의 Tugur만은 가장 유력한 개발 후보지이며 대단위 개발에 앞서 중간단계로서 상용 시험발전소 건설계획도 제안되고 있다.
Kislaya Guba 시험발전소 건설계획은 이미 1938년에 제안되었다. 조력발전소의 위치는 <그림 3.7>과 같다. 이곳은 Murmansk 공업지대 근처에 위치하여 기존 송
전망에 가깝고 조지형태와 입지조건이 비교적 적은 비용으로 시험발전소 건설이 가 능한 지점이다. Kislaya Guba는 Murmansk에서 서쪽으로 약 60km 거리에 위치한 Ura만 Kolsk반도의 해안에 위치하며, 폭 150m(간조시 35m), 길이 450m, 조지면적 1.1㎢이며, 조지 내 최대수심은 35m이다. 조석은 반일주조형으로 대조차는 3.23m, 평균조차는 2.27m, 그리고 소조차는 1.61m이다. <그림 3.8>은 Kislaya Guba 조력 발전소 전경을 보여준다.
<그림 3.7> Kislaya Guba 조력발전소 위치
<그림 3.8> Kislaya Guba 조력발전소 전경
1959년 Bernstein은 조력발전소 건설에 부유공법을 제안하였고, 이 공법은 발전소 건설과 기초공사를 동시에 진행할 수 있어 공기를 단축할 수 있다는 이점이 있다.
Kislaya Guba 조력발전소의 가장 큰 특징은 새로운 건설공법 즉, Bernstein이 제안 한 Caisson공법이 처음 시도되었다는 점이며, 이때 사용된 Caisson의 크기는 36×
18.3×15.35m이며, 한 개의 Caisson 양쪽에 길이 35m, 높이 15m의 사석제로 연결하 여 방조제를 완성하였다. 당초에는 2기의 벌브형 수차발전기를 설치할 계획으로, 1 호기는 프랑스 Neyrpic-Alsthom사에서 제작하고 2호기는 Variable Speed로 소련에 서 제작하여 설치할 계획이었다.
그러나 사업검토과정에서 계획을 수정하고, 2호기가 설치될 공간은 보조수로로, 2 호기의 상부공간은 전기기기 및 조정실로 전용되었다. 기기제작자의 설계사양에 따 라 도수로 입구와 출구의 단면을 설계하고 도수로 끝단에는 문비용 홈을 두었다.
도수로 길이는 복류식 발전을 고려하여 runner 직경의 11배로 했다.
Caisson은 1965～1968년 Murmansk 근처 Kola만 연안의 임시 작업장에서 제작되 었다. Caisson은 수밀시험 후 Dock Pit에 해수를 채워 진수되었으며, 이때 배수톤수 는 5,200톤이었으며, 흘수는 8.32m이다. 여기에 pontoon을 부착하여 흘수를 6.5m로 낮춰 dock pit와 Kislaya Guba 입구의 낮은 곳을 통과하였다.
Caisson 거치 전 기초지반을 발파하고 floating crane으로 고른 후 100톤 barge의 grab bucket으로 자갈을 50cm 두께로 포설했다. Caisson 설치 후 piezometer로 filtration과 piping에 대한 안정성을 확인했으며, 설치 후 3년간 침하량은 20mm이 내, 모서리간 침하량의 차이는 최고 3mm이었으며, 연간 최대 침하량은 2mm로 조 사되었다.
Kislaya Guba에 설치된 수차발전기는 단위기 용량이 400kW로 프랑스 Neyrpic- Alsthom사에서 설계, 제작되었으며, runner는 직경 3.3m, S자형 가변형으로 6 mode 운전(양방향 발전, 양수 및 배수)이 가능하도록 제작되었다. Rance 발전소의 수차발전기와 다른 점은 step-up gear(증속기)를 사용했다는 점이며, 수차회전속도 72rpm을 600rpm으로 증속시켜 저낙차(0.5~2.5m)에서도 운전이 가능하도록 하였다.
연간 발전량은 1.2GWh로 당초 설계치보다 10% 정도 증가되었다. 이는 수차발전 기의 실제효율이 당초 설계치보다 좋았기 때문이며, 또한 2호기 도수로 이용에 따 른 수문면적 증가로 복류식 발전량은 15.3%, 단류식 발전량은 11.4% 증가했기 때문 이다.