No estoy 100% seguro porque ahora mismo no tengo 2 interfaces de salida para poder comprobarlo, pero por lo que recuerdo, los parámetros de las interfaces de red son comunes al sistema, no a los usuarios. Aunque tengas dos sesiones activas con usuarios con privilegios de administración (solo se puede en XP: en 2000 no puedes arrancar 2 escritorios a la vez, puedes por telnet pero eMule necesita entorno gráfico) si un usuario cambia el gateway por defecto, al ser un parámetro de sistema también afectará al otro usuario.
Si tienes direcciones privadas diferentes en cada NIC (Network Interface Card o tarjeta de red, sea alámbrica o inalámbrica), puedes programar NAT en el router para redirigir los puertos de eMule a la NIC asociada y así puedan verte desde el exterior. El problema reside en eMule y su incapacidad para asociarse a una determinada NIC ... la verdad es que casi es una incapacidad per sé del sistema operativo. El gateway por defecto va a ser siempre uno y este sistema operativo de juguete como es Windows no permite unas reglas de enrutado que permitan discriminar por métrica (prioridad) o por puertos.
Además, como dije antes la aplicación tendría que soportarlo correctamente, y creo que ni siquiera está en la lista de tareas pendientes del equipo de programación de eMule. El único software que he visto que se agarre a una NIC son los cortafuegos de gama alta, que claro está, tienen que discriminar por el origen del tráfico.
Dificil tarea ...