이 연구는 고유가로 가스원료비연동제가 동결된 시점인 2008년 3월부터 2018년 6월까지 월별 시계열 자료를 이용하여 수도권 도시가스 수요함수를 구성하고, 경쟁연료인 전력 대비 도시가스 상대가격과 기온·수요가수가 도시가스 소비에 미치는 효과를 추정하였다. 공적분 회귀모형(DOLS)으로 수도권 수요함수를 추정한 결과, 가스 보급률이 93.6%인 수도권의 가격탄력성과 기온효과가 각각 -0.225와 2.033으로 확인됐고 수요가수의 계수값은 -0.618로 조사됐다. 반면, 보급률이 71%~87%인 지방권의 가격탄력성은 -0.304, 기온효과는 1.661이었고, 수요가수의 탄력성은 1.020으로 통계적으로 유의하게 양(+)의 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 즉, 수도권 도시가스 수요는 지방권보다 상대가격 효과가 크지 않고, 기온에 더 민감하였다. 특히, 수도권은 보급률의 포화로 수요가수가 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 연구는 최근 세대분화에 따른 1인 세대수의 증가로 ‘수도권 수요가수 증가에도 가정용 도시가스 소비량이 정체되는 현상’을 권역별 특성을 고려한 수도권 수요함수 연구로 입증하였다는 데 의의가 있다.