본 연구는 최근 시장구조 개편논의의 주요한 대상이 되고 있는 국내 천연가스 산업과 발전산업의 수직적 시장구조의 변화, 즉 천연가스 산업과 발전산업의 수직통합(垂直統合)이 미치는 영향을 정량적으로 분석하는 모형을 개발하고, 개발된 모형의 정량적 정책 모의실험(Simulation)을 통해 수직통합이 사회적 후생에 미치는 영향을 분석하였다. 모의실험 결과 천연가스와 전력의 비용구조와 수요구조에서는 수직통합을 통한 비효율 제거(후생증가)의 긍정적 효과와 비효율을 확대(후생감소)시키는 부정적인 효과 중 긍정적인 효과가 더 큼을 알 수 있었고, 이러한 수직통합 전체 효과의 크기가 수평적 시장구조변화와 비교할 때 결코 작지 않음을 알 수 있었다. 따라서 효율성 제고를 위한 다른 여러 가지 정책 대안과 함께 수직통합도 주요한 정책 대안으로 고려될 수 있음을 알 수 있었다.