그는 2004년 그의 지도교수인 모제스 챈과 함께 고체 헬륨이 극저온(2.176K) 정도로 낮췄을 때 헬륨의 일부가 초유체가 돼 고체의 구속에서 벗어난다는 초고체 최초로 현상을 발견하였다.[1] 그러나 2010년 모제스 챈의 스승인 코넬대 물리학과 존 레피 교수는 헬륨이 담긴 비틀림 진동자의 진동주기가 극저온에서 짧아지는 원인은 초고체라는 새로운 물잘 상태가 아닌 고체 헬륨의 탄성 변화가 원인일 것이라고 반박하였다. 이에 같은 해 말 김은성 교수 팀은 다시 고체 헬륨의 탄성과 진동주기는 별 관련이 없다는 재반박 논문을 발표하였다. 그러나 2012년에 김은성 교수의 지도교수 챈은 종래의 연구 결과를 부정하여 초고체는 존재하지 않으며 8년 전의 실험과 해석에 오류가 있었다고 발표했다.[2][3][4]
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