モモの公式な交際史の中で最も大きな話題となったのが、SUPER JUNIORのキム・ヒチョルとの熱愛報道だった。2019年に最初の噂が流れた際、双方は親しい先輩後輩の間柄として否定。だが、2026年1月に芸能専門メディア「ディスパッチ」などの報道を受け、所属事務所であるJYPエンターテインメントとLabel SJが交際を正式に認めた。
ふたりの出会いはバラエティ番組での共演だった。ヒチョルが以前からモモのファンであることを公言していたこともあり、13歳という年齢差を超えたビッグカップルの誕生はK-POPファンに大きな衝撃を与えた。番組内で見せる睦まじいやり取りは、ファンからも好意的に受け止められる場面が多かった。
しかし、公開恋愛は約1年半で幕を閉じた。2026年7月、両事務所は破局を公表。多忙なスケジュールによるすれ違いが主な原因とされた。互いに多忙を極めるトップアイドル同士、多大なプレッシャーと過密日程の中で関係を維持することの難しさが浮き彫りとなった瞬間だった。破局後も二人はそれぞれのフィールドで目覚ましい活躍を続けている。
