В каком месте скомпилированное приложение .net ищет файл сборки .NET?
Если файл сборки не найден в папке приложения и не найден в GAC, где еще он будет выглядеть?
Это, вероятно, даст вам некоторую информацию по теме: Как среда выполнения находит сборки
Вы можете использовать Просмотр журнала привязки сборки для просмотра сведений о местах, где ваше приложение ищет привязку.