고정된 부시(bush) 속에서 회전하는 기어 축 사이에는 미소한 크기일지라도 항상 간격(gap)이 존재하고 두 물체의 움직임에 따라 이 간격의 크기는 변화한다. 두 물체가 접촉하게 되면 서로 밀어 내려는 반발력이 발생하고 이로 인해 서로 밀게 되어 다시 간격이 생기게 되는 반복과정이 지속된다. 이러한 두 물체 사이 간격과 반발력의 거동을 수치해석(numerical analysis)적으로 구현하기 위하여 몇 가지 기법들이 사용되고 있다. 그 가운데 가장 간단하고 효과적인 기법이 바로 갭 요소를 사용하는 것이다.
갭 요소는 선 요소(line element)의 특수한 경우로서, 이 요소가 지니고 있는 강성(stiffness), 자유도(degree of freedom) 그리고 방향성에 따라 표현할 수 있는 거동이 좌우된다. 예를 들어, 두 물체 사이의 간격이 항상 일정하게 유지되어야 한다면 강성을 무한대로 설정하여야 하고, 간격이 유동적이라면 적절한 강성을 부여하여야 한다. 그리고 반발력만 존재하는 접촉이라면 수직방향 압축력에만 저항하도록 자유도를 한정시켜야 한다. 유한요소 해석(finite element analysis)에 있어 갭 요소는 두 물체의 요소망(mesh) 내에서 실제로 접촉이 예상되는 경계 영역 상의 상호 절점(node)들을 각각 갭 요소로 연결하고, 접촉 거동에 적합한 강성과 자유도 그리고 방향을 설정하면 된다.
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