대퇴골 경부 골절은 고령의 환자에서 주로 발생하나 젊은 환자에서도 고에너지 외상에 의해 발생할 수 있다. 젊은 환자에서 발생한 대퇴골 경부 골절의 치료는 유관나사를 이용한 다발성 핀 고정술이 대표적이며, 해부학적 정복과 견고한 내고정으로 목표로 한다. 유관나사의 이상적인 삽입 모형은 3개의 나사를 평행하게 역삼각형(Reverse triangle)으로 삽입하여 고정하는 것이다. 하지만 축상 방사선 영상 소견(Axial view) 상 유관 나사의 이상적인 위치에 대하여 생체역학적으로 진행된 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 유한요소 분석을 통하여 축면상에서 유관 나사의 삽입 위치에 따른 대퇴골 경부 골절 모델의 안정성을 비교해 보았다. 선행연구에서 검증된 대퇴골 유한요소 모델을 사용하였으며, Pauwels' type II의 대퇴골 경부 골절 모델을 구현하였고, 해부학적 정복 상태를 가정하였다. 전후면상 6.5mm 크기의 유관나사(Stryker Corp., USA) 3개를 대퇴골 경간 각(Neck shaft angle, 125°)과 평행하게 역삼각형 모양으로 삽입하였다. 유관나사는 위치에 따라 110mm 혹은 115mm 길이를 사용하여 모두 대퇴골두의 연골하골(Subchondral bone) 5mm 이내에 위치시켰으며, 측면 방사선 영상 소견 기준 대퇴골두의 중심 및 중심에서 전, 후방 6°, 8° 각도로 위치시켜 6가지의 유한요소 모델(Type 1: Anterior 6°, Type 2: Anterior 8°, Type 3: Center, Type 4: Posterior 6°, Type 5: Posterior 8°)을 구현하였다. 대퇴골과 유관나사의 물성치 및 접촉 조건은 선행연구를 참고하여 각 모델에 정상인과 골다공증 물성을 적용하였으며, 정상 보행 시의 하중과 외전근력을 고려하여 대퇴골두에 체중의 약 3배의 하중을 수직 축에서 약 20°기울여 부하하였다. 원위부는 모든 방향에 대하여 움직임이 없도록 구속하였다. 유관나사의 삽입 위치에 따른 생체역학적 영향을 분석하기 위해 각각의 유한요소모델에서 대퇴골두 및 유관나사에 발생하는 최대 응력(Peak Von-Mises Stress, PVMS) 및 평균 응력(Mean stress)를 비교 분석하였다. 총 10가지 유한요소 모델에서 PVMS, Mean stress는 정상인 Type 2(Anterior 8°)에서 대퇴골두 및 유관 나사 모두 가장 낮은 결과를 보였으며, 골다공증 Type 4(Posterior 8°)에서 가장 높았다. 유관 나사의 위치가 전방에서 후방으로 향할수록 약 33%, 회전각도가 감소할수록 약 7% 증가하였으며, 골다공증 적용 시에는 평균적으로 11% 응력이 증가하였다. 본 연구 결과를 통해 대퇴골 경부 골절에서 다발성 유관 나사 삽입술 시 축면상 대퇴골두 내 전방으로의 삽입이 응력 집중을 최소화하여 수술적 고정 안정성을 높이고 고정 실패의 위험성은 낮출 것으로 사료된다.