직접환원철(DRI, Direct Reduced Iron)로 대표되는 대체 철원 시장이 꾸준히 성장을 하고 있다.

최근 Midrex Technologies社가 발표한 자료에 의하면 2011년 세계 직접환원철 생산량은 전년대비 4.2% 증가한 7,332만톤을 기록하였다. 1970년 79만톤 생산과 비교하면 30여 년 만에 93배로 생산 규모가 확대된 것이다.

‘직접환원제철법’은 철광석을 고체상태에서 환원가스(CO, H)를 사용하여 환원시켜 철원을 제조하는 기술로, 생산된 직접환원철은 불순물이 적어 고급 고철의 대용으로 사용한다.

직접환원철은 크게 DRI(Direct Reduction Iron), HBI(Hot Briquetted Iron), Iron Carbide의 세가지로 구분되는데, 이중 가장 많이 사용되는 DRI는 천연가스를 변성하여 환원가스화 하거나 석탄을 직접 투입하여 철광석을 환원하여 제조한다. 하지만 DRI는 수분과 반응하여 산화하기 쉬운 형태이기 때문에 보관이나 운반이 용이하지 못하는 단점도 지니고 있다. 

이러한 DRI의 단점을 보완하기 위해 열간 상태에서 단광(briquet , 團鑛)처리하여 산화를 방지한 제품이 HBI이다. 

마지막으로 Iron Carbide는 탄화철 형태로 재산화가 되지 않는 특징을 갖고 있는데 탄소가 제강공장에서 에너지원으로 활용될 수 있는 특징을 가지고 있다.

직접환원철은 철스크랩(고철)이 부족하고 천연가스가 풍부한 지역에서 철원을 공급하기 위한 목적으로 개발되었다. 하지만, 전세계적으로 전기로 설비증설과 함께 판재 제품 중심으로 제품 고급화가 이루어지면서 고급 고철의 안정적 확보 문제가 이슈화되었으며 이를 해결할 방법으로 고급 철스크랩의 대체 철원으로 직접환원철이 부상하면서 최근 활발한 기술개발이 이루어지고 있다.

직접환원철을 만드는 제조공정의 대표 주자는 1969년에 상업화된 미국의 Midrex법과 1979년 상용플랜트가 건설된 멕시코의 Hyl법(Hojalata y Lamina)이다.  2011년 생산실적 기준으로 Midrex법에 의한 생산은 4,438만톤으로 전체 DRI 생산의 60.5%를 차지하고 있으며 Hyl법에 의한 생산은 11,12만톤은 전체의 15.1%이다.

직접환원철 플랜트는 고로 공정 대비 초기 투자비가 작고, 생산설비 건설 기간이 상대적으로 짧아 철강수요가 급증하고 천연가스 및 석탄 등 자원 등을 보유한 신흥자원국 중심으로 설비 신설이 증가하는 추세이다. 실제로 2011년 국가별 생산을 살펴보면 인도 2,197만톤, 이란 1,037만톤, 사우디아라비아가 581만톤을 생산하여 세계 생산대비 3개국 비중이 52% 점유하고 있다.