2000 m. Sidnėjaus vasaros olimpinėse žaidynėse Kim nusprendė eksperimentuoti su sprinto laisvu stiliumi, varžydamasis tik dviejuose plaukimo varžybose. Jis užfiksavo FINA B standartų 22,99 (50 m laisvo stiliaus) ir 51,14 (100 m laisvo stiliaus) iš Dong-A plaukimo turnyro Ulsan. 100 metrų laisvu stiliumi
, Kim užėmė dvidešimt ketvirtą vietą ryto preliminaruose. Plaukdamas šeštojoje varžybose, jis užėmė antrąją vietą 0,21 sekundės atstumu nuo nugalėtojo Peter Mankoč iš Slovėnijos, kurio geriausias rezultatas buvo 50,49 sekundės. Po dviejų dienų, 50 metrų laisvosios stiliaus lenktynėse, Kimas praleido pusfinalinį varžybas už 0,02 sekundės mažą dalelę, o per 22.82 sekundes surengė lygybę su Kinijos Jiang Chengji, Pietų Korėjos rekordu.