Kim On-A heyətində 2008-ci ildə Çinin ev sahibliyində baş tutan XXIX Yay Olimpiya Oyunlarına qatıldı. Bürünc medal uğrunda oyunda Macarıstan yığmasını 28:33 hesabı ilə məğlub edən Cənubi Koreya yığması, XXIX Yay Olimpiya Oyunlarını 3-cü yerdə başa vurdu və bürünc medal qazandı.

Daha sonra Kim On-A heyətində 2016-cı ildə Braziliyanın Rio-de-Janeyro şəhərinin ev sahibliyində baş tutan XXXI Yay Olimpiya Oyunlarına qatıldı. Qrup mərhələsində baş tutan beş oyunun üçündə məğlub olan Cənubi Koreya yığması, Rio-de-Janeyro Olimpiadasını 10-cu yerdə başa vurdu.

Kim On-A heyətində 2012-ci ildə London şəhərinin ev sahibliyində baş tutan XXX Yay Olimpiya Oyunlarına qatıldı. Bürünc medal uğrunda oyunda İspaniya yığmasına 32:30 hesabı ilə məğlub olan Cənubi Koreya yığması, London Olimpiadasını 4-cü yerdə başa vurdu.