Lim va competir per a l'equip de natació de Corea del Sud en els 100 metres d'estil lliure masculí
als Jocs Olímpics d'estiu de 2008 a Pequín. En el marc dels Jocs, va acabar fora dels vuit primers en un temps final de 50.82 per establir una nova marca nacional i registrar sota el tall B de la FINA (50.95) per 0.13 de segon a la Universiada d'Estiu de 2007 a Bangkok, Tailàndia. Venint del sisè lloc a la mitja volta en la tercera calor, Lim va superar al nedador uzbèk Petr Romashkin per només 0.03 de segon en l'estirament final per colpejar el mur amb un temps de cinquè lloc en 51.80, gairebé un segon de la seva marca d'entrada. Lim no va poder avançar a les semifinales, ja que es va situar en el cinquanta-quatreè lloc de 64 nedadors en les preliminares.