Ki è stata l'unica atleta della squadra olimpica di tiro con l'arco sudcoreana del 2012 a partecipare alle Olimpiadi del 2016 a Rio de Janeiro. Era considerata una delle favorite per la medaglia d'oro nell'individuale e nella squadra femminile e un eventuale successo l'avrebbe resa la prima arciera a conservare un titolo olimpico individuale e a raggiungere, con quattro medaglie d'oro olimpiche, il livello di Kim Soo-nyung, considerata il miglior arciere nella storia di questo sport. Ki ha chiuso il ranking round con 663 punti su 720, guadagnandosi la terza testa di serie per l'individuale femminile. Con le sue compagne di squadra Choi Mi-sun e Chang Hye-jin, che si sono classificate rispettivamente prima e seconda, il trio ha anche guadagnato la testa di serie per la competizione a squadre femminile.