Особо отмечалась его манера держаться на улице – постоянное движение бегом, исключительно частые проверки о выявлении наблюдения за собой. Долгие разъезды в трамвае в различных направлениях до посещения того или иного адреса выдавали в Киме опытного разведчика.
23-го января Ким Заен был арестован. Вследствие прямых изобличавших его улик Ким сознался в шпионской работе в пользу японской тайной полиции с 1922 года. Он рассказал, что, будучи разоблачен в Харбине в 1922 г. как кореец, скрывающийся под видом японца, он под страхом ссылки был завербован агентом японской тайной полиции Мацусима для провокационной работы среди корейских националистов и коммунистов. Изучив русский язык в специальной разведывательной школе японской разведки, Ким, под фамилией Канеко Эйзиро, дважды приезжал в Читу для выполнения специальных разведывательных поручений. Эти поручения сводились к установлению центров и участников корейского коммунистического и партизанского движения в СССР и проведения военного шпионажа.
В 1924 г. Ким, по заданию японского Генерального штаба, был нелегально переброшен в СССР для военно-разведывательной работы. По указанию агентов японского посольства в Москве Ким перешел в советское гражданство, женился на русской, принял меры к вступлению в ВКП(б). Японская разведка намечала полную натурализацию Кима, окончание им железнодорожного института и получение ответственной работы на железных дорогах в ДВК.
По прямому заданию секретаря японского посольства в Москве Амо Ким до осени 1931 г. занимался шпионажем на транспорте и собирал подробные сведения о состоянии железных дорог, их подвижном составе, стратегических дорогах, строительстве новых линий, выполнении плана первой пятилетки. Ким фактически выполнял работу помощника японского разведчика – Като. Усилиями Кима и Като было завербовано в управлениях дорог, в НКПС, на ремонтных заводах и в депо 18 агентов.
В связи с отъездом Като в Японию Ким в течение 1932 и 1933 гг. по день ареста выполнял обязанности резидента японской разведки.
Весной 1932 г. Ким получил от сменившего Амо Симады – секретаря японского посольства в Москве, директивы о всемерном форсировании военно-разведывательной работы на транспорте и ее активизации.
Перед ним были поставлены задачи по получению оперативных сводок о передвижении частей Красной армии на Восток. Сбор сведений о состоянии транспорта и ремонтных заводов на Сибирской и Дальневосточной магистралях, строительстве Байкало-Амурской магистрали. Кроме того, организация диверсионной работы на основных железнодорожных артериях, соединяющих Москву с Дальним Востоком.