Solucionas ese problema utilizando un modelo de caja completamente sólido, en donde las paredes tienen un quad por un lado y otro quad distinto por el otro. Así, podrás poner una textura a un lado y otra textura a otro.
Puedes hacer el grosor tan fino como quieras, de forma que parezca que no tiene grosor. Deberás desactivar el 2-sided, ya que al hacer un modelo sólido, no lo necesitas.