가축 전염병의 공기 전파는 특히 상업용 돼지 농장과 같이 밀집된 시설에 갇힌 개체군에서의 전염병 확산에 중요한 역할을 합니다. 본 연구에서는 상업용 돼지 농장 내에서의 공기 전파 질병 전파를 연구하고 환기 및 병든 동물의 위치(병사 위치) 최적화를 포함한 통제 조치의 전략적 설계를 원활하게 하는 프레임워크를 제시합니다. 이 프레임워크는 돼지 농장 내 펜 간의 질병 확산을 고려하는 감염-회복(SIR) 모델을 기반으로 합니다. 공기 중 호흡기 병원체의 펜 간 이동에 따라 펜 간 접촉 네트워크를 사용하여 전파 매트릭스를 구성합니다. Reynolds-평균 Navier-Stokes 계산 유체 역학(CFD) 해석기를 사용하여 이 CFD로 보완된 SIR 모델을 적용함으로써, 병사의 위치와 농장의 환기 구성은 농장 수준에서의 질병 전파 역학에 중요한 역할을 한다는 것을 입증했습니다. 또한 커튼 조정을 통한 자연 환기의 영향을 조사했습니다. 커튼 조정을 통해 사이드 커튼을 올리지 않는 경우와 비교했을 때, 질병 확산을 평균 64.8% 억제하거나 발병 가능성을 평균 5.8% 악화시키는 것을 관찰했습니다. 더욱이, CFD로 보완된 프레임워크와 유전자 알고리즘의 통합을 통해 환기 팬의 선택 및 배치를 통해 돼지 농장 내 질병 전파를 최소화하기 위해 환기 구성을 최적화했습니다. 원래의 농장 환기 설정과 비교했을 때, 최적화된 환기 시스템은 질병 확산을 평균 20% 상당히 감소시켰습니다. 본 연구는 제안된 프레임워크의 사용이 흐름 물리학과 공기 중 병원체의 이동에 대한 상세한 이해를 제공하며, 돼지 농장 내 환기 시스템의 최적화 및 병사 관리에 전략적 인사이트를 제공함을 보여줍니다.