なんか、元のファイルが「<?php return array(....); ?>」ではなくて
「<? return array(...); ?>」となっているのが原因のようです。
「<?php」にすると、requireで読み込むことができました。

一応、http://jp2.php.net/manual/ja/function.include.phpの例16-9で似たようなことはしているようです。
ただ、皆さんのおっしゃる通りあんまり正攻法ではないようですね。
どちらにせよ、なんで「<?php」になってないのに、元アプリで読み込めているかは謎です。