• Title/Summary/Keyword: heating control system

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Penman-Monteith 모델에 의한 식물공장 내 상추(Lactuca sativa L.)의 증산량 예측 (Prediction of Transpiration Rate of Lettuces (Lactuca sativa L.) in Plant Factory by Penman-Monteith Model)

  • 이준우;엄정남;강우현;신종화;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.182-187
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    • 2013
  • 밀폐된 식물공장 환경에서 환경 조절 및 에너지 소비예측을 위해서는 환경요소들의 변화 요인을 파악해야 한다. 식물체는 광합성 과정에서 많은 양의 물을 증산을 통해 대기 중으로 방출하게 되는데, 일반적으로 식물공장의 특성상 비교적 높은 습도 유지가 필요하며, 증산은 실내 습도에 직접적인 영향을 주기 때문에 식물의 증산량에 대한 정량화가 필요하다. 본 연구에서는 식물공장 생육조건에서 4가지 품종의 상추를 재배하면서 생육기간에 따른 엽면적 변화와 증산속도를 측정하고 이를 바탕으로 Penman-Monteith 방정식을 식물공장 조건에 맞게 변형시켰다. 그리고 이러한 결과들을 토대로 식물공장에서 재배 기간 중 증산으로 인해 발생하는 수분의 양을 시뮬레이션을 통해 예측하였다. 그 결과 작물의 엽면적과 증산속도는 생육기간이 진전됨에 따라 점차 증가하는 것으로 나타났으며 엽면적과 증산량 사이는 비례관계를 나타냈다. 증산량 추정 모델식 변형은 일반적으로 다양한 환경 요인들에 의해 증산량이 결정되던 기존의 모델식들에 비해 엄밀한 환경 요소들에 대한 제어가 가능한 식물공장에서 증산량은 환경 요소들은 상수로 취급 가능하며, 작물의 엽면적지수의 변화에 대해서만 주로 결정되었다. 또한 설정된 환경 조건에서 생육기간에 따른 증산량 추정모델을 이용하여 전체 생육기간 중 작물 개체당 누적 증산량을 높은 결정계수($r^2$)로 예측할 수 있었다. 이렇게 예측된 증산량은 식물공장 환경 제어 기술 중 냉난방 부하 계산 및 관수 계획을 세우는데 활용 가능할 것이다.

Effect of Bambusae caulis in Liquamen on Streptozocin-Induced Diabetic C57BL/6 Mice

  • Deung Young-Kun;Park Seung-Kyu;Jin Dan;Yang Eun-Ju;Lim Soo-Jung;Kwon Ki-Rok;Kim Dong-Heui;Lee Kyu-Jae
    • 대한의생명과학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.343-347
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    • 2005
  • Bambusae caulis in Liquamen is one of the important herbal medicine produced by heating bamboo indirectly and is used for treatment of stroke, hypertension, and diabetes etc. Recently the mechanism of clinical effects on Bambusae caulis in Liquamen has been studied. This experiment was conducted to confirm the clinical effects of Bambusae caulis in Liquamen on type 1 diabetes and its related mechanism. We divided C57BL/6 mice into 3 groups and induced them to be type 1 diabetes by injection of streptozocin into peritoneum. The dosage of each group was 150 mg/kg once only, 140 mg/kg once only and 40 mg/kg for 5 days respectively. The two groups injected streptozocin for once took orally Bambusae caulis in Liquamen after the induction of diabetes, and the other one group was given Bambusae caulis in Liquamen during the diabetes inducing period. As the result, the two diabetes-induced groups showed blood glucose decreasing effect by Bambusae caulis in Liquamen on an average, but they didn't show the signiftcant differences statistically. But Bambusae caulis in Liquamen showed the anti-diabetic effect suppressing blood sugar rising trend during the diabetes inducing peried (P<0.05). The anti-oxidative effect of Bambusae caulis in Liquamen was measured with the hypoxanthine/xanthine oxidase (HX/XOD) system. The quantity of ROS was measured using DCFDA reagent indirectly. As the result, $10\%$ solution of Bambusae caulis in Liquamen showed anti-oxidative effect by scavenging $93.4\%$ superoxide as compared with control group. It is suspected that the anti-oxidative effect of Bambusae caulis in Liquamen suppressed the increase of blood glucose in the diabetes-inducing group. These results could be useful data to understand the effect of Bambusae caulis in Liquamen on type 1 diabetes and type 1 diabetes developing because ROS were closely connected with the induction and complications of diabetes.

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Vibrio균에 대한 뱀장어 (Anguilla japonica)의 면역반응 (Immune Response of the Japanese Eel(Anguilla japonica) to Vibrio anguillarum)

  • 전세규;김진우
    • 한국수산과학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.464-470
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    • 1985
  • 경남 김해 명지 양어장에서 사육중이던 뱀장어(평균체중 20g)에 Vibrio anguillarum vaccine을 주사하여 일정기간이 경과한 뒤 생균을 감염시켜 뱀장어의 면역효과를 조사하였다. 이 실험에서 사용된 vaccine은 $25^{\circ}C$로 조절된 $0.3\%$의 formalin에 24시간 방치하여 사균화시킨 formalin-killed vaccine, $121^{\circ}C$에서 3분 및 15분간 가열한 vaccine등 3종류의 vaccine이다. 이 3종류의 vaccine을 접종했을 때 효과의 차이와 formalin-killed vaccine의 접종 시 온도와 접종농도에 따른 효과를 조사했으며 booster접종의 필요여부도 검토했다. 1984년 12월 4일부터 85년 4월 30일까지 실시한 연구 결과는 다음과 같다. 1. 수온 $15^{\circ}C$에서 $23^{\circ}C$의 범위까지 항체생산에 의한 응집력가는 수온이 높을수록 높게 나타났고, $23^{\circ}C$$28^{\circ}C$에서는 응집력가는 별차이가 없었다. 2. 사균 vaccine 접종양을 $10^7cells/$미로 주사하면 면역능력이 아주 미비하였고, $10^8cells/$미에서 강한 면역능력을 획득했다. 그러나 $10^9cells/$미로 증가시켜도 $10^8cells/$미 때와 유사하였다. 3. $10^8cells/$미를 2회 접종시켰을 때 1회만 접종시켰을 때보다 효과가 훨씬 좋았으나 3회 접종시켰을 때는 2회 접종구와 면역효과의 차이가 없었다. 4. formalin으로 처리된 사균 vaccine이 완전면역을 나타내었으며 $121^{\circ}C$로 열처리한 vaccine의 경우는 면역효과가 약했다.

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미래 집단급식 식중독 발생 양상 예측 (Outbreak Pattern Forecasting of Food-borne Disease in Group Food Services in Korea)

  • 조서희;김초일;하상도
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.19-26
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    • 2009
  • 본 연구는 집단급식 안전성 확보 및 식중독 방지를 위해 단체급식 안전성에 관하여 전문가를 대상으로 국내 집단급식 식중독 원인을 조사하고, 미래 집단급식 식중독 발생을 예측하였다. 델파이 설문 결과 국내 집단급식 식중독 원인은 '식재료 위생관리 미흡', '손세척', '구역구분', '유통업체 보관' 등이 가장 크게 영향을 주는 것으로 나타났다. 미래 집단급식 식중독 발생 예측 조사 결과 Vibrio parahaemolyticus, Escherichia coli(EPEC), non-typhoid Salmonella serotypes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli(ETEC), Norovirus, hepatitis A virus가 지속적으로 식중독을 발생시킬 것으로 예측하였으며, 집단급식에서 식중독 유발 가능성이 높은 식재료로는 영유아(1-6세), 초등학생(7-12세), 중 고등학생(13-19세)의 식재료 섭취량과 식중독 유발 가능성을 고려해 볼 때 '과일류', '우유', '생선류', '돼지고기', '계란', '쇠고기'였으며, 식단 메뉴로는 '비빔밥', '콩나물무침', '시금치나물', '오이생채', '잡채', '돼지불고기'가 위해도가 높을 것으로 예측되었다. 집단급식소에서 사용빈도가 높을 것으로 예측된 가공식품은 '냉동, 냉장보관식품' 이었으며, 살균방법은 '가열처리', '화학적 살균소독제'로 나타났다. 저장법은 '냉장($10^{\circ}C$ 이하)', '냉동($-20^{\circ}C$ 이하)'법이, 배식형태는 '집단급식소에서 직접 배식' 형태가 집단급식소에서 향후 사용빈도가 높을 것으로 예측되었다. 본 설문조사 결과는 집단급식 전 과정의 체계적인 위생관리시스템의 도입과 식중독예방 식단 구성을 위한 기초자료로 활용될 것으로 사료된다.

수도권 지역에서 환경대기 중 유해대기오염물질 (VOCs, Aldehydes, PAHs) 농도분포 특성 연구 (Study on the Distributions of VOCs, Aldehydes, PAHs Concentration in Seoul Metropolitan Area)

  • 한진석;이민도;임용재;이상욱;김영미;공부주;안준영;홍유덕
    • 한국대기환경학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.574-589
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    • 2006
  • Although concentrations of hazardous air pollutants(HAPs) are very low in the atmosphere, a growing attention has been paid on such compounds due to their high toxicity and bioaccumulation potentials into human body. In order to control and manage the amount of these materials in ambient air, it is necessary to construct monitoring system of them and to know the current concentration level of HAPs above all. In this work, a wide range of HAPs has been measured in metropolitan area to recognize the present state of HAPs in this area. The measured concentration of VOCs was higher in order of Jeonnongdong, Jeongdong, and Yangsuri. The regional difference of VOCs concentration was also highest in spring. Its total VOCs was ranged from $15.17{\sim}41.45$ ppb. Benzene $0.43{\sim}2.32$ ppb showed similar concentration level with the result of previous researches in Seoul. This value is a little higher than the average concentration 0.92 ppb for national ambient air quality standards in Japan. The concentration of aldehydes in this study was lower than those of other researches. Previous works in Seoul metropolitan area showed that the concentration of formaldehyde and acetaldehyde were higher than 5 ppb. The concentration of gaseous and particulate PAHs was high in order of winter, spring, and summer More than 90% of PAHs with low molecular weight such as 2-rings and 3-rings PAHs existed in gas phase. On the other hands, PAHs with high molecular weight more than 5-rings PAHs almost existed in particulate. In spring, the concentration of gaseous PAHs was 24.38 $ng/m^3$ in Jeongdong. Among the particulate PAHs, the concentrations of Naphthalene, Benzo(b)fluoranthene, and Benzo(g, h, i)perylene were higher than others. Especially, the concentration of Benzo(a)pyrene, a important carcinogenic pollutant, was highest in winter 0.5 $ng/m^3$ and ranged from 0.03 to 0.3 $ng/m^3$ in spring and summer, which is lower than the monitoring result in 90's. These components were mainly originated from the vehicle exhaust or heating equipment use.

잣나무열처리재의 흡방습성능에 미치는 영향인자 분석 (Analysis of Factors Affecting the Hygroscopic Performance of Thermally Treated Pinus koraiensis Wood)

  • 장윤성;한연중;엄창득;박주생;박문재;최인규;여환명
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제40권1호
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    • pp.10-18
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    • 2012
  • 최근 만들어지고 있는 거주공간은 단열성능 향상을 통한 냉난방 에너지 절약을 위하여 더욱 기밀해지고 있다. 이로 인해 일상생활 중에 발생하는 수분의 인위적인 배출과 외부공기의 인위적인 유입이 줄어듦에 따라 건축내장재의 자연조습기능에 대한 관심이 증대하고 있다. 본 연구에서는 열처리된 잣나무의 흡 방습성능을 평가하고 이에 영향을 미치는 인자들을 분석하였다. 상대습도 변화에 따른 평형함수율과 흡 방습률을 측정하였고, 조도(거칠기)와 미시적 표면형상, 그리고 FT-IR spectrum과 흡방습성과의 관계를 고찰하였다. 본 연구결과는 거주공간의 조습성능 정량화 평가시스템 구축을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

블록 크기 및 난류발생기 배치에 따른 수평채널내의 열전달 및 압력강하 특성에 관한 연구 (A Study on Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics according to Block Size and Turbulence Generator's Placement in a Horizontal Channel)

  • 서규원;임종한;윤준규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.639-647
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    • 2019
  • 최근 전자장비의 소형화 및, 고밀도화가 되는 반도체 집적기술의 발달로 인해 칩과 모듈에서 발생되는 내부발열량을 외부로 적절히 방출시키기 위해서 열 제어시스템 적용에 대한 연구의 중요성을 인식하고 있다. 본 연구는 SST k-${\omega}$ 난류모델을 적용하여 4개의 블록이 부착한 수평채널내에서 열전달 및 압력강하 특성을 고찰하였다. CFD 해석시 적용한 매개변수는 블록 폭, 블록 높이, 열원 및 난류발생기 배치이고, 해석시 기본 경계조건은 채널 입구의 온도 및 유속은 300 K, 3.84 m/s, 열유속은 $358W/m^2$으로 하였다. 그 결과로 블록 폭비율(w/h)이 증가할수록 열전달성능이 감소하는 반면에 블록 높이비(h/w)이 증가할수록 열전달특성은 증가하는 경향을 나타내었으며, 열원의 크기배열은 낮은 열유속에서 높은 열유속으로 증가시킬수록 열원의 영향을 받아 열전달계수는 증가하는 경향을 나타냈고, 난류발생기는 채널 입구에 가까운 블록 1번 위치의 상단에 설치했을 경우가 4개의 가열블록 전체에 가장 영향을 크게 미치게 되고, 압력강하특성을 고려할 때 가장 적절한 위치로 선정할 수 있었다.

플라스틱온실 내부 환경 인자 다중센서 설치 위치 최적화 전략 (Strategies about Optimal Measurement Matrix of Environment Factors Inside Plastic Greenhouse)

  • 이정규;강동현;오상훈;이동훈
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.161-170
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    • 2020
  • 국내 시설 농업의 99.2%를 차지하는 플라스틱온실의 내부 환경인자는 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하고 온실 공간 내부에서 편차가 발생한다. 온도, 습도, CO2, 광도의 환경인자를 계측하기 위한 지점을 3 × 3 × 5로 구성하여 데이터를 취득하고 내부 공간을 수직, 수평적인 측면으로 분할하여 환경 인자의 분포를 확인하였다. 계측지점의 최적점을 선정하고자 계측 공간을 수직, 수평적인 방향으로 분할하고, 측정 데이터와 이를 활용한 예측지점의 선형회귀분석 결과로 성능평가를 실시하였다. 일반적인 상황에서는 온도와 습도 인자의 경우 1개의 센서로 플라스틱온실 내부 환경의 계측이 가능할 수 있으나, 특정구간의 경우 다수의 센서를 활용하여 내부공간의 정밀성을 확보하는 것이 필요하다. CO2의 경우 실험기간 내의 계측 매트릭스의 증가에도 불구하고 변이를 정의하는데 한계가 있음을 발견하였다. 조도 분포의 경우 일출 이후 지속적으로 회귀분석 결과가 작아짐을 발견하였다. 구조물의 간섭 등을 고려해 동일한 수평적인 방향에서 미계측 지점의 결정계수가 감소하였고, 센서 매트릭스 배치를 작물 높이 위로 위치하여 다수의 센서 노드 설치로 개선 가능하다고 예상된다. 외부 환경의 변화에 따라 온실 내부 환경이 불규칙하게 변화되며, 이 구간은 시설의 규격을 고려하여 계측 매트릭스를 구성해야 한다. 반대로 안정적인 구간에서는 최소한의 센서 노드로 내부 환경의 예측이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 측정하고자 하는 환경인자와 시설의 구조 등 연구 및 재배자의 목적에 맞는 계측 매트릭스 위치 선정의 유동성이 요구되며, 덕트의 개폐위치를 조절하여 필요한 곳에 에너지를 투입하는 국소냉난방 및 생육제어 모델링 설계에 적용 가능하다고 판단된다.

공기조화, 냉동 분야의 최근 연구 동향: 2006년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2006)

  • 한화택;신동신;최창호;이대영;김서영;권용일
    • 설비공학논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.427-446
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    • 2008
  • A review on the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2006 has been accomplished. Focus has been put on current status of research in the aspect of heating, cooling, ventilation, sanitation and building environments. The conclusions are as follows. (1) The research trends of fluid engineering have been surveyed as groups of general fluid flow, fluid machinery and piping, etc. New research topics include micro heat exchanger and siphon cooling device using nano-fluid. Traditional CFD and flow visualization methods were still popular and widely used in research and development. Studies about diffusers and compressors were performed in fluid machinery. Characteristics of flow and heat transfer and piping optimization were studied in piping systems. (2) The papers on heat transfer have been categorized into heat transfer characteristics, heat exchangers, heat pipes, and two-phase heat transfer. The topics on heat transfer characteristics in general include thermal transport in a cryo-chamber, a LCD panel, a dryer, and heat generating electronics. Heat exchangers investigated include pin-tube type, plate type, ventilation air-to-air type, and heat transfer enhancing tubes. The research on a reversible loop heat pipe, the influence of NCG charging mass on heat transport capacity, and the chilling start-up characteristics in a heat pipe were reported. In two-phase heat transfer area, the studies on frost growth, ice slurry formation and liquid spray cooling were presented. The studies on the boiling of R-290 and the application of carbon nanotubes to enhance boiling were noticeable in this research area. (3) Many studies on refrigeration and air conditioning systems were presented on the practical issues of the performance and reliability enhancement. The air conditioning system with multi indoor units caught attention in several research works. The issues on the refrigerant charge and the control algorithm were treated. The systems with alternative refrigerants were also studied. Carbon dioxide, hydrocarbons and their mixtures were considered and the heat transfer correlations were proposed. (4) Due to high oil prices, energy consumption have been attentioned in mechanical building systems. Research works have been reviewed in this field by grouping into the research on heat and cold sources, air conditioning and cleaning research, ventilation and fire research including tunnel ventilation, and piping system research. The papers involve the promotion of efficient or effective use of energy, which helps to save energy and results in reduced environmental pollution and operating cost. (5) Studies on indoor air quality took a great portion in the field of building environments. Various other subjects such as indoor thermal comfort were also investigated through computer simulation, case study, and field experiment. Studies on energy include not only optimization study and economic analysis of building equipments but also usability of renewable energy in geothermal and solar systems.

RO/NF/ED 연계 공정에 의한 고경도 담수 제조 (The Hardness Water Production By RO/NF/ED Linking Process From Deep Seawater)

  • 문덕수;김광수;지호;최미연;정현지;김현주
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.227-238
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 해수담수화 과정 중 황산이온과 염소이온은 제거하고 유용미네랄인 마그네슘, 칼슘은 잔존 시키는 미네랄 수질 조정 기술로 먹는물 수질기준에 맞는 고경수 제조 공정 개발에 있다. 역삼투막(RO)에 통과시켜 농축수(Concentrated deep seawater)와 탈염수(desalted deep seawater)를 제조하고, 나노여과막(NF)를 사용하여 염화나트륨이 제거되지 않은 1차 미네랄 농축수(Mineral enriched deep seawater)를 제조하여, 전기투석 이온교환막(ED)을 가동하여 염화나트륨을 제거한 탈염 미네랄농축수(Mineral enriched desalted water)를 제조하여 이를 RO 탈염수와 희석하여 고경도 먹는해양심층수를 제조하였다. 역삼투막은 해수(해양심층수) 원수에서 용존물질과 담수를 분리할 수 있으며, 2차에 걸쳐 역삼투막을 사용하면, 용존성분 중 99.9% 이상 제거되고, 경도 1이하, 염소이온의 농도 2.3 mg/L인 용존물질이 완전히 제거된 탈염수(순수)를 제조할 수 있었다. 나노여과막 (NF 막)의 간극은 $10^{-9}$ m으로 마그네슘과 칼슘은 50%정도 통과시키며, 염소이온과 나트륨 같은 일가이온은 95%이상 통과한다. 나노여과막은 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분과 나트륨과 염소이온과 같은 염분성분을 분리 농축할 수 있지만, 완벽하게 분리하지는 못한다. 전기투석막(ED)은 전기전도도에 따라 경도성분의 이가이온과 염분성분인 일가이온이 분리된다. 전기전도도 20 mS/cm 이상에서 경도성분(마그네슘이온, 칼슘 이온 등)은 제거되지 않는 반면, 염분성분 (나트륨이온, 염소이온 등)은 지속적으로 제거되었다. 따라서, 나노여과막을 이용하여 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분을 농축하고, 전기투석막을 이용하여 경도농축수에서 염분성분을 분리하여 경도농도 12,600 mg/L, 염소이온 농도 2,446 mg/L의 염분성분이 배제된 고경도 농축수를 제조할 수 있었다. 이러한 고경도수를 역삼투막을 이용하여 용존물질이 모두 제거된 2차 RO 생산수로 10배 희석하면 염소이온 농도 244 mg/L 로 먹는물 수질기준에 적합하면서 경도농도 1,260 mg/L 인 고경도 수 제조도 가능하였다. RO/NF/ED 또는 NF/ED 연계공정은 해수의 증발 없이 역삼투막, 나노여과막과 전기투석막만을 이용하여 염소이온과 나트륨, 칼륨, 황산이온과 같은 염분성분을 제거하면서 마그네슘과 칼슘과 같은 경도성분은 농축할 수 있어서 먹는물 수질기준에 적합한 고경도수 제조가 가능하였으며, 이 과정 중 소모되는 에너지를 줄일 수 있었다.