국립중원문화유산연구소에서는 고대 제철기술 복원사업인 “중원문화권 제철기술 복원 연구”로서 철기를 생산하는 소재인 괴련철을 생산하는 실험을 2014년부터 진행해 오고 있다. 이 연구는 괴련철 생산 실험인 제련 실험실험 이외에도 단조품을 재현하는 단조 실험과 주조품을 생산하는 주조 실험, 실험 전 철광석 전처리를 위해 필요한 배소 실험에 대한 내용도 함께 정리하였다.
11차 제련실험은 점토의(SiO2 계열) 첨가제 사용에 따른 괴련철 생산 효용성을 검증하고자 하였다. 실험결과, 철의 회수율(철광석 대비 환원철 산출 비율)은 17.8.%이며, 자연과학적 분석 결과에서는 환원철은 대부분 선철인 것으로 관찰되어 철의 환원반응이 원활하지 않고, 과도한 침탄이 일어난 것으로 판단되었다. 따라서 양양산 철광석을 사용하고 있는 상황에서의 SiO2 첨가제 사용은 양질의 괴련철을 생산하는데 적합하지 않은 환경을 형성하는 것으로 해석된다.
5차의 주조실험에서는 기존의 일자 형태에서 사다리꼴 형태의 주입구로 용범을 제작하였다. 실험 결과 기포의 원할한 배출로 인해서 기포없는 주조품을 생산하는데 성공하였다.4차 단야 실험에서는 국립중원문화유산연구소에서 실시한 괴련철을 이용하여 철정, 환두대도를 제작 복원한 첫 사례연구이다. 실험 결과, 괴련철에 대한 정련과 단야 작업을 거쳐 성형 단계까지 무게 손실율이 91.59%로 변화되었다. 분석 결과, 실험이 진행될수록 과공석강에서 아공석강으로 조직이 변화되어 탄소의 함량이 낮아진다. 반면 단조 박편(슬래그)에서는 아래층에서 위층으로 갈수록 철과 결합하는 산소의 양이 증가하는 양상을 보여, 철 소재로부터 차츰 이탈되어 탈락되기까지 산소의 작용이 있었음을 확인할 수 있었다.
배소 실험은 철광석의 노(爐) 내의 반응을 유도하기 위해 야외에서 열을 가하는 실험을 진행한 결과 철광석의 피열로 인해 색의 변화와 수분의 증발 등 물리적 변화를 수반하며 화학적 변화를 일으키지는 않는 것으로 확인되었다.