В 2006 году О выступал в составе молодёжной сборной (до 23 лет), стабильно занимал место в основном составе на Азиатских играх в Катаре (Южная Корея дошла до полуфинала футбольного турнира Азиады). Год спустя О Бом Сок получил твёрдое место уже в основе первой сборной, вытеснив при этом оттуда опытного защитника Сон Джон Гука, хорошо проявившего себя на чемпионате мира 2002 года. Голландский тренер сборной Кореи Пим Вербек, продолживший на этом посту работу своих соотечественников Гуса Хиддинка и Дика Адвоката, доверил О сыграть пять из шести игр на Кубке Азии 2007 года, на котором корейцы заняли третье место, в полуфинале только по пенальти уступив будущему победителю — команде Ирака. Специалисты отмечали универсальность О Бом Сока, который справлялся как с оборонительными действиями на фланге, так и с успешной поддержкой атаки.