こうやって騒いでいたら、ZRさんが記事を書いて下さったw
http://d.hatena.ne.jp/zrbabbler/20120920/1348149275
これによれば

\usepackage{substitutefont}
\substitutefont{LGR}{\rmdefault}{artemisia}
\substitutefont{LGR}{\sfdefault}{fds}

で解決する。sffamily のスケールに難があるけど。

で、substitutefont.sty の中身を見たらちょっとアホらしくなったw