Kim nahm mit der südkoreanischen U-20 Nationalmannschaft an der U-20-Fußball-Weltmeisterschaft 2009 in Ägypten teil, bei der er mit seiner Mannschaft im Viertelfinale an Ghana ausschied. Beim 3:0-Sieg im Vorrundenspiel gegen die USA gelang ihm ein Tor. In der Folge spielte er zunächst für die U-23-Auswahl Südkoreas, mit der bei den Olympischen Spielen 2012 in London die Bronzemedaille gewinnen konnte.