문걸 교수는 중성원자기반 양자기술개발 연구를 수행하고 있으며, 전남대학교 산학협력단 부속연구소인 양자기술센터 센터장을 역임하고 있다. 수행 중인 주요 연구 내용으로 절대영도로 냉각된 중성원자 및 실온의 중성원자 증기셀을 이용하여 양자 자기장센서 및 냉각원자기반 소형관성센서 기술 연구, 냉각원자의 비선형 및 비평형 상태 연구, 그리고 비선형분광학 및 양자광학 연구를 수행하고 있으며, 국방 및 의료 분야에 응용 가능한 양자센싱기술 개발에 노력을 기울이고 있다.