이 연구의 목적은 기대확신모델을 적용하여 인공지능 서비스 특성, 선택확신, 대리만족 및 자기만족, 호텔 브랜드 가치 간의 구조적 영향관계를 파악하고자 하였다. 선행연구를 바탕으로 구축된 연구모형을 검정하기 위하여 이 연구는 인공지능 서비스가 도입된 국내 5성급 호텔의 객실 이용고객을 대상으로 설문조사하였으며, 총 384부의 유효한 자료를 확보하여 구조 방정식 모델로 분석하였다. 그 결과는 첫째, 인공지능 서비스의 기능적 특성 중에서 편의성과 유희성이 선택확신에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 인공지능 서비스의 사회적 특성 중에서 뉴노멀 수용성이 선택확신에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 인공지능 서비스의 심리적 특성 중에서 디지털 효능감이 선택확신에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 넷째, 선택확신이 대리만족과 자기만족에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다섯째, 대리만족과자기만족이 호텔 브랜드 가치에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 최종적으로 이 연구는 호텔 객실의 인공지능 서비스 특성을 다차원으로 제시하여 호텔 마케팅 연구의 이론적 발전에 기여하였으며, 호텔 객실의 인공지능 서비스 관리를 위한 효과적인 마케팅 전략을 제시하였다.