[벡트 AI 테크블로그] 디지털 사이니지 청중 측정에 대한 인공지능 컴퓨터 비전 기반 연구 소개

최근 디지털 사이니지는 광고, 공공정보 제공, 브랜드 이미지 구축 등 다양한 목적으로 상업 시설 및 공공장소에서 폭넓게 활용되고 있습니다. 하지만 이러한 디지털 사이니지의 효과성을 평가하기 위해서는 시청자가 실제로 얼마나 주의를 기울이고 있는지 정확하게 파악할 필요가 있습니다. 기존 연구 대부분은 설문조사나 인터뷰와 같은 질적 방법을 활용했으나, 이는 응답자의 주관적 판단에 의존해 실제 행동을 정확하게 반영하지 못하는 한계가 있었습니다.

OXFORD ACADEMIC의 INTERACTING WITH COMPUTERS 저널에 게재된 본 논문은 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술을 활용하여 실제 매장 환경에서 고객의 시청 행동을 정량적으로 측정했다는 면에서, AI 및 디지털 사이니지 기술의 개발자 뿐만 아니라 디지털 사이니지 산업을 분석하는 투자자들에게도 활용가치가 높습니다.

논문의 제목

Audience Measurement of Digital Signage: Quantitative Study in Real-World Environment Using Computer Vision

논문의 링크

https://academic.oup.com/iwc/article-abstract/25/3/218/874779

연구 배경 및 중요성

디지털 사이니지는 공공 장소, 특히 소매점, 교통 허브, 공공 기관에서 정보를 표시하거나 광고를 하는 데 널리 사용됩니다. 그러나 이러한 디스플레이가 청중의 주의를 얼마나 효과적으로 끌 수 있는지 이해하는 것은 어려운 과제였습니다. 기존 방법은 설문조사나 수동 관찰에 의존했으며, 이는 시간 소요가 크고 정확도가 낮을 수 있습니다. 이 연구는 컴퓨터 비전을 활용하여 리얼 월드 환경에서 자동으로 청중 참여를 측정하는 방법을 제안하며, 이는 마케팅 및 광고 전략 개선에 중요한 기여를 할 수 있습니다.

논문은 특히 소매 환경에서의 디지털 사이니지 효과를 평가하며, 고객의 행동 데이터를 수집하고 분석하여 더 나은 콘텐츠 설계와 디스플레이 배치 전략을 제안합니다. 이는 소매업체가 고객 경험을 최적화하고, 광고 효과를 극대화하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

연구 방법

연구진은 슬로베니아 류블랴나에 위치한 한 의류 매장에 카메라가 장착된 디지털 사이니지 시스템을 설치하여 실험을 수행했습니다. 이 시스템은 컴퓨터 비전 알고리즘을 이용해 매장 내 고객의 얼굴을 자동으로 인식하고 추적하며, 아래와 같은 다양한 데이터를 실시간으로 수집했습니다.

• 체류 시간(dwell time): 고객이 매장 내에 머문 총 시간
• 시야 내 시간(in-view time): 고객의 얼굴이 디지털 사이니지 화면 방향으로 향해 있던 시간
• 주의 집중 시간(attention time): 고객이 실제로 디지털 디스플레이를 응시한 시간
• 인구통계학적 특성: 고객의 성별과 연령대

본 연구에서는 슬로베니아 류블랴나의 실제 의류 매장에서 총 1,294명의 고객 데이터를 수집하고 이를 연구원이 수동으로 검증하여 데이터의 신뢰성을 높였습니다.

컴퓨터 비전 시스템은 다음과 같은 기술을 사용했습니다:

• 배경 차감 알고리즘(Mixture of Gaussians): 고객이 매장에 머무는 시간을 측정하기 위해 장면에서 사람을 감지. 오차율은 10%로 보고되었습니다.
• 프론탈 얼굴 감지(Viola and Jones 방법): 고객이 디스플레이를 바라보는 시간을 측정하며, 성공률은 98%였습니다.
• 다중 뷰 액티브 외관 모델(AAM): 고객이 실제로 디스플레이를 보고 있는지 확인하기 위해 머리 방향을 분석, 수렴률 98%.
• 지원 벡터 머신(SVM): 성별 및 연령 그룹 분류를 위해 FERET 데이터베이스로 학습, 분류 정확도는 91%.

데이터 수집은 실시간으로 처리되었으며, 프라이버시를 보장하기 위해 비주얼 데이터는 저장되지 않았습니다. 고객은 녹화에 대해 사전에 통보받았으며, 데이터는 암호화되어 중앙 서버로 전송되었습니다. 수동 검증을 위해 두 명의 검토자가 비디오를 주석 처리했으며, 코헨의 카파 계수로 평가된 동의도는 성별에서 1.0, 연령 그룹에서 0.91로 매우 높았습니다. 시스템의 정확도는 성별에서 86.6%, 연령 그룹에서 77.1%로 보고되었습니다.

통계 분석은 Kruskal-Wallis(K-W) 테스트를 사용하여 수행되었으며, 성별, 연령 그룹, 콘텐츠 유형 간의 메트릭 분포 차이를 평가했습니다. 유의 수준은 α = 0.05로 설정되었습니다.

주요 결과

연구 결과는 다음과 같은 중요한 인사이트를 보여줍니다.

• 전체 참여도: 1,294명 중 35%가 디스플레이를 최소한 한 번 보았으며, 평균 주의 시간은 0.7초였습니다. 이는 이전 연구에서 보고된 공공 디스플레이 주의 전환율 33%와 유사합니다.
• 성별 차이: 남성은 여성보다 더 높은 참여도를 보였으며, 평균 주의 시간은 1.2초(여성은 0.4초)였습니다. 또한, 남성의 48%가 디스플레이를 보았으며, 여성은 27%였습니다. 머무는 시간과 디스플레이를 본 시간도 남성이 더 길었습니다(각각 156초, 20.9초 vs. 137초, 15.6초). 통계적 검증 결과, 주의 시간과 디스플레이를 본 시간에서 유의미한 차이가 있었습니다(p < 0.0001).
• 연령 그룹 차이: 1-14세 어린이는 가장 높은 주의 시간(2.39초)을 보였으며, 35-44세 그룹은 가장 낮은 주의 시간(0.42초)을 보였습니다. 연령은 머무는 시간에도 영향을 미쳤으며, 15-24세 그룹은 평균 101초로 전체 평균(144초)보다 낮았습니다. 통계적 분석 결과, 주의 시간과 머무는 시간에서 유의미한 차이가 있었습니다(p < 0.0001, p = 0.002).
• 콘텐츠 유형 영향: 동적 콘텐츠(비디오)는 정적 콘텐츠(슬라이드 쇼)에 비해 주의 시간을 43% 증가시켰으며, 평균 0.9초 vs. 0.6초였습니다. 그러나 머무는 시간과 디스플레이를 본 시간에는 유의미한 차이가 없었습니다(p = 0.223, p = 0.357).

이러한 결과는 성별, 연령, 콘텐츠 유형이 디지털 사이니지 참여도에 중요한 역할을 한다는 것을 시사합니다. 특히 어린이와 동적 콘텐츠가 더 높은 참여도를 유도했습니다.

산업에서 활용할 수 있는 인사이트

1. 동적 콘텐츠 우선 활용
   연구 결과에 따르면, 동적 콘텐츠(비디오)는 정적 콘텐츠(슬라이드 쇼)에 비해 주의 시간을 43% 증가시켰습니다(동적 콘텐츠 평균 0.9초, 정적 콘텐츠 0.6초, p = 0.017). 이는 디지털 사이니지 산업에서 동적 콘텐츠를 우선적으로 사용하는 전략이 청중 참여도를 높이는 데 효과적임을 시사합니다. 예를 들어, 스포츠 의류 매장에서는 운동 경기 하이라이트 비디오를 보여주는 것이 고객의 주의를 더 오래 끌 수 있습니다.
2. 특정 인구통계학적 그룹 타겟팅
   연구는 성별과 연령 그룹에 따라 참여도가 크게 달라진다는 점을 발견했습니다. 남성은 여성보다 더 높은 참여도를 보였으며, 평균 주의 시간은 1.2초(여성은 0.4초)였습니다. 또한, 1-14세 어린이는 가장 긴 주의 시간(2.4초)을 보였습니다. 따라서 디지털 사이니지 콘텐츠는 남성과 어린이를 타겟으로 설계될 수 있습니다. 예를 들어, 어린이용 제품을 판매하는 매장에서는 밝고 움직이는 애니메이션 콘텐츠를 사용하는 것이 효과적일 수 있습니다.
3. 실시간 데이터 기반 적응형 콘텐츠
   시스템은 실시간으로 데이터를 처리하여 프라이버시를 보장하면서도 청중의 행동을 분석할 수 있음을 보여줍니다. 이는 디지털 사이니지 시스템이 청중의 인구통계학적 데이터(성별, 연령 등)에 따라 콘텐츠를 동적으로 조정할 수 있는 가능성을 열어줍니다. 예를 들어, 매장에 어린이가 많을 경우 더 주의를 끌 수 있는 콘텐츠를 자동으로 표시하거나, 남성이 많을 경우 스포츠 관련 콘텐츠를 우선적으로 보여줄 수 있습니다. 이는 개인화된 마케팅 전략을 강화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
4. 디스플레이 위치 및 환경 최적화
   연구는 디스플레이가 현금 등록기 근처에 배치되어 눈높이에 맞춰진 경우 효과적임을 보여줍니다. 이는 디지털 사이니지 산업에서 디스플레이 위치를 전략적으로 선택하는 것이 중요함을 시사합니다. 또한, 조명 조건과 환경적 요인을 고려하여 시스템의 정확도를 높이는 기술적 개선도 필요합니다.

디지털 사이니지가 산업의 디지털 전환(DX)에서 중요한 이유

디지털 사이니지(Digital Signage)는 LCD, LED와 같은 전자 디스플레이를 통해 텍스트, 이미지, 비디오 등을 보여주는 기술입니다. 이는 소매점, 병원, 공공 장소, 기업 사무실 등 다양한 환경에서 정보 전달, 광고, 안내 등에 사용됩니다. 예를 들어, 소매점에서는 프로모션 광고를, 병원에서는 환자 안내를 제공하는 데 활용됩니다.

디지털 전환은 디지털 기술을 사업의 모든 측면에 통합하여 운영 방식과 고객 가치를 근본적으로 변화시키는 과정입니다. 이는 고객 경험 개선, 데이터 기반 의사 결정, 운영 효율성 향상 등을 포함합니다. 다양한 산업에서 디지털 전환은 경쟁력을 유지하고 혁신을 이루는 데 필수적입니다.

디지털 사이니지는 다음과 같은 방식으로 디지털 전환(DX)에 활용합니다.

• 고객 참여도 향상: 동적이고 상호작용적인 콘텐츠로 고객의 관심을 끌고 브랜드와의 연결을 강화합니다.
• 실시간 정보 제공: 즉각적인 콘텐츠 업데이트로 최신 정보를 전달하여 빠르게 변화하는 환경에 대응합니다.​
• 개인화: 데이터 분석을 통해 특정 청중에게 맞춘 메시지를 제공하여 맞춤형 경험을 제공합니다.​
• 비용 효율성: 장기적으로 유지보수 비용이 적고 콘텐츠 재사용이 가능하여 전통적인 정적 사이니지보다 경제적입니다.​
• 시스템 통합: CRM, ERP와 같은 다른 디지털 시스템과 통합되어 원활한 경험을 제공합니다.

결론

디지털 사이니지는 산업의 디지털 전환(DX)에서 중요한 역할을 하며, 고객 참여도 향상, 실시간 정보 제공, 비용 효율성 등 다양한 가치를 제공합니다. 특히 AI기술의 발전과 더불어 산업경쟁력과 국가경쟁력의 디지털 전환을 가속화하는 데 크게 기여할 것입니다. 기업은 디지털 사이니지를 전략적으로 활용하여 마케팅을 과학화하고 고객과의 경험을 혁신하여 기업의 경쟁력을 강화할 수 있습니다.

벡트 소개

벡트는 하드웨어와 소프트웨어 모두를 아우르는 AI 전문기업입니다.

2024년 코스닥 시장에 상장한 벡트는 하드웨어 분야에서 오랫동안 축적해 온 디지털 사이니지에 대한 전문성과 역량을 통해 우리 사회와 산업의 디지털 전환을 선도하고 있습니다.

더불어 벡트는 AI 산업의 핵심 소프트웨어 기술과 응용 사업 역량을 빠르게 축적하고 있으며 이를 통해 다양한 AI 제품과 응용 어플리케이션들을 개발하고 있습니다.

앞으로도 벡트는 끊임없는 기술 혁신과 선도적인 사업 실행력을 바탕으로 디지털 사이니지 분야의 글로벌 AI 리더로서 고객과 함께 지속 성장하며 새로운 가치를 창출할 것입니다.