Починаючи з 2016 року О Сан Ук почав залучатися до виступів за основну збірну Південної Кореї. Цього ж року спортсмен вперше став чемпіоном Азії в командних змаганнях.
На дебютному чемпіонаті світу в 2017 році він поступився у чвертьфіналі індивідуальних змагань Камілю Ібрагімову, але разом з командою зумів виграти змагання. Наступний чемпіонат світу був для спортсмена менш успішним. В індивідуальних змаганнях він був сіяним під другим номером, але зазнав поразки вже у другому поєдинку. Разом з командою спорсмен захистив звання чемпіонів світу.
2019 рік став найуспішнішим у кар'єрі спортсмена. Спершу він став чемпіоном Азії як в індивідуальних так і командних змаганнях. На чемпіонаті світу, О Сан Ук знову був сіяним під другим номером, але цього разу він здолав усіх суперників та став чемпіоном світу. Він став третім в історії південнокорейського фехтування чемпіоном світу в цьому виді зброї (після Вон У Йона у 2010 році та Кім Джон Хвана у 2018 році). Разом з командою спортсмен втретє поспіль став чемпіоном. Успішний сезон дозволив спортсмену виграти загальний залік Кубка світу. У 2020 році він повторив це досягнення.
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
