ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามหาภัยพิบัติทางธรรมชาติมีความรุนแรงและเพิ่มความเสียหายในทั่วทุกภูมิภาคของโลก สาเหตุสำคัญประการหนึ่งคือการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก พลังงานทดแทนเป็นทางเลือกหนึ่งที่สามารถช่วยบาเทาปัญหาสิ่งแวดล้อมลงได้ น้ำเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และในภาคเหนือของประเทศไทยเป็นพื้นที่ที่มีศักยภาพด้านแหล้งน้ำสูงเหมาะแก่การนำมาใช้ประโยชน์ เช่น เทคโนโลยีกังหันน้ำขนาดเล็กเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า แต่ในปัจจุบันการออกแบบการผลิตกังหันน้ำมาใช้ประโยชน์ยังไม่ตรงกับความต้องการของผู้ใช้งานด้วยเทคนิคการกระจายหน้าที่เชิงคุณภาพด้านพลังงาน (Quality Function Deployment for Energy: QFDE) สามารถวิเคราะห์ความต้องการของผู้ใช้งานมากที่สุด โดยวัตถุประสงค์ของการศึกษาเพื่อทำการศึกษาการออกแบบกังหันน้ำและเทคโนโลยีต่อพ่วง 3 รูปแบบ คือ กังหันน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ขับเครื่องจักรกลการเกษตรและยกระดับน้ำ ผลการศึกษาวิจัยพบว่าข้อเสนอในการปรับปรุงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกังหันน้ำตอบสนองความต้องการต่อผู้ใช้งานทั้งด้านพลังงาน เศรษฐศาสตร์และสิ่งแวเล้อมมากกว่าข้อเสนอเพื่อปรับปรุงโครงสร้างระบบ โดยผลการศึกษาครั้งนี้จะสามารถต่อยอดเพื่อพัฒนากังหันน้ำขนาดเล็กและช่วยส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทนให้ยั่งยืนต่อไปในอนาคต