김수봉 박사는 입자물리학, 특히 중성미자의 특성에 관한 연구에서 세계적인 리더이다. 중성미자는 1930년 처음 그 존재가 예언된 후 1956년에 비로소 발견되었을 정도로 관측이 극히 힘든 입자다. 특히 전기적으로 중성이고 물질과 거의 상호작용이 없이 매우 긴 거리를 지나갈 수 있기에 신비의 입자로도 불린다. 그는 일본의 중성미자 실험에 참가하여 1987년 초신성에서 중성미자가 대량으로 방출되는 현상을 처음으로 관측하는데 기여했고, 이후 지구 대기우주에서 생성된 '뮤온 중성미자'가 '전자 중성미자'로 바뀌는 현상을 관측해 소위 '중성미자 진동' 현상을 입증하는 데도 이바지했다.

중성미자 진동을 설명하는 가장 약한 변환세기가 2012년 이전에는 거의 0에 가까운 매우 작은 값일 것이라는 예측이 지배적이었다. 이는 세 종류의 중성미자들 중 '타우 중성미자'가 '전자 중성미자'로 변환하는 비율이 매우 작다는 뜻이기도 하다. 따라서 기존 실험 시설로는 이 변환 세기를 정밀하게 측정함이 어려울 것이라는 게 대체적인 의견이었다. 이와 같은 상황에서 김 박사는 국내에 실험 시설을 구축하여 이 변환 세기를 한국 주도로 측정할 수 있다는 비전을 품었다. 이를 실현하기 위해 그는 장기간에 걸쳐 RENO 공동연구팀 구성, 실험 기반시설 구축, 검출기 건설, 실험 진행, 데이터 분석, 논문 작성과 출간까지 전 과정을 한국의 연구진과 재원만으로 성공적으로 이 미지의 변환 세기를 측정한 업적을 달성하였다.

김수봉 박사는 현재 일본에서 진행중인 JSNS2 실험의 공동대표를 맡아 제4의 중성미자로 불리는 미지의 입자를 탐색하는 실험에서 국제 연구진을 이끌고 있다. 또한 국내에 거대 중성미자 검출 장치를 구축하여 물리학의 매우 중요한 현안 과제 중 하나인 양성자 붕괴 탐색, 경입자에서의 물질-반물질 대칭성 깨짐 발견 등 입자 물리의 연구주제뿐만 아니라 중성미자를 통한 초신성에서 블랙홀 탄생 등 천체 물리에 이르기까지 광범위하게 활용될 수 있는 기반 시설을 구축하기 위해 노력하고 있다.