김 교수는 2010년 세계 최초로 단일융모막성 쌍태 임신의 위험한 합병증인 무두무심기형(임신 11주)에 대한 고주파 치료 및 출산을, 2014년 세계 최초로 산과-소아비뇨의학과 협진으로 태아내시경을 통해 요도가 막힌 태아에 대한 시술을 성공했다.
특히, 김 교수는 2008년부터 둔위교정술(역아회전술)을 시행해 현재까지 1300건을 돌파하며 국내 최다 시술 성과를 보유하는 등 고위험 임신, 선천성 기형진단, 태아 치료, 태아둔위교정술 분야의 국내 최고의 독보적인 입지를 구축하고 있다.
또한 김 교수는 조산의 위험성을 보다 효율적이고 정확하게 진단하기 위해 조산진단기기를 개발, 이를 임상에 활용하여 조산 예방을 위한 진료를 시행하고 있으며, 2012년부터는 국제 산부인과 초음파 교육 단체인 이안도날드 의료초음파학교(Ian Donald Inter-University School of Medical Ultrasound) 한국지부 설립과 운영을 성공적으로 해오고 있다.
그 밖에 국내 최초로 산부인과 초음파학 교과서를 저술했으며 국내에서는 유일하게 매년 산부인과 초음파 연수강좌와 태아 모니터링 연수강좌를 개최하고 있다. 또 국제초음파학회 개발도상국 의사 교육 프로그램에 참여하는 등 주산의학 발전에 기여한 공로를 인정받아 지난 2017년 국내에서는 처음으로 국제주산의학학술원(IAPM) 종신회원으로 선정된 바 있다.