전염성 가축 질병의 공기 전파는 특히 상업용 돈사와 같이 인구 밀도가 높은 시설에 수용된 동물집단에서 전염병 확산에 중요한 역할을 합니다. 본 연구에서는 상업용 돈사 내 공기 전파 질병 확산을 연구하고 환기 최적화 및 병든 동물의 배치 (병든 우리 포함)와 같은 통제 조치의 전략적 설계를 용이하게 하는 프레임워크를 제시합니다. 이 프레임워크는 돈사 내 우리 간 질병 확산을 고려하는 민감-감염-회복(SIR) 모델을 기반으로 합니다. 펜간 접촉 네트워크는 돈사 내 펜을 가로지르는 공기 전파 호흡기 병원체의 이동에 따라 전파 행렬을 구성하는 데 사용되며, 이는 레이놀즈 평균 나비어-스토크스 계산 유체 역학 (CFD) 해석기를 통해 구현됩니다. 이 CFD 증강 SIR 모델을 사용하여 병든 우리 위치와 돈사 환기 구성은 돈사 수준에서 질병 확산 역학을 변화시키는 데 중요한 역할을 한다는 것을 입증했습니다. 또한, 다양한 커튼 조정을 통해 자연 환기의 효과를 조사했습니다. 커튼 조정은 사이드 커튼을 올리지 않는 시나리오와 비교하여 질병 확산을 평균 64.8% 억제하거나 발병 가능성을 평균 5.8% 악화시킬 수 있다는 것을 관찰했습니다. 또한, 유전 알고리즘과 CFD 증강 프레임워크를 통합하여 환기 팬의 선택 및 배치로 돈사 내 돼지 질병의 확산을 최소화하여 환기 구성을 최적화했습니다. 원래의 돈사 환기 설정과 비교하여, 최적화된 환기 시스템은 질병 확산을 평균 20% 크게 줄였습니다. 본 연구는 제안된 프레임워크를 사용하여 공기역학 및 병원체 전파에 대한 세부적인 이해를 제공하며, 돈사 내 환기 시스템 최적화 및 병든 우리 관리의 전략적 관리에 기여함을 보여줍니다.