El USB3 funciona a mayor velocidad que el SATA, por lo que, en condiciones óptimas, no debería notarse ninguna diferencia entre el USB3 y una unidad interna del mismo tipo. En mi experiencia con mi propia unidad, he notado que esto es cierto.
En cuanto a las velocidades exactas, SATA 2 funciona a 3 Gb/s de forma óptima, lo que da un ancho de banda máximo de ~384MB/s. SATA 1 funciona a 1,5 Gb/s, creo. Por desgracia, con una unidad de 5.200 rpm no conseguirás ni de lejos eso. 25-30MB/s no me parece demasiado bajo.
La mejor prueba sería conectar la unidad internamente y probarla allí. Si el rendimiento es el mismo, entonces vea mi primer párrafo. Si no es así, entonces puede haber otros problemas que entran en juego.
EDIT: Usando HD Tune hice un benchmark de mi propia unidad USB3, que es un caddy que proporciona un RAID1 de dos unidades SATA2 5900rpm . Yo esperaría que estas funcionaran entre 1,5 y 1,7 veces mejor que la unidad que describes, que es la que yo tengo también. El hecho de que estos números se alineen me indica que nuestros resultados están limitados por las unidades en uso, no por el ancho de banda proporcionado por USB3.