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소개
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본 연구에서는 고병원성조류인플루엔자(HPAI)의 유입에서부터 확산까지의 메커니즘을 분석하고, 질병의 전파를 예측 및 예방할 수 있는 네트워크 모델을 개발하고자 하였다.이를 위하여 과거 고병원성조류인플루엔자(HPAI)의 발생 지역을 연구 대상지역으로 선정한 후 해당 지역에 대한 상세한 역학조사결과, 철새도래지 분포현황, 가금사육 및 유통현황, 대기 및 기상환경, 야생조류의 이동 등에 대한 기초자료를 확보하였다. 이를 위하여 우선 과거 HPAI 발생 및 관련 가금산업 및 유통에 대한 정밀 역학조사를 수행하였으며, HPAI의 국내 유입을 분석하기 위하여 주요 철새도래지에 대한 철새의 이동상황 및 조류상 조사를 수행하였다. 또한 중국, 몽골, 대만, 태국 등 우리나라와 인접한 HPAI 발생국에 대한 조사를 통하여 국내로의 전파 위험성을 분석하였다. 이를 바탕으로 과거 HPAI 발생농장 및 발생지역, 철새서식처, 가금 산업들에 대한 위험요인을 조사하고, 지역별 적절한 방역대책을 마련하고자 하였다.
기존의 역학조사로 분석이 어려운 HPAI 바이러스의 공기 중 유입 및 전파에 관한 분석을 위하여 기상, 지형, 농장의 위치 등을 고려한 공기유동학적 시뮬레이션 모델을 통하여 확산을 예측하고자 하였다. HPAI 발생농장 및 축산관련차량에서 발생하는 공기오염물질의 공기유동현상을 분석하고 상세한 역학조사 결과를 바탕으로 농장의 위치, 발생순서 등의 막대한 자료를 바탕으로 모델의 설계 및 검증을 수행하였다. HPAI 발생농장에서 인근 농장으로의 확산은 GIS 정보를 바탕으로 발생지역의 상세지형을 설계하고 농가, 도로망, 산, 나무 등을 적용하여 3차원의 지형을 설계하고 다양한 격자 형성 알고리즘을 바탕으로 계산 영역을 설계하였다. 설계된 모델을 바탕으로 다양한 환경조건에 따른 HPAI 질병의 확산을 모의하였으며, 풍향빈도 분석과의 연계를 통하여 사용자가 원하는 기간에의 발생농장에서 인근 농장으로의 공기 중 HPAI 확산을 예측할 수 있도록 하였다.
이와 같은 데이터들을 활용하여 가금류 또는 가금 산물들의 유통경로를 사전에 파악하여 효과적으로 감시할 수 있는 네트워크 시스템 개발을 통해 HPAI의 예방을 위한 전략적인 방역대책을 수립 시 기초 자료로 활용하고자 하였다. 환경 인자와 함께 가축질병 발생 기록, 지리정보시스템에서 획득이 가능한 발병경로자료를 수집하여 DB를 구축하였고 가축질병 네트워크 구성과 가중치를 산정하고, 지역통계자료, 기상자료 등을 수집하여 지역적 상황을 고려한 위험우선순위를 설정하여 질병의 시급성과 위험도를 고려한 최적관리방안을 제시하고자 하였다. 이를 통하여 교통망, 동물약품, 가축사료, 농장관계자 출입 등의 데이터를 역학조사결과를 바탕으로 한 네트워크를 단일하게 통합하여 구성하고 공기 중 확산 시뮬레이션 결과를 가중치로 연동하여 통합적 네트워크를 구성하였다. 이를 통하여 질병의 발생 시 다양한 요인에 따른 질병의 확산 양상을 분석할 수 있었으며, 연결성이 높은 허브농장을 선정하여 집중적인 방역관리를 통하여 효과적으로 질병의 확산을 차단할 수 있음을 확인하였다. 이를 통하여 지역별로 질병 전파를 차단할 수 있는 효과적인 방법, 적정 위치 선정 등 질병 발생 관리 및 방역 대책을 위하여 효과적으로 사용하고자 하였다.
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