Tháng 12 năm 2016, Haseul được công bố là thành viên thứ ba của nhóm nhạc nữ Loona,[2] và phát hành album đĩa đơn HaSeul bao gồm bài hát chủ đề "Let Me In". Tháng 3 năm 2017, cô trở thành thành viên nhóm nhỏ đầu tiên của Loona với tên gọi Loona 1/3. Tháng 4 năm 2017, Haseul góp mặt trong bài hát "Everyday I Love You" của ViVi, thành viên thứ năm của Loona và cũng là một thành viên khác trong Loona 1/3. Tháng 9 năm 2017, cô tham gia chương trình truyền hình thực tế sống còn Mix Nine của JTBC cùng với hai thành viên khác của Loona 1/3, nhưng không vượt qua vòng thử giọng.[3] Haseul chính thức ra mắt trong đội hình hoàn chỉnh của Loona vào tháng 8 năm 2018. Từ tháng 1 năm 2020, Haseul tạm ngừng tham gia các hoạt động của nhóm vì lí do sức khỏe.